如果飛機在萬米高空停12小時,根據地球自轉原理,12小時後會不會停在地球另一端?

取個命字好難


答:這就是一個相對速度的問題,你要是能保證飛機相對於地軸沒有相對位移(在太陽參考系中),那麼12小時後你就會到達地球另外一端,但是付出的代價遠比你正常飛到地球另外一端高很多。


飛機從一座城市飛到另外一座城市,我們選取的參考系一般是地面,此時飛機的飛行速度指的是相對於地面的速度。然而我們知道,地球存在自轉,自轉週期是24小時。



從空間上看,我們把飛機停在空中,然後地球旋轉飛機不跟著旋轉,那麼12小時後,飛機當然處於地球的另外一端,這點是毋庸置疑的。


但是,我們要把飛機停留在空中是很困難的,因為地球大氣本身跟著地球自轉,我們把飛機停在空中,那麼大氣層相對於飛機就有相對運動,此時飛機既要克服空氣阻力,還要克服地球的引力。



最終結果是,飛機需要消耗巨大的能量來維持懸停狀態,與飛機正常飛到地球另外一端相比,是不值得的。


我們拿數據說話:赤道處接近地面的直升機,需要以464m/s(1670km/s)的速度自東向西飛行,才能保持和地軸相對靜止的狀態“相對於地球懸停”,在實際當中是根本不可行的。




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艾伯史密斯


看了一眼下面的回答,越來越氣憤,有的人連基本物理知識都不具備就亂說一通。有的更是在詆譭題主。一切問題都有思考的價值,一切思考都有其獨特的意義,這句話在回答問題的幾位身上已有體現---連這個問題都沒有思考明白就大放厥詞,足見這道題對以下諸位都多大的價值。

迴歸問題本身,產生多解的關鍵,在於題主的“停”字,停表示靜止的一個狀態。在不強調參照物的基礎上,我們一般認為是以地球作為參照物描述物體運動的。以下我們分別從相對太陽靜止和相對地球靜止兩種情況討論。

(1)相對太陽靜止:如果相對太陽靜止,那麼恐怕是不可行的。地球公轉一週需要一年按365天計算即8784小時,12小時內地球公轉角度約為0.02rad,換算為路徑長度約1283435.3千米,也就是說12小時後地球與飛機之間的距離已經是1283435.3千米了...如果題主認為相距這麼遠無所謂,只考慮是否到地球另一面的話,那麼可以看下一種情況了。

(2)相對地球靜止:相對地球靜止即認為是同地球一起做公轉運動。這時要考慮的是地球與飛機之間有沒有相對運動。很多人拿蒼蠅的例子說明飛機與地球是相對靜止的,認為沒有相對運動,這是不正確的。我們假設飛機是直升飛機,那麼飛機自地面直升起飛繼承了地面的初始速度,即該點出地球自轉所產生的速度,大小為V0=w*R,其中w為地球自轉角速度,R為該點到地心的距離認為6400千米。等飛機到達萬米高空時,軌道半徑已經是6410千米,原先繼承的線速度已經跟不上地球的步伐,所以直升飛機正下方的點將不再是原來起飛的點。那麼在這種情況下,需要多久到達地球的另一端呢?其實就是起飛點高空一萬米處與飛機運動距離差半個地球周長的時候。即t=6410π/w(6410-6400)=7704.002小時。

所以到達另一端是可以的,但不是12個小時。除非保持飛機沿著地球公轉半徑起飛,並靜止在這條半徑上。


錦繡科學小鎮


什麼叫“在萬米高空停12 小時”?停是相對於什麼停著?如果你能做到讓飛機相對於天上的太陽不動,12小時後飛機必定出現在緯線圈的另一端,24小時後必定又回到之前的位置。必須要這樣。

中國古代的神話傳說中就有一位人物要實現這樣的壯舉,他就是夸父。他做了一件驚天地泣鬼神的大事,他不要黑夜,他要一直有光明,所以他要和太陽保持相對靜止。

人類生活在地球上,一般而言,所謂的靜止、運動都是相對於地面。如果飛機相對於地面懸停在高空,不論多少小時,只要飛機能懸停在那裡,它相對於地面就是不動的。

而夸父是要和太陽保持相對靜止,他就必須在地面上奔跑,太陽向西走,他必須跟著向西跑。如果夸父有個騰雲駕霧的本領,他就能夠在空中駕著祥雲和太陽保持相對靜止。在夸父看來,此時他就是相對於太陽懸停在空中。夸父不動,地球在轉,這樣過24個小時,地球又會轉到之前的位置。

人類現在的技術完全可以做到夸父追日。地球赤道上的點繞地球自轉的線速度大約是466米每秒,如果戰鬥機在赤道上方以460餘米每秒的速度向西飛行,12小時後必然出現在了地球的另一端。當然這裡的懸停不是相對於地球不動,是位置相對於太陽不變。如果在低緯度的話,飛機的飛行速度還可以減小到客機的速度。目前,在有些加拿大和俄羅斯之間的客機上就能體驗夸父追日的震撼。


刁博


肯定不會,飛機在沒起飛前,就具有和地球一樣的自轉角速度(相對於太陽),故而飛機相對於地球完全靜止,相對於太陽和地球同速在做自轉運動。等飛機飛上天空,飛機的速度(相對太陽)就會比地球自轉的速度快點,根本沒有辦法相對地球停下來。因為一旦相對地球靜止,那麼就意味著飛機機翼的上下部空氣停止流動,飛機將失去升力,做一個自由落體運動而墜毀。



這道題目就是弄混了各個參考系,地球自轉是相對於太陽,讓太陽做參考系。一般我們說的飛機速度是相對於地球,讓地球作為參考系。而題目前段是以地球為參考系,後半段友以太陽為參考系,完全是混亂的。



如果統一起來,全部以地球為參考系,那麼就不存在地球自轉一說,飛機當然也無法停下來。



如果統一起來全部以太陽為參考系,那麼讓飛機相對於太陽靜止(停下來),而不是相對於地球停下來,那麼可以做到飛機萬米高空停12個小時候出現在地球另一端。但這個時候,飛機相對於太陽靜止,就相當於飛機以和地球一樣的自轉角速度逆著地球飛,這完全不是題目中的停止。


PhD肖


相對於什麼停?怎麼停?根據題意應該是指相對於太陽停住。

然而必須告訴你,“根據地球自轉原理”飛機要停在萬米高空就相當於要不停向西飛。因為整個地球包括大氣層都在轉,都攜帶了地球自轉的角動量,飛機要相對於太陽靜止,就得先抵消掉自身攜帶的地球自轉角動量,然後還得抵消大氣層攜帶的角動量。這其實就相當於飛機一直往西飛。。。。只要速度合適自然能在12小時後飛到地球另一邊了。。。。



如果認為飛機是懸停在那裡就錯了,飛機是必須跟著地球轉的,萬米高空也就飛機的正常巡航高度,飛機必須使勁飛才能相對於太陽懸停。

所以你的問題說的情況是不存在的。當然如果你說的停就是指這個那就題目說得對....


星宇飄零2099


這個問題我來說一下,首先樓主的提問是腦洞大開是假設。實際上是做不到的,飛機不可能在天空中一個地方停12個小時,如果飛機在空中停止運行了,會產生兩種結果。一種是掉下來燒燬,一種是不消耗能量的隨機自轉,道理跟衛星一樣,講到底它還是會運動的。12個小時之後不會在地球的另一端,也就是說在什麼地方不能確定。

我們知道地球是在不停旋轉的,所有地球上的東西都會跟著旋轉,由於參照物不同,我們眼睛看到的,感受到的都是不同的。如果以太陽為參照物我們能感受到白天黑夜之分,如果以某個房子為參照物我們感覺不到它是運動的,因為房子始終在你身邊。

我國在47年前發射的東方紅人造衛星,到今天為止,還在不停旋轉,它是不消耗能量的,任務早就完成了,不要它了。因為當時我們國家沒有收回衛星的水平,也就是說當一個設備或者東西脫離地球引力後,會一直不停旋轉,不可能在原來的位置,也不可能在地球的另一端。





國航弱電總工程師


達到一定條件是可以的

簡單分析一下:

地球在自轉的同時也在圍著太陽公轉,假如飛機靜止在空中,也就是相對太陽靜止,那麼隨著地球的公轉,飛機會離地球越來越遠,只能等一年後地球轉回來。

大概情況如下圖:


如果想達到題主的要求,那麼只能是太陽、飛機、地球三者始終在一條線上,也就是飛機也要隨著太陽公轉,並且公轉的週期和地球一樣是365天,公轉的軌道和地球的軌道是同心圓。隨著地球的自傳,12小時轉了半圈,大致可以理解為到了另一端。

如下圖所示:

這樣好理解麼~~


如今入戲太深


從這個問題的一堆回覆中,發現我們的網民能靜下心思考問題的人,少之又少,更不用說冷嘲熱諷,自以為多聰明似的。

有些人拿著火車的慣性系統來回答,可問題是火車基本上是一個封閉的系統,火車裡空氣在火車勻速運動過程中,其速度和火車是完全一致的,火車裡的蒼蠅自然和火車一起前進而無須拍動翅膀。

用飛機來問這個問題有點不恰當,因為飛機無法停止運動。

我想這個問題可以用改一個問法:

假設有一個真空的球,直徑夠大外殼夠輕又不會癟掉,讓這個球浮到足夠的高度,同時沒有風,這個球是不是跟著地球轉動而始終在地球某一位置的上方?

當我這樣問的時候,突然發現“沒有風”的假設是非常有疑問的。

因為,地球上方的空氣,尤其在空氣稀薄的高空,是不是跟著地球一起完全同步轉動,實際上本身就回答了這個問題!

另外一個可以進行研究並解答這個問題方法,就是研究地球上的海水是不是存在一個由於地球自轉而產生的反向的洋流?假如存在這個反向的洋流,那麼我認為這個球就可以像題目說的一樣,可以到達地球的另一端。假如不存在這樣的洋流,我就弄不清楚了。

我暫時沒有答案,只不過提供我的思考方法。


我是誰誰是我誰是誰2


地球表面萬米高空懸停靜止的物體並沒有逃離地球引力,還是會隨著地球同步轉動,不管多少時間還是在原地上方。可以瞭解一下地球同步衛星,對地靜止,離地表36000公里,飛機高度才10公里。



丁開正周易課堂


這麼多解釋,說了半天也沒說出其中道理,誰都知道運動是相互的。重點不是運動相互的,題主是想問,為什麼飛機,或者直升飛機,脫離地面之後,不能一直停著等地球轉。

我來說吧,飛機起飛之後還是會受到地球的引力,所以依然受到地球慣性,被引力拉著跟著地球的自轉一起轉。所以如果在天空中停著的話,除去氣流等因素的影響,會一直與地球保持相對靜止。如果要脫離地球的慣性,必須要達到第一宇宙速度(或者第二宇宙速度?初中物理記不清了),才能和地球引力相抵消進入太陽系慣性體系。


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