왜 우리는 지구가 우리 아래에서 회전하는 것을 느끼지 않습니까?


16

실험의 모든 세부 사항을 잘 모르겠지만 기본적으로 다음과 같이 진행되었습니다. 누군가 열기구에서 이륙 할 위치를 표시하고 곧바로 위로 갔다. 그들은 곧바로 다시 내려 오기 전에 한동안 정지 상태를 유지했습니다. 결과는 그들이 원래의 이륙 지점에서 벗어나지 않았기 때문입니다. 어쩌면 그 모든 것이 잘못되었지만 어쩌면 가깝습니다.

그러나 그 실험에서 지구가 착륙 지점에 영향을 미치지 않았다면 왜 "지구의 회전"을 장거리 소총으로 사격해야 하는가? 이제는 이것이 최상의 비교가 아니며 두 시나리오에 많은 다른 요소가 있다는 것을 알고 있습니다. "탄환이 이동하고 실험에서 풍선은 아니었다"와 같은 것이지만, 나는 이것이 왜 그런지에 대한 다른 이론과 의견을 듣고 싶습니다.

추신 : 나는 지구가 너무 커서 우리가 그 스핀을 느낄 수 없다는 대중적인 대답을 알고 있지만 그보다 더 깊이 생각하고 있습니다!


5
좋은 질문이지만 천문학 사이트가 최선의 장소 인지 확실하지 않습니다 . 이것이 순수한 물리학이라고 생각합니다. 당신은 우리에 확인 했 물리학 이미 관련 질문이있을 수 있습니다 여부를 확인하기 위해 사이트?
Chappo은 SE Dudded 모니카 말한다

1
관련이 있지만 복제하지는 않음 : 지구의 이동 속도를 느끼지 않는 이유
uhoh

3
기차에 앉아있는 동안 좌석을 표시했습니다. 그런 다음 머리 위로 짐칸으로 똑바로 올라가서 곧장 다시 내려 오기 전에 잠시 동안 머물 렀습니다. 결과적으로 마크가 표시된 자리로 돌아 가게되었습니다. 분명히 기차는 전혀 움직이지 않았다!

3
반면에, 기차 통로 길이만큼 공을 던지면, 기차가 직선으로 움직이는 지 또는 급회전하고 있는지에 달려 있습니다.

답변:


17

두 가지 다른 일이 일어나고 있으며, 내가 볼 수있는 것과 관련이 없습니다. 열기구 상황의 경우, 당신이 6 시간 동안 당신이있는 곳 위로 마우스를 가져 가면 지구가 당신 아래로 돌면서 완전히 다른 장소로 돌아올 것이라고 생각할 것입니다. 불행히도 열기구는 지구상에서 시작 되었기 때문에 이미 지구와 함께 움직이고있었습니다. 우리가 여전히 서있는 것처럼 느껴지더라도 많은 참조 프레임이 재생됩니다. 지구상의 모든 사람들이 여전히 표면에 서 있습니다. 그러나 지표면이 지구의 축을 중심으로 회전하고 있습니다. 지구의 축 (그리고 지구 자체)은 태양을 공전합니다. 태양은 우리 은하계를 돌아 다니며 우리 은하계는 은하계 공간을 통과하고 있습니다.

그렇다면 이것은 열기구 상황과 어떤 관련이 있습니까? 풍선이 표면에 있었기 때문에 이미 지구 표면과 함께 움직이고있었습니다. 지구 표면이 지구 축을 중심으로 회전한다고 말한 것을 기억하십니까? 음, 풍선이 시작하기 위해 표면에 있었기 때문에 표면과 마찬가지로 지구의 축과 함께 회전합니다! 호버 효과를 얻으려면 어떻게해야합니까? 나는 지구가 태양을 공전한다고 말했다. 호버 효과를 얻으려면 열기구를 사용 하지 않고 태양을 선회해야합니다.지구 주위를 회전합니다. 대기도 지구와 함께 움직이고 열기구는 우주로 들어갈 수 없으므로 열기구로는이 작업을 수행 할 수 없습니다. 호버 효과를 얻으려면 연료가 많은 우주선이 필요합니다. 지구와 공전하지 않는 호버링 우주선이 있다면 (다시 많은 비용과 연료가 필요함), 그렇습니다. 같은 지점에 호버링하여 지구를 내 아래로 회전시킬 수 있습니다.

자, 당신은 아마도 원래 지구 표면에있는 우주선으로 어떻게 이것을 달성 할 수 있는지 궁금 할 것입니다. 이 호버링 효과에는 이론적 인 Big Falcon Rocket과 같은 목적지로 비행 할 수 있기 때문에 많은 영향을 미치지는 않지만 원하는 경우 지구 대기 위로 올라 가야합니다. 부스터는 지구의 회전과 반대 방향으로 가고 (속도를 취소하기 위해) 잠시 동안 움직 인 다음 부스터를 사용하여 지구의 회전과 함께 이동하고 (회전 속도로 돌아 가기) 지구에 착륙하십시오. 물론, 당신은 열 차폐를 사용하고 우리가 가진 다른 모든 우주선과 같이 지구 대기에 부딪쳐서 두 번째 부분을 건너 뛸 수 있습니다.

저격 상황은 어때요? 지구는 축을 중심으로 회전합니다. 하루는 24 시간이므로 북극의 누군가가 한 번 돌아 다니는 것과 동시에 적도의 위치는 한 번 돌아갑니다. 그러나 적도에서 북쪽이나 남쪽으로 멀어 질수록 지구 일부가 24 시간 안에 1 회전을 완만하게하기 위해 느리게 회전해야합니다. 공을 돌리는 것에 대해 생각하십시오. 공의 적도는 흔들리지 만 상단과 하단은 훨씬 느리게 움직입니다. 그건 같은거야. 저격수가 적도에 있다고 해봅시다. 저격수가 동쪽이나 서쪽을 쏠 때, 위도의 모든 곳에서 지구가 같은 속도로 회전하기 때문에 지구의 회전을 교정 할 필요가 없습니다. 그러나 저격수가 북쪽을 쏘면 총알이 동쪽으로갑니다. 그' 총알이 적도에 가까운 위도 (남쪽에서 촬영)에서 발사되었을 때, 지구의 그 지점은 목표물이 서 있던 지구의 지점보다 빠르게 움직 였기 때문입니다. 마치 내가 서있는 지점은 1000mph의 속도로 회전하지만 내 목표 지점은 ... 995mph로 회전한다는 것과 같습니다. 총알이 1000mph 부분에서 나왔기 때문에 총으로 인해 총알에서 고속으로 배럴에서 빠질 것이지만 지구의 축 주위에서 1000mph로 회전합니다. 그러나 일단 총알이 대상의 위도에 접근하기 시작하면 지구가 느리게 회전하기 때문에 회전 방향 (동쪽 또는 오른쪽)으로 편향되어 나타납니다. 왜? 내 목표 속도가 회전에서 995mph이므로 1000-995 = 5입니다. 즉, 내 총알이 목표물에 비해 오른쪽으로 5mph의 순 속도를 갖습니다. 즉, 목표물이 멀리 떨어져 있으면 총알이 사라집니다. 적도에서 남쪽으로 쏘면 총알도 동쪽으로 이동하여 결과적으로 왼쪽으로 빗나갑니다. 같은 효과이지만 "거꾸로"입니다. 이 효과를 코리올리 효과라고하며 허리케인에게 힘을줍니다.

마지막으로, 당신은 "우리가 지구가 우리 아래에서 회전하는 것을 느끼지 않습니까?" 우리가 지구와 함께 움직이고 있기 때문입니다. 50mph의 일정한 속도로 운행하는 기차를 타고있을 때, 움직이는 느낌이 들지 않습니다 (울퉁불퉁 한 트랙으로 인해 약간의 충격을 느낄 수 있음). 가속 또는 감속 할 때만 사물이 움직이는 느낌이 듭니다. 당신이 기차에있을 때, 당신의 속도는 일정하므로 아무것도 느끼지 않습니다. 지구 축을 중심으로 일정한 1000mph로 회전한다는 점을 제외하고는 지구와 동일합니다. 속도가 빠르다는 것을 제외하고는 아무것도 바뀌지 않았습니다.

나는 아마도 이것을 끔찍하게 설명 했으므로 자유롭게 물어보십시오.


1
당신은 그것을 아주 잘 설명해 주셨습니다. 감사합니다!
Begons18

그러나 몇 가지 질문이 있습니다. 나와 함께 맨손으로. 실험에서 그는 시작하기 위해 표면에 있었기 때문에 움직이지 않았다고 말하면서 그는 그 아래의 지구와 같은 속도로 움직이고 있다고 말했습니다. 자동차가 움직일 때와 마찬가지로 간병인도 같은 속도로 가고 있습니다. 그러나 적도에 서 있고 지구 회전의 반대 방향으로 총알을 발사한다고 가정 해 봅시다. 총알은 여전히 ​​배럴을 떠나 의도 한 속도로 이동하지 않습니까? 왜 그런 겁니까?
Begons18

1
@ Begons18 기차를 타고 볼링을한다고하자 (큰 기차). 기차는 오른쪽으로 50mph를갑니다. 2 개의 볼링 레인이 있는데, 하나는 왼쪽을 향하고 다른 하나는 오른쪽을 향합니다. 내가 항상 10 마일로 보울을 타면, 왼쪽으로 보울을 타면, 기차를 기준으로 왼쪽으로 10 마일이되지만지면을 기준으로 오른쪽으로 40 마일이됩니다. (50-10 = 40) 오른쪽으로 보울을 타면 열차에 대해 오른쪽으로 10mph,지면에 대해 60mph로갑니다. (50 + 10 = 60) 적도에서 지구가 1000mph를 회전하고 1500mph를 발사하는 총으로 열차를 교체하십시오. 상황은 동일하게 유지됩니다.
24373

1
@Andreas 허리케인은 적도를 통과 할 수 없습니다. 그들은 회전하기 위해 코리올리 힘을지지하는 힘이 없기 때문에 그들이 도착하기 전에 사라질 것입니다. 몇 년 전 태풍 vamei는 적도에서 북쪽으로 1 도만 발달하여 새로운 기록을 세웠습니다. 분명히 강력하지는 않지만 400 년의 폭풍으로 추정되는 경우는 거의 없었습니다.
24373

1
로켓이 우주로 가야 할 필요는 없습니다. 대기를 떠나지 않고 똑바로 똑바로 내려가도 여전히 같은 지점에 오지 않습니다. 풍선은 대기의 매우 밀도가 높은 부분에 머무르고 풍선과 주변 공기에 비해 매우 가볍기 때문에 풍선과 함께 작동합니다.
Polygnome

16

개인적으로 지구의 회전을 느끼기는 어렵지만, 우리는 매우 점진적인 변화와 매우 약한 "힘"에 민감하지 않기 때문입니다. 그러나 지구의 회전을 보여줄 수있는 일상적인 물체가 있습니다.시간이 지남에 따라 약간의 바람이 문제를 지배하기 때문에 풍선은 잘못된 선택 일 수 있습니다. (또한 참조 )

진자

하나의 대상은 푸코 진자 입니다.

푸코 진자 출처

자이로 스코프

다른 하나는 관성 이미지 안정화 기능이있는 (비싼) 카메라입니다. 일부 카메라에는 작은 자이로 스코프 칩이있어 카메라 본체의 매우 작은 회전을 감지하고 이미지 처리를 보완합니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오 출처

이에 대한 자세한 내용은 다음 질문과 답변을 참조하십시오.


이것은 위대한 답변입니다.
Fattie

8

하나에 세 가지 질문이 있습니다.

왜 우리는 지구가 우리 아래에서 회전하는 것을 느끼지 않습니까?

지구 표면에 서있을 때 어떤 느낌이 드는지 묻는다면

  • 정적 마찰력과 수직력은 구속력입니다.
  • 지구의 질량과 크기가 같고 회전하는 지구가 매우 작은 비 회전 행성에서 느끼는 것과의 차이점
  • 당신은 우리의 지구에 서있는 것 외에는 아무것도 경험하지 못했습니다.

구속 조건이 다른 조건을 위반하지 않는 경우 구속 조건을 충족하는 데 필요한 값을 구속합니다. 예를 들어, 수직력은 구속 된 물체를 표면에 유지하기 위해 표면에 수직을 밀어냅니다 (제약). 수직력의 경우 "기타 조건"은 수직력이 바깥쪽으로 만 향할 수 있다는 것입니다. 표면이 평평하지 않으면 마찰이 발생합니다. 정 마찰의 경우에 다른 조건은 정 마찰 계수에 수직력을 곱할 수 없다는 것입니다.

에프그물=미디엄아르 자형Ω2미디엄아르 자형Ω지구의 실제 회전 속도입니다. 물체에 작용하는 다른 힘은 중력과 부력으로 매우 작습니다. 부력을 무시하려면 있어야합니다에프표면+에프중량=에프그물 . 순력은 적도에서 가장 크며 중력에 비해 매우 작으며 중력의 약 0.3 %입니다. 다시 말해서, 지구 표면에 가해지는 상향 력과 지구 전체에 가해지는 하향 력은 서로 거의 같습니다.

회전 프레임의 관점에서 사물을 보면 동일한 결과가 발생합니다. 이러한 관점에서 겉보기 순력은 0입니다. 회전 프레임은 가상 원심력과 같은 가상 력을 포함합니다. 이것은 위에서 계산 된 순 힘의 반대 방향과 정확히 동일한 크기를 갖습니다. 최종 결과는 같습니다.

누군가 열기구에서 이륙 할 위치를 표시하고 곧바로 위로 갔다. 그들은 곧바로 다시 내려 오기 전에 한동안 정지 상태를 유지했습니다. 결과는 그들이 원래의 이륙 지점에서 벗어나지 않았기 때문입니다. 어쩌면 나는 그 모든 잘못을 받았지만 그것이 가깝다는 것을 확신합니다.

이것이 질문의 두 번째 부분입니다. 밧줄로 묶지 않는 한 열기구는 일반적으로 이륙하는 지점으로 돌아 오지 않습니다. 열기구는 바람이 날 때마다 움직입니다. 그래서 열기구에는 체이스 팀이 필요합니다. 바람이 존재하지 않거나 풍선 비행 중에 방향이 바뀌면 열기구가 이륙 지점으로 돌아갑니다. 위에서 무시한 부력은 열기구로는 무시할 수없는 것입니다. 여기에 무시할 수있는 힘이 있습니다 (존재하지 않습니다). 풍선이 정지 상태를 유지하려면 바람이 존재하지 않아야하며 부력은 지구 표면에 여전히 앉아있는 물체에 대한 수직력과 동일한 형태를 가져야합니다.

예를 들어 "지구의 회전"을 소총으로 장거리 슛으로 만드는 데 왜 고려해야합니까?

총알이 지구 표면에 대해 움직이고 있기 때문입니다. 참고 : 지구의 회전을 고려해야하는 1km 이상의 장거리 샷일뿐입니다. 총알의 움직임은 또 다른 가상의 힘, 코리올리 효과를 고려합니다. 고정자 및 고정 풍선의 경우 코리올리 효과가 0입니다.

코리올리 효과는 총알의 비행, 수평 편향 및 수직 편향의 두 가지 주요 효과를가집니다. 수평 편향은 위도에 따라 달라지며, 효과는 극점에서 가장 강하고 적도에서는 0입니다. 코리올리 효과는 움직이는 물체가 북반구에서는 오른쪽으로, 남반구에서는 왼쪽으로 향하게합니다. 수직 편향은 위도와 방향에 따라 다릅니다. 이 수직 편향은 적도에서 가장 강하고 극에서 0이거나 운동 방향이 북쪽 또는 남쪽 인 경우입니다. 총알이 1km 떨어진 대상을 향해 발사 된 경우에도 처짐이 작습니다. 그러나 센티미터가 중요 할 수 있습니다.


2
센티미터가 중요 할 수 있지만 스나이퍼 샷 (약 2km 이하)의 경우 코리올리 효과는 다른 오류 효과에 휩싸이기 때문에 일반적으로 보상되지 않습니다. 반면 장거리 포병은 보상 할 필요성을 느낄 수 있으며 경로 길이가 더 길고 (보다 중요하게는 비행 시간이 더 긴) 로켓 포병이 효과를 바로 잡을 수 있습니다.
WhatRoughBeast

"코리올리 효과는 움직이는 물체가 북반구에서 오른쪽으로, 남반구에서 왼쪽으로 향하게합니다. ...이 수직 편향은 적도에서 가장 강합니다."이것은 맞지 않습니다. 그것이 맞다면, 가장 강한 오른쪽 편향은 적도의 북쪽과 평행하게 그리고 끝없이 발사되는 총알에 의해 느껴질 것이고, 가장 왼쪽으로 편향된 것은 남쪽으로 무한히 평행 한 트랙에서 발사되는 총알에 의해 느껴질 것입니다. 실제로, 둘 다 동쪽 또는 서쪽으로 발사되었는지에 따라 원점을 향해 또는 멀어 질 것입니다.
phoog

vnsinϕvucosϕvesinϕvecosϕϕvevnvuvucosϕ

sinϕcosϕ

내가 참조. 나는 수평 편향 (왼쪽 또는 오른쪽으로 이동)에서 수직 편향 (적도에서 가장 강한)으로 당신의 대답에서 기어의 변화를 놓쳤습니다. 수평 편향은 적도에서 가장 약하므로 방향이 반대 인 경우에 적합하지만 방향이 반전되는 지점에서 가장 강하다는 반대 의견을 오해하고 있습니다.
phoog
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.