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。
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。。。
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