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如果我们离地面100米不动,12个小时后,是否能到达地球另一边?

发布时间:2023-04-14 10:46:53 所属栏目:外闻 来源:
导读:如果我们站着一动不动,通过一些实验,我们是能够发现地球在自转的。地球自转如果要简单理解的话,那就是地球绕着它的轴线旋转,在一天的时间内转了一圈。

角动量守恒定律是指系统所受力矩为0时系统的角动量保持不
如果我们站着一动不动,通过一些实验,我们是能够发现地球在自转的。地球自转如果要简单理解的话,那就是地球绕着它的轴线旋转,在一天的时间内转了一圈。

角动量守恒定律是指系统所受力矩为0时系统的角动量保持不变。

简单地说,在没有外力的情况下,转动的物体的角动量不会随着其外形的改变而改变。

首先,让我们回顾一下,最初的太阳系是什么样子的。在45.7亿年前,由于某些干扰,这样一个体积庞大的宇宙的分子宇宙云团因引力爆发的坍塌而开始了它的诞生与太阳系的演变。大部分坍缩的物质向中央汇聚,于是就形成了太阳。

然后其余的“碎片”部分则缓慢地转动着,渐渐地组成了一个行星盘。而地球,则是在45.4亿年前,吸收和储存坍缩后残留的气体、尘埃和冰粒等物质,再用1000至2000万年的时间去“成长发育”,才成了如今的模样。

而那些云团在太阳系形成的时候,就已经拥有了角动量,并且原本拥有的角动量并没有因为它的形态变化而消失,而是随着它的形态而改变自己的分布状态。于是,太阳系中的天体在形成过程中从“云团”中获得了一部分的角动量。

这个实验是在法国巴黎先贤祠的圆顶天花板下面进行的,这个摆锤由一根67公尺的钢丝线吊住,重量是28千克,而它的悬挂处也做了特殊处理,进而把摩擦力降到了最小。也因为这个神奇的摆锤本来就具有很大的惯性,产生了很大的动量,所以它几乎不会受到地球自转方向的影响,而且可以实现长期不间断的自由摆动。

人们发现傅科拜在实验中,摆动平面按顺时针方向在慢慢的转动,而且方向在连续变化。通过对这个问题的研究,发现当摆锤在摆动平面上的时候,它并没有被任何的力量所影响,而且根据惯性原理,它的摆动的空间方向是不会发生任何变化的。

因此,我们可以知道,这种变化是因为我们所处的地球正在以一个逆时针的方向旋转,站在地球上的人可以看见的是一个相对运动的现状。由此可以得到一个很好的证明结果,那就是地球在自转。

傅科摆摆动平面偏转的角度可用公式θ°=15°tsinφ来求得,单位是度。式中φ代表当地地理纬度,t为偏转所用的时间,用小时作单位,因为地球自转角速度1小时等于15°,所以,为了换算,公式中乘以15°。

这就需要讲到参照物了,如果单纯以地球上的物体作为参照物是不能体现地球自转的,因为地球自转是相对于宇宙星空来说的。北极星位于地轴的延伸位置,而赤道与地轴垂直,这时候赤道就成了一个静止的参考系,那么傅科摆在赤道上自然就不会摆动了。
 

(编辑:汽车网)

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