追著太陽跑要多快才能一直是白天?

寶貝狐


毛主席在詩中寫到:“坐地日行八萬裡”,如果人在地球上一直是白天的話,就要和地球自轉的速度保持一致才行。

我們算一下地球自轉的速度是多少呢?

赤道周長是 40,076千米 ,

那麼地球自轉的速度是多少呢?

地球自轉一週耗時23小時56分,在地球赤道上的自轉線速度為465米/秒,每小時的速度就是1674千米。

所以人站在赤道上每小時需要跑1674千米才能一直是白天,站在其他的位置速度略有不同。


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“追著太陽跑要多快才能一直是白天?”,這要看你在哪個緯度去追趕太陽了。理論上來說,只要你能追上地球自轉的線速度就可以一直看到太陽,而地球的線速度在不同的緯度是不同的,其中赤道地區最大,而兩極地區最小。


地球的晝夜交替來自於地球的自轉,地球的半徑約為6371公里,自轉週期約為24小時,因此在赤道地區地球的自轉線速度約為463米每秒。我們知道地球的自轉方向為自西向東,所以如果你在赤道地區可以以463米每秒的速度向西移動時,你頭頂的太陽在不考慮地球公轉因素的影響下會固定在天上,如果你的速度繼續增加,則會出現太陽“西升東落”的景象,這真是太陽從西邊出來了。

463米每秒的速度已經超過空氣中的音速,除非你是“長腿夸父”,作為普通人的我們,要想達到這種速度還是需要搭乘交通工具才行,不過可以達到超音速的客機歷史上僅有“協和式”客機與圖144客機,可惜這兩款飛機都已經退役了,看來題主的“白日夢”不好實現了。

如果我們選擇在高緯度地區追趕太陽,那就比較容易了,我們知道隨著緯度的升高,地球的軸半徑也會變短,比如當緯度大於60°時,該地區的自轉線速度大約為800公里每小時左右,即使是普通的民航客機都可以達到這個速度

,而當你選擇的“追日”地點緯度大於66°34’後,還有可能出現極晝現象,這主要是由於地球繞著地軸傾斜旋轉造成的,緯度越高極晝時間越長,在兩極地區極晝時間最長可達半年,也就是說在高緯度地球,題主可能不費吹灰之力就可以實現“白日夢”。

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漫步的小豆子


地球上有一條神奇的線,它把地球分成了兩半。一半是白天,一半是黑夜。這就是晨昏線。晨昏線是什麼樣子的呢?我們先看一看下面這張圖瞭解一下。

圖示:地球上的晨昏線

地球是一個巨大的不透明的球體,因此當太陽光線照射到地球上的時候,就會是一半球體是白天,一半球體是黑夜。而白天和黑夜交界的地方就是晨昏線。而地球又是不停轉動的,因此地球上的每一個地方都會經歷白天和黑夜。

這樣我們就清楚了,要想自己所處的位置永遠是白天,那麼就要迎著太陽奔跑。如果我們在晨昏線附近迎著太陽奔跑的速度和當地球自轉速相同的話,我們就會發現太陽停留在地平線上永遠都不會落下。

圖示:地球的自轉產生了晝夜交替

這個速度有多快呢?地球上不同維度的地方速度是不同的。在地球的赤道上速度最快。我們可以計算出來地球赤道自轉速度有多快?地球的赤道周長大約是4萬公里,地球自轉一週需要24個小時,因此在地球赤道位置地球的自轉速度是每小時1667公里,即每秒鐘463米。這個速度是非常快的,是音速的1.4倍。

如果在緯度較高的地區我們追趕太陽的速度就不需要這麼快了。隨著緯度的增加,地球緯線的周長不斷減小,也久意味著地球在同樣的24小時之內轉過了更少的距離,因此地球高緯度地區我們就不用像赤道上的那樣快的速度就可以追上太陽,讓太陽不落了。

當地球的南極和北極地區出現極晝時,我們就不用追了,躺在地上睡大覺也會有長達半年的白天。

圖示:金星自轉一週需要243天的時間

這是在地球上,如果實在金星上的話,我們只要朝著太陽大步向前走就可以了。因為金星即使在自轉速度最快的金星赤道附近也只有每小時6.5公里。我們走的稍微快一些就能追上太陽了。


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地球赤道上自傳速度為465米/秒,如果你在赤道上跑就是這個速度!


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我認為,這個速度會因為緯度不同,而有所不同。

比如,假設能夠繞著赤道一直跑,赤道的周長大約40000公里,如果做勻速運動,跑24個小時,大約1666公里/小時。

而如果從北迴歸線上一直跑,北迴歸線的周長大約37000公里,如果做勻速運動,跑24個小時,只需要大約1540公里/小時。

如果在南北兩極,趕上極晝的季節,那就可以直接睡大覺了,任何時候都是白天。

當然,睡大覺時,要定好鬧鐘,快到極夜時,需要趕緊跑到另外一極。


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我們腳下的地球在自轉的同時也在公轉,通常都說24小時自轉一圈,365天公轉一圈


1.5億公里外的太陽無時無刻不再發光發熱,但地球的自轉導致了白天和黑夜的出現,除了極地偶爾會出現極晝或者極夜外,剩下的所有地區都被一條“晨昏線”分割出了白天黑夜。

中國古代神話中的“夸父”為了留住太陽而飛速朝著太陽奔跑,但根據神話描寫的夸父的速度來看,夸父其實是看不到太陽下山的,因為他跑步的速度遠遠超過了地球自轉速度。


現實中根據緯度的不同地球各區域的自轉速度也不同,其中赤道地區的自轉速度最快達到了463m/s,高緯度地區由於緯線周長減少引力自轉速度並不快,緯度最高的兩極地區還會出現長達數個月甚至半年的白天或者夜晚。

所以說想要永遠看見太陽只需要駕駛飛機在高緯度地區一直飛就行了,只要飛機速度大於地球自轉速度就行,介於目前最先進的F-22戰鬥機也不可能永遠超音速巡航下去

,所以目前不建議繞著赤道“追趕太陽”。

我們的地球在太陽系天體中算是自轉速度比較快的一個星球,而金星作為“姊妹行星”其自轉週期長達243個地球日,換算下來其赤道地區的自轉線速度只有1.8m/s,也就是說在金星上走的稍微快一點就看不到太陽落山了。

如今的人類在短時間內就能從地球的一端飛到另一端,未來在太空中的人類如果願意可以在幾十分鐘內到達地球任意一個角落。



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大家應該都知道夸父追日的故事吧,在《山海經•海外北經》裡就記載著古代的這位英雄,他為了追逐太陽,把黃河、渭河的水都喝乾了,然後在找水的路上渴死了。這個故事反映了我國古代人們對於太陽的無比崇拜,後引申為對幹成一件事決心很大。


那麼,在如今,我們知道了地球是球形,並且知道了地球的半徑數值,就能夠計算出人要跑多快才能追上太陽(追上太陽後就一直是白天了)。

太陽每天的東昇西落是由於地球的自轉產生的,地球自轉的方向是沿著自轉軸由西向東轉動,這個自轉軸的北端指向北極,南端指向南極,自轉時地軸與太陽公轉軌道呈66.5度的夾角。

我們按地球24小時自轉一圈來計算,由於太陽光線照射地球的角度與地軸不是相互垂直的,兩者有23.5度的夾角,所以有人說在赤道上的人需要跑的路程最多這個說法是不準確的,實際上應該是處在黃道平面與地球相交處的人壓力最大。黃道平面與地球相交處一圈的周長,我們以地球平均周長40076公里來計,那麼,人們要追上太陽,在地球黃道平面上需要跑出的速度應該是40076/24=1670公里/小時,即是464米/秒,要比音速還快,這是徒步很難實現的。



由於地球是個球形,沿著黃道平面分別向地球兩段垂直的方向推移,那麼需要跑出的路程就會越短,所需要達到的速度就越低,不同地點的所需速度與據垂直到黃道平面的距離成正比。按照人的奔跑速度為6米多每秒估算,這個速度是在黃道平面所需速度的1/70,也就是說,處在黃道垂面(與黃道平面垂直)距離頂點40076/(70*4)=143公里圍成的向陽區域內,人們可以追的上太陽。當然,在這個區域內但處在黑暗半球的人們不要氣餒,跑得再快一些也有可能看到,而且越往頂點去越容易。

當處在最頂點(注意不是南極和北極),人們不需要跑,太陽就在地平線上一動不動,躺著就能欣賞美麗的霞光了。


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中國古代的巫書《山海經》中講了一個夸父追日的故事,一個叫夸父的大神看到太陽快要落山了,他不想讓天黑下來,於是奔跑起來要把太陽抓住。他口渴的時候一下就把渭河和黃河的水喝乾了,準備去北邊的大湖裡喝水,卻渴死在路上。

夸父在地上追太陽,他永遠也不會抓住太陽,不過是有望一直保持白天的。現在人類已知道,晝夜是由於地球自轉產生的,只要向西奔跑的速度達到了地球自轉的線速度,就有望一直處在白天的環境中。比如赤道位置處地球自轉的線速度大約是465米每秒,在赤道上保持這個速度向西追太陽就能一直處在白天。

夸父是古代中國的神話人物,他喝乾的是黃河和渭河的水,他並不是處在赤道位置,而是處在北緯35度附近。這個位置處地球自轉的線速度是赤道位置的線速度再乘以cos35°,大約是380米每秒。人類的奔跑速度達不到這麼大,不過超音速飛機還是有望達到這個速度的。

有一個問題需要認識到,夸父追日的時候很可能不是是向正西方向跑的。不論是夸父還是編造夸父神話的人,他們都不知道地球是圓的,都不知道晝夜交替是由地球自轉引起的。在他們看起來,夸父要追日就應該朝著太陽的方向奔跑。而太陽落山時並不一定是在正西的方向落下,全年只有春分日和秋分日是在正西方向落山。

上圖是北半球全年不同時節太陽的視運動軌跡示意圖。從中可以看到,冬至日附近,太陽是從東南方升起,從西南方落下;夏至日附近是在東北方升起,從西北方落下。如果夸父追日發生在炎炎夏日,夸父會被太陽帶偏到西北方向。夸父最終倒在了追日的路上,如果他沒有倒下,或許能夠圍著地球轉一圈返回到出發點。那樣的話,國內就會有人站出來說:據《山海經》記載,夸父是第一位證實地球是一個球體的人。


刁博


問題本身並不複雜,只要明白地球為何會有晝夜之分,明白地球晝夜產生的原理就可以了。簡單說,地球自轉產生了晝夜,所以只要跟得上地球自轉的速度(需要逆著地球自轉方向),就可以追得上太陽一直是白天。

不過由於地球自轉軸存在一個傾斜角度,地球的赤道面與黃道面(地球軌道面,也就是公轉的軌道平面存在一個角度(約23度),這不僅讓地球擁有春夏秋冬四季之分,同時還出現了南北極極晝和極夜的現象。

這就造成了一個特殊現象,如果你位於北極點,從春分到秋分的半年時間裡,即使你一直待著不動,也會一直在白天中度過,根本不用奔跑,因為那裡有長達半年之久的極晝。而如果你在秋分到來時能瞬移到南極點,仍舊會經歷半年之久的極晝,一直到春分!

越是遠離南北極點,極晝和極夜出現的時間就越短,到了南北極圈最多隻能出現24小時。

而也是因為赤道平面與黃道平面有夾角的存在,有些人認為“只要跟得上地球自轉速度就可以一直是白天”的說法是不正確的。比如說,赤道地區的自轉速度為463/秒,並不是說你在赤道以463米/秒的速度逆著地球自轉方向奔跑就一直是白天,而只有在春分或者秋分的當天這樣做才可以。

再比如說,如果你站在北極圈,時間正好是夏至,這時候因為會出現極晝,所以24小時都是白天。但夏至過後的第二天北極圈白天的時間會縮短,可能只有23小時58分鐘,你會感覺到太陽剛落下就升起來了,而這兩分鐘你當然不用沿著北極圈奔跑,只需要向北極圈內行走就可以一直呆在白天了!


宇宙探索


最簡單直觀的講吧,乘坐每小時一千三百公里的飛機自東向西沿赤道飛行,太陽永遠是那個高度!因地球是自西向東自轉,飛機是自東向西飛行,地球的半經十飛機的高度的平方X3丶1416二赤道的周長÷24小時等於飛機的速度。


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