標籤:

如果直升機在高空懸停,會飛到美國嗎?

忽略掉氣流的因素,如果直升機在高空懸停12小時,會不會因為地球自轉而到達美國上空?


忽略掉氣流的因素。

於是你的飛機墜毀了。。。。


目前排名第一的答案那個冗長的類比我覺得不夠好。

一句話回答:只是懸停的話你只是抵消了重力,沒有完全抵消引力哦

PS:提太陽的都是耍流氓!

其實題主想知道的無非是這樣一個物理模型:

只考慮地球引力和某種和引力方向相反的力(空氣本身有密度變化,完美「懸停」很難保持,所以用一個抽象力代替),這個「小滑塊」(直升機)能在地球表面沿著緯度線方向移動嗎?

為了排除力的分解,我們假設這個小滑塊最初是停在赤道上的。

這個時候,小滑塊受到的力有:

1.向下的/指向地心的:重力

2.向上的/背離地心的:地表的支持力

咦,如果只有這兩個力,小滑塊不應該是靜止或做勻速直線運動嗎?為什麼還會跟著地球自轉一起動呢?

哦,參考系的問題。

我這裡不談什麼太陽不談什麼銀河系不談什麼本星系群,只說倆參考系:1.地球。2.牛頓假設的絕對靜止參考系,這裡可以選和地心相對靜止的那個。

從地心看,引力除了把小滑塊壓在地面上,還讓小滑塊(神奇的小滑塊)跟著地球一起轉,所以還提供一部分向心力。從地球看,重力不再等於引力,還有一部分被自轉的離心力「抵消」了。

所以,如果你用來懸停的力只是抵消重力的話,直升機還是會隨著地球一起自轉的,因為還有那麼點引力拽著它呢。

假如引力被完全「抵消」會怎麼樣?

從地表看,無非是小滑塊豎直方向出現了一個加速度,物體越升越高。。。

從地心看,就跟引力忽然沒了一樣,小滑塊沿切線方向飛出,保持原來的速度勻速直線匆匆而去

唉?這兩個情形畫風好像不一樣啊教練? 第二種情形里,從地表看,物體顯然不是會垂直升起,而是會逐漸「落在後面」。考慮到地球自西向東轉,小滑塊同學上升的同時還在向西漂移,為啥?

因為地球不是普通的非慣性系,它的慣性力在不同位置是不一樣的,通俗的理解是,不同高度上和地球保持靜止需要的線速度是不一樣的,跑的越高,就會需要額外的力讓你加速追上地球,要是沒有,就只好落後了。這個奇怪的慣性力,叫這個名字:

紅框內就是:科里奧利效應,中學地理里叫做地轉偏向力。(所以COD4才是真正的經典啊,快餐遊戲做到這個份上,讓玩家真的贊,贊出聲!答主今年都不想買Advance Warfare嘍)所以你完全抵消引力的話物體是會沿著緯度線方向移動的,只不過,它貌似上升的更快一點。。。。


題主一舉解決了春運問題,大家過年的時候都跳起來。

我看了下地圖,你在成都,跳一下就能移動250KM,幾分鐘之後你就回上海老家了

最次也能到嘉興

南北遷移的同學對不住了,地球暫時還幫不了你們。

記得帶上護照,不要在別國停留太久。


我只是比較好奇直升機要以什麼為參照物才能做到你要求的懸停呢...


把船放在水中,忽略掉水流的影響

尼瑪這不是耍流氓么?


忽略掉氣流的因素,直升機就飛不起來了。


你們以為這是個物理問題?明明是個分析哲學問題。

分析哲學第一步,請樓主定義「懸停」。相對於地面懸停?還是相對於太陽懸停?


其實我想告訴lz:有可能會。

因為你給的條件太苛刻了:懸停。

如果懸停的理解是「相對於地球表面」停住了, 那麼回頭還在這個表面。

如果懸停的理解是「相對於地球停住了, 不跟著地球自轉」,那當然會了。

不過考慮到「中國」是個很大的範圍, 那麼你得小心點,

因為搞不好就掉海里了。


鳥何必飛幾千公里遷徙,懸停就可以想去哪就去哪了,鳥都懂得的道理你不懂


大氣是跟地球一起自轉的,不然每天得刮多大風你知道嗎?

忽略掉氣流,直升機怎麼飛?


地球表面物體的線速度大約在400m/s(北緯30°),你試試看垂直向上扔一個石子,它是不是以這個速度向西飛過去。


太陽是銀河系內數千億顆恆星中普通的一員,位於銀河系的對稱平面附近,距離銀河系中心約33000光年,在銀道面以北約26光年,它圍繞著銀河系中心以每秒250公里的速度公轉。

所以你只需地面起跳,就可以以每秒250公里的速度飛離太陽系,想想都有點小激動呢。

================反抖分割線===============

A. 我們把世界地圖貼在跑步機的跑道上,然後把跑步機放在一輛車裡,運行跑步機,同時把車開著繞操場跑道轉圈圈。

B.小明捏著一架直升機模型,在場外傻看著這輛車繞圈圈。

C.小明想用直升機模擬出環遊世界(地圖)的場景。

D. 於是小明爬上了車,趴在跑步機旁邊,保持直升機模型和跑步機主體的相對靜止。

E. 如小明所想,直升機彷彿在地圖上做環球旅行,小明很開心。

F.思考:

1)類比題主的問題,在地球附近會有這麼一種東西只有公轉沒有自轉嗎?在小明的世界裡,這種東西是跑步機的主體。

——沒有。

2)我們在覆蓋了世界地圖的跑步機上再覆蓋一層泡泡紙(對,捏著玩的那個),假裝那個是大氣層。

2.1)假如小明偷懶把直升機貼在泡泡紙上,直升機能環遊世界嗎?

——不能。也就是說,題主的幻想破滅惹。

2.2)假如題主說,大氣層又不是附著在地球上的,不會跟著自轉呀。

——糊你熊臉,山上會常年刮每秒500米的大風?

2.3)所以想不拿著直升機,只好讓直升機順著泡泡紙自己跑了。速度剛好就是跑步機的速度。

2.4)類比到題主的世界,那就是,直升機飛行員必須全功率以地球自轉線速度飛行才能環遊世界。

2.5)最後祝你,身體健康。

================抖機靈================

小明怒而把直升機模型丟出車窗外,於是直升機相對於地圖上的國家以汽車行駛速度移動!真的好快!類比過來就是上述「每秒250公里」的移動速度…

==================深入思考==================

如果直升機飛得足夠高,以至於幾乎到達大氣層邊界,由於外圍大氣的重力小,半徑大,需要的線速度低,它是可以在保持和大氣靜止的同時對地面水平移動的。只是這個邊界如何確定,以及這裡的密度是不是足夠支撐直升機,就希望有高人來計算了。

考慮極端情況,直升機飛到同步衛星的高度便能自動以自轉速度環遊世界。那還能叫直升機嗎?


不需要在天空懸停

在地面懸停就夠了。

大概能飛出地球吧


中國霧霾一夜明天pm2.5會到美國么。??


你的直升飛機起飛的時候自帶與地球同步的速度


唉,用火箭送直升飛機到衛星軌道,算不算「懸停」呢…


幾個抖機靈的答案毫無幫助,下面我就來回答一下。

題主的問題涉及到一個看似反常識的現象,地球表面的物體在「看似」沒有受力的情況下為什麼會隨地球自轉?

因為實際是受力的:1,萬有引力,方向向下,大小與到地心距離相關,越遠越小;2,慣性離心力,方向向上,大小與自轉角速度平方和曲率半徑乘積相關,可以理解為保持到地面位置相對靜止時,角速度不變,高度越高,離心力越大;3,直升機的升力,方向向上,大小可變,保持高度不變時,大小等於引力減去離心力;同時,離心力的大小等於引力減去升力;

在地面時,三者大小關係:引力大於離心力,引力減離心力等於升力;

三者隨高度變化情況是:高度升高,引力減小,離心力增大,所需的升力隨著高度增大越來越小,直到達到一個高度後,升力可以降到0,即升力消失,只剩引力和離心力,此時離心力大小等於引力,物體依然保持與地面相對靜止。

如果高度繼續增加呢?

此時引力繼續減小,假設角速度保持不變,離心力就會大於引力,如果要保持受力平衡,就必須對物體施加一個向下的牽引力,才能保持高度不變,角速度不變;

如果不施加牽引力呢?

那麼受力不平衡,物體脫離地球,繼續向上運動,並且由於能量守恆,重力勢能增加,則動能減少,即線速度降低,且由於曲率半徑增加,角速度將會降低,就是說無法繼續保持和地面相對靜止,會被地面甩在後面;

那麼直升機能否獲得向下的牽引力呢?

升力只能向上,不能向下,而根據題主的假設,直升機又不會受到其他垂直方向的力,水平方向也不會受到其他外力影響,至此可以得出結論,隨高度的增加,在不施加其他外力的情況下,直升機最終會無法保持相對地面靜止。


牛頓第一運動定律,又稱慣性定律。完整表述:任何物體都要保持勻速直線運動或靜止狀態,直到外力迫使它改變運動狀態為止。

依據牛頓第一運動定律:不會!


你蹦一下~


我國的基礎科學普及之路任重道遠。。。


推薦閱讀:

在美國學習飛行私照,前期如何準備可以減少時間和花費?
新入行的飛行學員,如何提高學習飛行的能力?
如何養成一個良好的飛行習慣?
翼龍可以當飛行坐騎么?
為什麼民航飛機採用後掠翼?

TAG:飛行 | 物理學 |