在地球上怎樣才能感受到地球的自轉?
從人本身來說是感受不到的。因為慣性人和地球的運動事實上是一體的,就是地球上的流體如空氣和海洋因慣性基本保持同步轉動,即是有細微差異人很難感覺到。地球轉動的不平穩,不同緯度重力和線速度的差異等在儀器上會有反映,但在人的感覺上是不會察覺的。
如果物體做勻速運動,也就是說以恆定的速度超同一個方向運動,沒有碰撞和振動,那麼,除非觀察背景物體的移動,勻速運動狀態和靜止狀態幾乎是沒有區別的。在這種情況下,沒有任何物理實驗能夠檢測它的速度,也沒有任何辦法能夠「感受」它。
地球自轉時,你的速度並不是真正的「勻速」,隨著移動,你的運動方向也在發生變化;每時每刻,你都在繞著一個大圈運動。在物理學中,這種偏離勻速運動被稱為加速度,雖然它並不會提高你的運動速度。加速度是能夠被人的身體感知的,這取決於它有多突然,強度有多大。比如說汽車拐彎的時候,在車上的你會感覺到自己好像被推到外曲線上了。這個推力有多大取決於汽車行駛的速度和拐彎的弧度。而這種偏離勻速運動的例子被稱為向心加速度,這種被從中心向外推的感覺被稱為離心力。
只有在30MIUI高空,繫繩墜砣就能感到地球的運動的狀態,或許在高空300米直接感覺到地球的運動的舉作。
因為地球自轉會帶著你做圓周運動,所以在這個過程中肯定存在一定的向心加速度。赤道上的向心加速度最強,隨著緯度增高向心加速度不斷下降,直到在兩極降為零。加速度的大小可以用g力表示,1g加速度的壓力感和正常重力有關;事實證明,由於地球自轉,你在赤道上感受到的離心力大約是0.003g力。
最直觀感受地球自轉的手段是傅科擺。傅科擺說白了就是一根長線,上面固定,下面是個大鉛坨子來回擺動,只不過精度比較高,擺動時間很長。擺線來回擺動形成的平面叫擺動平面。擺動平面在地面的投影是條直線。假如地球沒有自轉,依據慣性原理,這條直線的方位角在24小時內不會變化。
實際上地球是有自轉的,你會發現直線的方位角會有變化,如果擺是放在北極點,直線方位角每小時轉動15度,24小時正好轉了360度。如果擺是放在赤道上,方位角則沒有變化,你可以用空間想像能力想一下,就能知道赤道和北極的差別以及地球自轉軸的指向。
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