Новое на форуме

Тема Автор Ответов Дата Последний
Мини-Чат
Статьи

Ощущаем ли мы вращение Земли? Если да, то почувствуем ли мы, если она остановится?

Разместил: МирРа от 4-05-2021, 09:06
Рассмотрим случай для широты местности = 60 градусов (Питер, Казань, Камчатка, Аляска) Широта экватора -- нуль. Широта считается от экватора. В системе отсчёта, связанной с Землёй на нас действует центробежная сила (центробежная сила возникает во вращающейся системе отсчёта).

Ощущаем ли мы вращение Земли? Если да, то почувствуем ли мы, если она остановится?


На рисунке -- я стою в точке на широте в 60 градусов и на меня действует центробежная сила. Центробежная F? = m · ?? · R?, где R? - радиус вращения (перпендикулярен оси вращения), m - масса тела, ? - угловая скорость вращения. Как видно из рисунка -- угол между вертикалью (это если на нитку подвесить груз -- нитка вытянется вдоль вертикали) и направлением центробежной силы равен широте местности. На рисунке ~60°. Для северного полушария центробежная сила направлена в сторону юга. На юг под углом 60° к вертикали (то есть, 30° от горизонта).

Центробежная сила фактически нас приподнимает. Мы несколько тяжелее, чем нам кажется при взвешивании :) Мы бы это ощутили, если Земля остановила своё вращение. Поскольку на экваторе (по тем же рассуждениям) вес чуть-чуть поменьше -- запуски ракет стремятся осуществлять как можно ближе к экватору :) А истинную массу можно узнать, взвесившись на полюсе :)

Так же вращение Земли проявляется действием силы Кореолиса (с точки зрения неинерциальной системы отсчёта). Если выстрелить с той же широты в сторону севера -- на пулю будут действовать силы притяжения, центробежная и Кориолиса (помимо всяких сопротивлений воздуха и прочих). Одна пулю тянет вниз, другая -- как обсудили, немного вверх, а сила Кориолиса будет смещать пулю в сторону востока (вправо). Из-за силы Кориолиса правый берег Волги выше, чем левый.



Кориолиса F? = 2 · m [? ?] (где ? и ? -- векторы угловой и обычной скоростей).

Воду на рисунке будет под действием силы Кориолиса заносить вправо, вода смещается, пока не достигнет более высокого препятствия (более высокого берега). Далее вода продолжает этот берег подмывать, ведь она продолжает смещаться. Она так и будет смещаться миллионы лет. Если поразмыслить, можно прийти к различным выводам, почему сворачивают всякие течения вроде Гольфстрима и ветры (пассаты).

Если вы повесите груз на нитке (так называемый отвес) и вдруг планета (не резко) остановит своё вращение, то центробежная сила уже не будет действовать на этот отвес (который при вращающейся Земле, КАК НАМ КАЖЕТСЯ, направлен строго вниз). На самом деле, центробежная сила отклоняет отвес от гравитационного центра планеты. При аккуратной остановке планеты -- отвес отклонится грузом в сторону севера (при рассмотрении тех же условий, что и выше).

Если же не выключать вращение Земли, то уронив некоторый предмет (просто отпустив с некоторой высоты) -> предмет едва ощутимо (исчезающе мало) по траектории падения сместится в сторону востока (под действием силы Кориолиса). Направление определяется векторным произведением из формулы.

Так же, если, например, мы имеем железнодорожные пути в одном направлении -- на один из рельсов будет большая нагрузка, чем на другой в участках, где вектор скорости поезда не сонаправлен с вектором угловой скорости Земли. А значит -- будет повышенный износ.

Автор: Евгений Малыгин


Источник: https://yandex.ru/q/question/my_oshchushchaem_vrashchenie_zemli_esli_3658a7b3/?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com

Теги: вращение земли земля

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии: