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地球自转那么快,为什么我们不会被甩出去?
2024/5/8 12:31:01 | 浏览:376 | 评论:0

地球自转那么快,为什么我们不会被甩出去?

现在,正在阅读本文的你正以超过喷气式飞机的速度在高速运动。话虽这么说,但几乎没有人能切身感受到这一点吧。

地球每天自转一周,赤道附近的自转速度为每小时大约1666千米。如果地球以这么快的速度自转,生活在地球上的我们应该一直受到与地球自转方向相反方向的猛烈风暴的袭击,但这种事情并没有发生。而且,空中的飞鸟和垂直向上抛起的物体在空中也并没有被地球的自转抛在后面,这是为什么呢?


我们之所以感受不到地球的自转,是因为物体具有“只要没有外力改变它的状态,就会以同样的速度和方向持续运动”的性质。

实际上,包括空中的飞鸟和大气自身在内,地球上的物体都在以与地球自转速度相同的速度持续运动。因此,我们感觉不到地球的自转。静止不动的物体只要不受到外力作用就会保持静止,运动的物体只要不受到外力作用就会持续运动。这种性质称为“惯性”。

意大利科学家伽利略·伽利雷(1564~1642)最先发现物体具有惯性,他还因发现了“钟摆的等时性”和“自由落体定律”以及通过观察天体发现了日心说的各种证据而闻名。

伽利略设计了一个让圆球沿着斜面滚落的非常巧妙的“思想实验”,从而得出“沿着水平面滚动的圆球会一直在地球表面滚动下去”的结论(下图)。由此,伽利略首次论证了物体具有惯性。

地球自转那么快,为什么我们不会被甩出去?
让小球沿着既有上坡也有下坡的V字形斜面滚动。在表面没有摩擦的理想状态下,沿着下坡滚落的小球会向上滚动,爬到与起点相同的高度后停下来。就算把上坡的倾斜度放缓,球还是会爬到与起点相同的高度后停下来。当坡面倾斜度为零,即水平时,沿着下坡滚落的球会永不停息地一直滚下去。伽利略通过这个巧妙的思想实验,论证了物体具有惯性。

在伽利略之前的年代里,人们相信古希腊的亚里士多德(公元前384~前322)提出的自然哲学,认为“正在运动的物体持续受到力的作用”。此外,生活在地球上的我们感受不到地球在自转被认为是“地心说”(认为地球不动)的证据之一。伽利略将实际实验和思想实验巧妙地结合起来,从而揭示了物体运动的本质,打破了以往的常识。

后来,法国的勒内·笛卡儿(1596~1650)将伽利略的惯性观点修改为“在没有地球重力等外力作用的情况下,物体保持匀速直线运动”。再后来,英国科学家艾萨克·牛顿(1643~1727)将其总结为“运动三大定律”之一的“惯性定律”。

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