如果飛機飛到一定高度停止不動,是不是12小時候就到了地球另一邊?

我心誰屬5


如果飛機飛到一定高度停止不動,是不是12小時候就到了地球另一邊?

這腦洞不錯,理論上來看確實是這樣,但問題是無論飛行器是從哪裡起飛的,它都攜帶了地球自轉所帶來的初始速度,比如在赤道,那麼它就是465M/S,如果您要讓飛行器抵消這個465M的速度,那麼需要反向推力讓飛行器超過音速達到465M/S的速度,理論上來看,這個飛行器就抵消地球自轉的影響了,可以認為停在那個位置了,等地球轉過來到這個相應位置時直接降落即可!

地球自轉示意圖,23時56分4秒自轉一圈,半徑約6370KM,摺合到赤道的線速度約465M/S,所有在這個位置的物體即獲得了地球自轉的速度!

但現在能達到465M/S速度與地球自轉相抵消的飛行器,除了SR71肯定能達到之外,其他的F22、J20等這些目測無法超長時間的超音速巡航

因此可以肯定題主所說的理論是實現的,並且現在的飛行器逆地球自轉方向飛行時就是這樣在操作的,只不過大部分飛行器都是無法達到這個抵消的速度而已,仍然會被地球自轉帶著走,只不過可能慢了一點!

從空間站的角度感受下地球自轉(當然這是空間站的繞軌效應所致,但看不到空間佔的參照物的情況下來體會下自轉是沒有問題的)


星辰大海路上的種花家


也就是說,我們原地放飛一顆氣球,十二個小時就飄到美國了?那還研究個毛線洲際導彈超音速飛機啊。12個小時在赤道走半圈速度都超過音速了。

按照這個思路,我們在赤道原地跳起來,如果滯空時間是1秒的話,那麼我們的移動距離就是466米。

上圖就是空間站視角看地球,可以看到地球是以一個整體存在的,上面的雲和地面都在移動。問這個的腦子可能多多少少有些問題。即使你不以地球為參考系,你要讓地球看起來是轉的,那麼地球也是帶著你跟大氣層一起轉。如果你的觀測點是一顆衛星,那麼你看地球上所有東西都是轉動的,包括你自己和大氣,所以你飛起來也是跟著地球一起轉,相對地面不移動的。

除非地球上的大氣停止跟著地球轉動,變成跟著你固定,那麼赤道上面對的就是超音速疾風。這時你飛起來沒準可以被吹到地球另一邊。


看了看評論我覺得還是有必要科普一下。其實這個問題可以換個重點,有兩種類似的題目可以合併成為一個“王炸”一樣的題目。請聽題:

第一題,火箭相對於地面垂直髮射,燃料耗盡後會落到原地嗎?

第二題,如果宇宙只有一個地球,怎麼知道地球是不是在轉?

這倆問題就比較有意思了。在高度很低的情況下,扔起來東西可以參考在移動火車中跳起來一樣,人會因為慣性和火車相對靜止,不會改變對於火車的相對位置。

那麼火箭垂直髮射會怎樣呢?答案是不會落在原地。有評論說什麼第一宇宙速度,第一宇宙速度是指僅受重力你在地面高度可以換繞地球的速度,和能不能飛出地球之類的問題無關。

火箭垂直髮射,會落在發射點靠西的地方。因為GMm/r^2=mrw^2,所以r增大w角速度減小,最終火箭就跑西邊了。

緊接第二個問,為啥說地球在自轉,我把地球看做靜止的,其他天體圍著地球轉不行嘛,當然可以。

這就引出了另一個概念,慣性離心力。雖然離心力不是真實的力,但是我們可以以此判斷某個物體在做什麼樣的運動。比如你用繩子栓個小球,靜止時小球會垂直耷拉下來,但是你轉起來,小球就可能帶著繩子橫著轉。你跟著小球一起轉,看上去小球是和你相對靜止的,但是小球產生了飄起來的現象,所以我們可以知道小球是在做圓周運動。

好了,就補充到這裡,沒看明白後邊的沒關係,理解在火車上那個例子就好。


蛋科夫斯基


如果飛機飛到一定高度停止不動,12小時候當然到不了地球的另一邊!

首先,要明確飛機雖然在空中飛行,但是仍然是受到地球的萬有引力,因此飛機即使停在萬米高空不動,也要隨地球自轉,12個小時以後你能看到的還是原來的景象,而不會跑到地球的另一邊。

而要想到達地球的另一邊,必須像平時飛行一樣,利用自身燃油提供的能量飛行過去。

其次,那麼飛機怎麼樣才能實現題中所說的場景呢?那麼飛機必須脫離地球萬有引力的束縛。即達到第二宇宙速度,這時才能不受萬有引力。但是,由於第二宇宙速度高達11.2千米/秒=11.2千米/小時/3600=40320千米/小時。而目前最快的飛機也只有1000千米/小時,可見其差距巨大。

因此短期內飛機還實現不了如題中所示的離地日行數萬公里的壯舉!


地震博士


不知道為何,最近總會有這樣看起來有些“無聊”的問題,既然有人提問,我也無妨無聊一把,簡單分析樓主提出的問題!

首先來說,之所以會有這樣的問題,還是因為我們生活空間的狹小完成了的認識上的片面,可以預見的是,讓提問者飛上一次太空,一切都豁然開朗,不會再有任何疑問!

樓主所說的飛機停止不動本身就有爭議,靜止不動到底是相對哪個物體不動?我想樓主的意思應該是讓飛機停止隨地球一起自轉,然後就可以做到從地球的一邊到另一邊

用飛機和地球或許不太好理解,我們不妨這樣做個類比。你坐火車旅行,你代表飛機,火車代表地球。我們都坐過火車,如果像樓主說的那樣,你只需要簡單的在火車上跳起來,如果火車速度夠快,你就會從1車廂到2車廂!

但事實情況呢?我們都知道那不可能發生!事實上地球就相當於放大版的火車,帶著我們一起運行。

而如果你想從1車廂到2車廂,你必須親自走過去。同理,飛機想從地球一邊到達另一邊,必須耗費能量親自飛過去!

還不理解?再說簡單點,飛機隨著地球一起運動,如果你想讓飛機不隨著地球運動(也是樓主所謂的保持靜止),你必須給飛機足夠的能量做反向運動,地球和飛機自西向東運動,必須給飛機施加一個自東向西的速度抵消原來的運動慣性,而事實上給飛機施加的自東向西的速度其實就是飛機本身飛行的速度!說到最後,還是要飛機自身耗費燃料產生動力飛行!

這麼簡單的問題,我竟然說了這麼多,我也是服了我自己!或許很多人都嫌我囉嗦了,沒辦法,越是簡單的問題有時候越不好解釋!


宇宙探索


理論上是可以的,但難度比較高。我想題目說的是下邊這個動圖的感覺吧!

我們假設飛機在赤道上空停著,地球相對飛機轉動(為啥要假設呢,因為這是一條很傻的航線),12個小時就是兩萬公里嘛,每小時1666公里,飛機的和地面的相對速度超音速了。不是說沒有超音速飛機,但超音速同時續航能力還能達到兩萬公里的飛機實在是比較難找。列舉幾個空中巨無霸的數據比較一下這個難度。


空中客車A380 最大速度1090.3千米/時 最大航程 15200公里

B52戰略轟炸機,最大飛行速度1010公里/小時,最大航程16100公里。


人家不是說飛機不動麼,為啥還研究飛機的速度呢?你在飛機上以飛機為參照物,可以認為大地在飛快的轉動。下圖這個感覺。

可是在地面上看你還是在飛!颼颼滴!


行走記談


很遺憾的回答你,你的這個方案是不能夠成功實現的,原因如下:

你的這架飛機飛到了一定高度停止不動,這個停止不動,是你設置的第一個強制條件,我想來想去,試圖在想象著是怎麼個不動的法子,是相對的還是絕對的呢,絕對不動的物體是不存在的,這個大家都知道,所以呀,你的這架飛機肯定還是會移動的,不可能絕對的停留在那裡。

題主的意思可能是想問,是不是飛機飛到了一定的高度之後,就可以脫離地球引力了,這是不對的,理論上,地球的引力可以作用於無窮遠處。

在太空中的衛星也在不停的運動著,不過在赤道上空35900公里的高空位置,那裡是地球的衛星同步靜止軌道,什麼意思呢?處在那個位置上的衛星相對於地面上的某個物體來講是不動的,所以叫同步、靜止。

你看,即使在35900公里的高空,還是得動呀,不動的話,你的這架飛機不就被地心引力給拽下來了嗎?

就連月球還一直圍繞著地球轉呢,月球可遠在38萬公里外哦,所以,這架飛機必須得動,不動就會被地心引力拽下來,要是動,題目中的想法就完不成。


一枚遊戲科幻迷


題主提的這問題,先不談有沒有意義,光是表達就經不起推敲。

“在一定高度停止不動?”

請問是相對於哪個參考物停止不動呢?相對於地球表面嗎?還是相對於太陽中心靜止呢?


如果是相對於地球表表面停止不動

很顯然,說明飛機就是隨著地球一起轉的,何談12小時後到達地球另一邊?

如果是相對於太陽位置停止不動

那就是說飛機和太陽中心之間不存在位移,相當於地球自顧自的在轉,在這種情況下,不抬槓的話,確實是12小時到達地球另一邊。

但是反過來想一下,飛機如何做到與太陽中心保持靜止呢?很明顯,飛機需要啟動,它得在大氣層裡做功,不斷的克服阻力以保持與太陽的靜止。

問題就出在這了,仔細看看上句話,它的意思不就等同於飛機花了12個小時飛到了地球另一邊麼?那還有什麼靜止可言?

期待您的點評和關注哦!


賽先生科普


我可以以比如的形式回答你這個問題,你應該知道地球是有引力的對吧,萬有引力是指地球上所有物體都會受地心引力而貼在地球表面,那麼引力究竟能吸多遠,也就是說我們如何才能減弱引力,當我們坐在飛機上,客機最高也就能飛1-2萬米,也就是幾十公里高,這個高度完全不會使引力消失不見,就好像引力是一根線拉著飛機始終與地球自轉一致。當你真要減弱引力,就需要重力,離心力達到一定程度,宇航員可以在太空中基本感覺不到引力


喜歡島和大海


先說飛機是什麼?飛機是不能離開大氣層的飛行器,大氣層也是地球的一部分,地球是帶著大氣層共同自轉的,飛機在大氣層內任何地方停止它也沒有脫離地球的控制,地球絕不會讓它逃逸出控制的,只有飛機發動機拼命工作為擺脫地球控制做貢獻的時候他才能在地球上發生位移,這就是說飛機在任何高度停止在那不動,它就是沒動,最多會被不確定方向的風吹到不確定的地方去,


AAAA隱姓埋名


這個問題要明確兩點:1、慣性 2、參照物。慣性是物體固有的屬性,勻速運動或者相對靜止,試圖改變物體的運動狀態都要消耗能量。參照物,就是判斷你是否在運動的的參考物體。這道初中題的前提條件是飛機靜止,我猜他說的靜止肯定是在太空的角度以太陽為參照物的,不然就缺失前提條件了。那麼問題來了,一切在地球上的物體在離開地面前都隨著地球在運動,即便是離開地球也保持著這種運動狀態,所以回到慣性的定義,要改變一種運動狀態就要消耗能量,所以你要相對太陽靜止那就要消耗能量改變運動狀態,所以,這道題的另一個隱性假設,不消耗能量保持相對太陽的靜止是不能實現的,你必須消耗能量保持和太陽的相對靜止,表現出來就是一架飛機在天上飛,它的飛行速度就是地球自轉速度,一千多公里每小時,當然在不同緯度速度不一樣,而且為了保持和太陽的相對靜止還要不斷調整飛行方向。所以有人可能會問另一個愚蠢的問題,在太空是不是就能靜止呢?你猜!銀河系自轉250公里每秒,宇宙?鬼知道它轉的多快,而且它還在膨脹呢。



分享到:


相關文章: