Чи впливає обертання землі на час подорожі з Європи до Австралії?


21

Якщо припустити, що місце в Європі знаходиться саме на протилежному боці землі, ніж Сідней. Тепер я хочу взяти літак для подорожі туди. Чи має значення, якщо план летить із обертанням землі чи протидіє обертанню землі? тобто Чи має значення, якщо літак летить на захід або на схід?

Інтуїтивно я б сказав, що це має значення, адже якщо я лечу проти обертання Землі цілі, в цьому випадку Сідней наближається. З іншого боку, можливо, літак все ще знаходиться в атмосфері і тому є частиною обертання землі.


14
Я читав "чи впливає обертання Землі на ЧАС ПОДОРОЖУ": P
Gurzo

2
Можливо, я задам це питання через 30 років (сподіваюся).
RoflcoptrException

2
Цікаво, що, хоча обертання землі виявляється незначним для традиційних літальних апаратів, це набагато більше впливає на речі, які йдуть вертикально (тобто ракети). Саме тому НАСА та Європейське космічне агентство мають пускові майданчики поблизу екватора. Вони можуть легше потрапити на орбітальний шлях, оскільки земля «штовхає» їх у тому напрямку.
Кріс Харпер

1
Не стільки, скільки вітру я би собі уявляв.
hippietrail

4
Франція є частиною ЄС і має досить багато заморських регіонів : острови Мартиніка та Гваделупа в Карибському морі, Французька Гвіана (звідки запускається Аріана V), Реюньон і Майотта в Індійському океані, близько до Африки). Здається, Французька Полінезія, Сен-П'єр та Мікелон (близько до Канади) також голосують на виборах у Європейський Парламент (а може, ще й Нова Каледонія, на кілька років).
FelipeAls

Відповіді:


28

Це насправді залежить від досить багатьох факторів. Я задумався про це один раз багато років тому, і дуже розпитав. Тоді не було Travel.SE;)

Земля обертається з досить швидкою швидкістю - і будь-яка точка на землі насправді «рухається» (це все відносно). Оскільки точки на екваторі мають рухатись далі, вони рухаються навіть швидше, ніж на полюсах.

Тепер, звичайно, повітря затягується З землею, на щастя, інакше бідні чапи на екваторі мали б швидкість вітру у зворотному напрямку, майже швидкість звуку;)

Однак, коли ви знаходитесь в літаку, подумайте, що пролетіти через Атлантику у західному напрямку може "зайняти майже годину" ("проти" спина), ніж "зі" спином.

Коли ти літаєш зі спіном, а за відношенням - з вітром, ти не влітаєш "в силу", яка йде іншим шляхом, як ти, коли летиш проти спина. Земля також тягне вас із собою, а точніше - тягне атмосферу, і ви в ній.

Однак те, що ви прагнете виявити, - це те, що насправді набагато більше залежить від існування струменевих потоків - там, де повітря вгору рухається швидше, ніж на рівні землі, і може підвищити швидкість літака, якщо рухатися в тому ж напрямку. Звичайно, в іншому напрямку ви добре зробите, щоб уникнути струменя, оскільки це сповільнить вас.

Якщо говорити словами більш красномовними, ніж моя власна, я позичу цитату з Aerospaceweb.org , яка спочатку, ви повинні вважати себе запущеною ....

Перестань бігати. Якби ви стрибали прямо в повітря, чи обертається Земля під вами? (Ті, хто вважає, що Земля обертається навколо них, можливо, хочуть перестати читати прямо зараз.) Ні, тому що, поки вийшов з поверхні Землі, ви їхали з тією ж швидкістю, що і поверхня, тому, по суті, Земля відповідала вашій швидкість в просторі, поки ви були в повітрі! Така ж умова стосується літака, коли він подорожує з Лос-Анджелеса до Бомбея. Якби ми ігнорували вітри, незалежно від того, в якому напрямку ви летіли з Лос-Анджелеса, швидкість літака відносно Землі була б однаковою. Хоча швидкість літака через космос змінюватиметься, ефект обертання Землі залишається постійним, а фактично "скасовується" незалежно від того, в якому напрямку ви рухаєтесь. Іншими словами, швидкість обертання Землі вже надається літаку, і Земля відповідає цій швидкості протягом усього польоту. (Звичайно, що стосується космічних апаратів, ці швидкості стають дуже важливими.)

Отже, кінцевим результатом цієї тривалої дискусії є те, що обертання Землі не впливає на час подорожі літака. Насправді саме передні та задні вітри викликають зміну часу подорожі. Іноді важко повірити, що вітри можуть мати такий сильний ефект, тому давайте розглянемо проблему трохи глибше. У наведеному прикладі політ з Бомбея в Каліфорнію (схід) на 23% коротший, ніж поїздка з Каліфорнії до Бомбея (захід). Це означає, що швидкість поїздки на схід повинна бути на 23% швидшою. Переважаючий вітер, майже де завгодно, що ми говоримо про удар із заходу на схід, тому, коли ми подорожуємо на схід, ми отримуємо швидкість збільшення, а коли їдемо на захід, ми отримуємо швидке покарання. Тепер, якщо припустити, що вітри однакові в обидва дні, коли ми літаємо, тоді швидкість вітру повинна дорівнювати лише 11,5% швидкості літака! Це призведе до різниці між швидкістю на захід і швидкістю на схід у 23%! Крейсерська швидкість розширеного діапазону Boeing 777 складає близько 550 миль / год (885 км / год) при швидкості 10 600 футів (35000 футів). Це означає, що вітру потрібна лише швидкість близько 65 миль / год (105 км / год) (хороша погода на змій). Вірите чи ні, 65 миль / год - це дуже типова швидкість вітру на такій високій висоті. Швидкість швидкістю понад 100 км / год - не рідкість. Якби ми хотіли зробити щось складнішим, ми могли б розглянути область швидкісного потоку, що називається струменевим потоком, який тече на схід, і якщо літак може скористатися цими вітрами, то час подорожі може бути скорочено ще більше. Це призведе до різниці між швидкістю на захід і швидкістю на схід у 23%! Крейсерська швидкість розширеного діапазону Boeing 777 складає близько 550 миль / год (885 км / год) при швидкості 10 600 футів (35000 футів). Це означає, що вітру потрібна лише швидкість близько 65 миль / год (105 км / год) (хороша погода на змій). Вірите чи ні, 65 миль / год - це дуже типова швидкість вітру на такій високій висоті. Швидкість швидкістю понад 100 км / год - не рідкість. Якби ми хотіли зробити щось складнішим, ми могли б розглянути область швидкісного потоку, що називається струменевим потоком, який тече на схід, і якщо літак може скористатися цими вітрами, то час подорожі може бути скорочено ще більше. Це призведе до різниці між швидкістю на захід і швидкістю на схід у 23%! Крейсерська швидкість розширеного діапазону Boeing 777 складає близько 550 миль / год (885 км / год) при швидкості 10 600 футів (35000 футів). Це означає, що вітру потрібна лише швидкість близько 65 миль / год (105 км / год) (хороша погода на змій). Вірите чи ні, 65 миль / год - це дуже типова швидкість вітру на такій високій висоті. Швидкість швидкістю понад 100 км / год - не рідкість. Якби ми хотіли зробити щось складнішим, ми могли б розглянути область швидкісного потоку, що називається струменевим потоком, який тече на схід, і якщо літак може скористатися цими вітрами, то час подорожі може бути скорочено ще більше. Це означає, що вітру потрібна лише швидкість близько 65 миль / год (105 км / год) (хороша погода на змій). Вірите чи ні, 65 миль / год - це дуже типова швидкість вітру на такій високій висоті. Швидкість швидкістю понад 100 км / год - не рідкість. Якби ми хотіли зробити щось складнішим, ми могли б розглянути область швидкісного потоку, що називається струменевим потоком, який тече на схід, і якщо літак може скористатися цими вітрами, то час подорожі може бути скорочено ще більше. Це означає, що вітру потрібна лише швидкість близько 65 миль / год (105 км / год) (хороша погода на змій). Вірите чи ні, 65 миль / год - це дуже типова швидкість вітру на такій високій висоті. Швидкість швидкістю понад 100 км / год - не рідкість. Якби ми хотіли зробити щось складнішим, ми могли б розглянути область швидкісного потоку, що називається струменевим потоком, який тече на схід, і якщо літак може скористатися цими вітрами, то час подорожі може бути скорочено ще більше.

Також зверніть увагу на цей ЖИВИЙ дивовижний показ переважаючих вітрів у США , які впливають на все це.

Отже, що таке підсумок? Напрямок, який ви подорожуєте, стосовно обертання Землі, не впливає на час подорожі літака, і, що ще важливіше, просто вітру на 65 миль / год більш ніж достатньо, щоб викликати різницю в часі подорожі в п'ять годин, коли ви подорожуєте. великі відстані!


1
+1 Я згадав про теорію фізики ще в середній школі. Муха, що літає в автомобілі, не впливає на швидкість руху автомобіля. Причина проста: муха рухається відносно машини. Тож я вважаю, що ваша відповідь правильна.
Руді Гунаван

1
"Іншими словами, швидкість обертання Землі вже надається літаку, і Земля відповідає цій швидкості протягом усього польоту. Це неправда. Наприклад, припустимо, ви починаєте з північного полюса і летите на південь до екватора. Тоді, за відсутності вітру, Земля оберталася б під тобою.
nibot

@nibot Хіба це не окремий випадок швидкості обертання Землі на полюсах дорівнює нулю?
ghoppe

1
Але тоді ви летите кудись, де швидкість поверхні не дорівнює нулю.
nibot

Карта вітру - це карта поверхневих вітрів, не має значення для крейсерських літаків. Крім того, цитата неправильна: Якщо А на 23% менше B, то B приблизно на 30% більше, ніж A, а не на 23% більше.
пізень

19

Щоб зробити це трохи складніше і додати відповідь Марка Майо, струменеві потоки викликані тим, що Земля обертається за допомогою ефекту Коріоліса, так що насправді ви можете стверджувати, що так, обертання землі впливає на подорож час, але, можливо, не так, як ви очікували.


1
Ну, технічно це не лише ефект Коріоліса. Це частина цього, але глобальні схеми нагріву насправді є основною причиною утворення струменевих потоків. Ось чому переважаючі вітри в тропіках насправді протилежні переважаючим вітрам у субтропічних широтах. Основною причиною пануючих вітрів є зовсім не обертання Землі, а швидше те, що повітря нагрівається швидше біля екватора через більший кут падаючого сонця там.
Рейраб

6

Це має значення. Один із способів швидкості площини додається до обертання Землі, один спосіб віднімається від обертання Землі. Спеціальна відносність говорить t '= t * sqrt (1-v ^ 2 / c ^ 2). Ідучи з обертанням, ви маєте більш високий v, і, отже, час проходить повільніше.

Для вимірювання різниці вам знадобиться атомний годинник. У практичних цілях відповідь Марка Майо правильна.


Я вважаю, експеримент був зроблений. Досить відомий на той час. (Хоча я недостатньо старий, щоб пам’ятати про це.)
Том Хоутін - смуга

@ TomHawtin-tackline: Ні. Експеримент, який я знаю, стосувався того, щоб поставити атомний годинник на літак і пролетіти ним по всьому світу. (І це повторилося для телебачення в цьому столітті.) У цьому випадку я говорю про те, щоб пролетіти два атомні годинники на півдорозі та порівняти їх. Перший вимірює різницю в часі між літаючим і нерухомим (а також ефектом перебування на висотах реактивних літаків), другий вимірює різницю в часі між прямою і проти.
Лорен Печтел

1
Якщо це все-таки має значення, воно буде набагато меншим, ніж суто спеціальне релятивістське передбачення через ефекти перетягування кадрів .
David Z

Відповідь Лорен - це правдива відповідь. Різниця настільки хвилинна (насправді атомний розмір), що ви ніколи не помітите. Для іншого прикладу того, що хтось стрибає прямо, він / вона технічно змусить землю рухатися під ними, але в атомному (або меншому) масштабі. Експериментувати це просто: поставте робота, який стрибає на довгу милю, яка рухається. Скажіть, доріжка (і, отже, робот) рухається зі швидкістю 50 км / год, коли робот стрибне, він буде щось схоже на кілька мм назад від того місця, де він спочатку стрибнув. Тепер візьміть це і масштабуйте його до планетарного масштабу! Це повинно поставити речі на перспективу для
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.