03.03 如果一個物體懸浮在空中,地球自轉的話,這個物體是不是可以移動到任何地方?對此你怎麼看?

遙知不是雪


這個問題很簡單,一個物體在空中懸浮和在地面上兩個不同的位置時,弄明白兩個位置之間的不同和差別,就有答案了。毫無疑問,少了物體和大地的摩擦力、引力減小、離心力增大。


處在地球空間的物體都會受到地球的引力作用,距離地球質心越近受到了引力越強。不要說懸浮在空中了就是在地面上的東西都會在地球自轉作用下向西移動。大陸板塊的漂移很大的因素就來自於地球自轉。

這個問題很抽象,但是我們可以換一個思路,比如一個旋轉的陀螺,它是表面若是沾著泥巴,或者是水漬,在陀螺旋轉的時候,泥巴水漬會在離心力作用下甩離陀螺本身。


還有我們的衣服被水浸溼後,快速的掄動起來,衣服上的水也會被離心力甩出去。

甩衣服的時候你會發現,在外端的部分會先幹,中心的部分會後幹,甚至你手心攥著的衣服不會脫水。

洗衣機甩乾衣服,甩掉雨傘上的水珠等,都是利用了離心力的原理。



一個物體在地面上,相比懸浮在空中時,首先它受到的引力更大,再一個受到地球自轉產生的離心力也小。

即便是沒有與地面的摩擦力約束,在引力變小,離心力變大的情況下,相比處在地面上時,移動範圍也大的多。

至於是否可以移動到任何地方,還要考慮大氣層的阻力,風力等因素,若是處在理想狀態下,只考慮地球自轉和離心力作用,那麼這個物體懸浮在空中的話,它的運動軌跡會成螺旋狀向地球的赤道移動。


其實地表的所有東西,包括大地、高山都在地球自轉作用下向赤道方向移動,這也是地球扁圓形狀的成因。


一史糊塗館


你的觀點很有道理,只是不那麼準確。懸浮於旋轉天體的物體的確會自行移動,只不過它的軌跡有明顯的規律,不會隨意地到達任何地方。

很遺憾這裡我要用我自己的理論體系來解釋,與教科書可能不太一樣。

物質有三大基礎屬性:具有結構、佔據空間、具有慣性。其它如力的作用、不停運動等都是現象,是結果,前述三大屬性才是宇宙運行的終極原因,探索一切科學問題都要以此三點為基礎。我的理論可能沒有直接的用處,但能使你在分析問題時在源頭處保持正確的方向。

分析懸浮物的運動狀態,需要兩個條件:初始狀態和受力狀況。由於我們把地球作為兩個相比較的運動運動物體之一,就需要找一個比地球大的參照系,這個參照系以太陽系最為簡單合理。在太陽系中,懸浮物有一個隨地球公轉的速度和一個隨地球自轉的速度,懸浮物的速度即是這兩個矢量之和。再看受力。懸浮物受空氣浮力和地球引力,由懸浮狀態可知這兩個力是平衡力,可以不做考慮。地球自轉會給大氣繞地球旋轉的加速度,這個加速度會以風的形式作用於懸浮物。關鍵問題出現了,懸浮物的初速與地平線相切,這時地球相對於懸浮物是作為質點出現的,即確定懸浮物初速後,不再考慮地球的旋轉給其帶來的直接影響。但是風卻不是這樣,它必須是和地球同步旋轉的。這就產生一個奇妙的效應,懸浮物的初速和風速在方向上形成一個夾角。假如把懸浮物相對於地球的位置規定為上,那麼懸浮物在離心力作用下上移,風在與懸浮物接觸後便開始下行了,效果上就是風在託舉懸浮物。懸浮物的初速和地球自轉速度一致,但後期運動分解為向上和向前兩部分,視覺上向上運動的同時,又向地球自轉的反方向移動。

這個效應完全可以通過實驗驗證,製作一個與空氣密度相等的氣球,置於充滿空氣的密閉空間,過段時間就會發現,這個氣球會向上和向西偏移。

其實這個問題我遠遠沒有答完,真實情況會受諸多因素影響,比如空氣隨高度增加密度變小等等。限於篇幅,暫且回答到這裡。


民科尖兵


這個物體懸浮在空氣中,從物理學角度來說,"懸浮"應該是靜止狀態了,即取地球作參照物,是靜止的,相當於地球的同步衛星,和地球的自轉的速度相同的,這個問題中有許多值得討論的問題,如果在大氣層之外,物體不受阻力的作用,機械能總量是守恆的,隨地球同步轉動的,物體不會移動到地球的另一個位置。如果在大氣層之內,起始初速度和地球的自轉的速度相同,保持這個慣性不變,不論沿著什麼方向,因為要克服空氣阻力做功,機械能會逐漸減少,速度會越來越小,這樣和地球自轉的速度相比,就有一個速度差,如果不能補充能量,它就要移動位置了。

還有討論的問題,物體速度和地球的自轉的速度相同,條件是:地球的引力要能夠提供轉動的向心力,否則,就會下降到地球的表面,這個向心力,在地球的表面(大氣層中)難以滿足,除非是動力設備,如飛機。問題的本身並沒有作假設。所以,也要考慮到。

再討論,這個物體在空氣中懸浮,懸浮以前的運動狀態,也沒有作說明,如果是從地球的表面上升到懸浮狀態呢?是順著空氣流動方向還是逆著空氣的流動方向,即使考慮大氣層自轉的慣性,這個因素也要考慮的,例如,大氣的自轉的慣性是由東向西,而上升前的運動狀態是由西向東的,這樣就必須滿足三個速度(物體運動的速度、空氣流動速、地球的自轉的速度)的合速度等於地球的速度的。如果這個物體來自於地表以外,也要考慮原來的慣性。

懸浮還有瞬時速度問題,某一時刻處於懸浮與某一時間段處於懸浮,也是值得討論的!

物理問題就是複雜的問題?歡迎各位討論!



理性科普者


例如,地球赤道處100米/秒的高速列車,在月球觀察者(參照系)來看:該列車是在做①地球自轉+②地球公轉+③列車奔馳的複合運動。但主要在做466米/秒(而不是100米/秒)的高速運動。

顯然,以什麼為參照系,換句話說,站在什麼角度看,決定地球上空的懸浮物是否位移。以地面觀察者為參照系,該懸浮物是靜止的,沒有一點點位移。以月球觀察者為參照系,該懸浮物是高速運動的,當然也在位移。

溫馨提示:慣性系與參照系是學習物理的兩大重難點。慣性系的要點是“誰和誰在抗衡”,參照系的要點是“測量儀的速度”。我不嚇你:不明白這兩個要點的物理學家,大有人在。


物理新視野


這個問題答案就是空中的白雲,只要你有視力,你可以很直觀的從白雲☁上得到你想解疑釋惑的地方。

之所以,答案是白雲☁,白雲☁就是懸浮在空中的物體,飛鳥不能懸浮,飛機也不能懸浮,人造衛星也不能懸浮,原因是它們有動力有方向,是個矢量。

當然月亮也不算懸浮,她和地球彼此依存,彼此牽絆,所以月亮也有動力和方向。

最直觀的就是白雲☁,它就懸浮在空中,因為隨著地球自轉的慣性,白雲☁也自西向東,隨著地球維度自轉的差距,白雲☁在向維度高的地方靠近,隨著地球受太陽輻射熱的區域不同形成的氣流運動,比如熱帶氣旋、極地寒流。

所以這個問題並不高深,至於是不是能到地球每個地方,答案是地球上有不下雨雪的地方嗎?

怎麼看這個問題?那就讓心隨雲動吧。











詩人的眼睛83314


這個問題出現不少次了,有提到飛機停在空中會怎樣的情況,道理是一樣的。

一個物體停在空中,只要是沒脫離地心引力。這個物體會隨地球轉動而動,應為地球同步。

地球日夜自轉八萬公里。假設認為地球動,而懸浮在空中物體不走,不一會這個物體已經在地球的另一個地區。

這樣的話,飛機儘可能造成靜止的,到某地某城市後再降落。或是,軍事打擊,儘可能把導彈製造空中掛彈,氣球掛彈,等到地球轉到打擊地時,搖控放下。那不省事?可事實是不行的,懸浮的物體會隨地球自轉而跟隨。

非科學實踐,僅供動腦筋。

雷公墨__天之玻璃隕石。



奇石致遠


沒有質能的物體像殭屍一樣漂浮在太空,是沒有目標自由移動的,像太空垃圾自身還有一定的質量,不會像幾百公里之外稀少的大氣粒子可以逃逸到宇宙深空,漂浮的物體沒有外力的作用下,也離不開地球軌道的引力範圍,它們之間有可能相互磨擦碰撞墜入大氣層燒燬,也不像大氣粒子逃逸而擺脫地球的慣性引力。人造衛星等物體是有質能的,按地面的工作要求,不同步衛星被鎖定在一個位置,觀察和撐控全球信息,同步衛星在跟著地球移動,各國衛星的工作量覆蓋各個國家的領空。


自然風161212381


對於這一問題要看該移動物體所處的環景如何,如果處在地球環景,由於地球的所有引力矢量都是指向地心處的,再加上地球表面有大氣所環抱,而大氣正對太陽面因接收太陽輻射,背對太陽面則不受太陽輻射,形成大氣零熱繞地球環流運動,如果一個象蒲公英的種子就會隨空氣的流動作隨波逐流無目地的降落到地球的任何之處。

假如地球上無大氣層的可流動體,那麼,一個物體在地球引力作用下向地球靠近,該物體必有原始的初速度和行駛方向,要麼被地球的引力所捕獲而撞向地球的某個點成為地球的一份子,要麼被地球的引力而加速與地球擦肩而過遠離地球,或成為地球的一棵衛星。


51區用戶31034804539


最初是用來反擊“日心說”中關於地球自轉的“假說”……後來被證明,不存在……此題,科學史上已有定論……用一個不恰當但比較通俗的說法……同一個“重力體系下”不存在“絕對靜止”……在地球沒有“突然加速”的情況下,人是感受不到地球在轉動的


女兆絲者東


問題沒說清!懸浮物體到處運動是什麼意思?物體如果懸浮,說明重量浮力空氣作用力平衡了,則相對地面靜止,地球自轉相當於對物體施加一個慣性力,可以由空氣作用力平衡掉。如果你再給物體一個推力,當然可以任意移動物體。


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