Liệu vòng quay của trái đất có ảnh hưởng đến thời gian di chuyển từ Châu Âu đến Úc?


21

Giả sử rằng một nơi ở châu Âu chính xác là ở phía đối diện trái đất so với Sydney. Bây giờ tôi muốn đi máy bay để đi du lịch ở đó. Có vấn đề gì nếu kế hoạch bay với vòng quay của trái đất hoặc chống lại sự quay của trái đất? tức là có vấn đề gì nếu máy bay bay về hướng tây hay hướng đông?

Theo trực giác tôi sẽ nói nó có vấn đề, bởi vì nếu tôi bay ngược chiều trái đất mục tiêu, thì trong trường hợp này Sydney đang đến gần. Mặt khác, có lẽ máy bay vẫn còn trong khí quyển và do đó là một phần của vòng quay trái đất.


14
Tôi đọc "sự quay của Trái đất có ảnh hưởng đến TIME TRAVEL" không: P
Gurzo 16/212

2
Có lẽ tôi sẽ hỏi câu hỏi này trong 30 năm (hy vọng).
RoflcoptrException

2
Thật thú vị, trong khi vòng quay của trái đất hóa ra không đáng kể đối với máy bay truyền thống, nó có nhiều tác dụng hơn đối với những thứ đi thẳng đứng (ví dụ như tên lửa). Đây là lý do tại sao NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu có các vị trí phóng gần xích đạo. Họ có thể dễ dàng đi vào một quỹ đạo hơn vì trái đất đang "đẩy" họ theo hướng đó.
Kris Harper

1
Tôi không tưởng tượng nhiều như gió.
hà mã

4
Pháp là một phần của EU và có khá nhiều khu vực ở nước ngoài : Quần đảo Martinique và Guadeloupe ở biển Caribbean, Guiana thuộc Pháp (từ nơi Ariane V được ra mắt), Réunion và Mayotte ở Ấn Độ Dương gần châu Phi). Có vẻ như Polynesia thuộc Pháp, Saint Pierre và Miquelon (gần Canada) cũng đang bỏ phiếu cho các cuộc bầu cử tại Nghị viện châu Âu (và có thể vẫn là New Caledonia, trong một vài năm).
FelipeAls

Câu trả lời:


28

Điều này thực sự phụ thuộc vào khá nhiều yếu tố. Tôi đã tự hỏi điều này một lần nhiều năm trước, và hỏi xung quanh khá nhiều. Không có Travel.SE hồi đó;)

Trái đất đang quay với tốc độ khá nhanh - và bất kỳ điểm nào trên trái đất cũng thực sự là 'chuyển động' (tất cả đều tương đối). Vì các điểm trên đường xích đạo có thể di chuyển xa hơn, nên chúng di chuyển thậm chí còn nhanh hơn ở hai cực.

Bây giờ, tất nhiên, không khí bị kéo xung quanh VỚI trái đất, may mắn thay, nếu không, các khe hở nghèo trên đường xích đạo sẽ có tốc độ gió theo hướng ngược lại gần với tốc độ âm thanh;)

Tuy nhiên, khi bạn đang ở trên máy bay, hãy cân nhắc rằng có thể mất hơn một giờ để bay qua Đại Tây Dương theo hướng tây ('so với' vòng quay) so với 'với' vòng quay.

Khi bạn bay với vòng quay và theo quan hệ, với gió, bạn sẽ không bay 'vào' một lực đi theo hướng khác, giống như khi bạn bay ngược lại vòng xoáy. Trái đất cũng đang kéo bạn theo nó - hay đúng hơn, nó đang kéo bầu khí quyển, và bạn trong đó.

Tuy nhiên, những gì bạn sẽ có xu hướng tìm thấy là nó thực sự phụ thuộc nhiều vào thực tế vào sự tồn tại của dòng nước - nơi không khí ở đó di chuyển nhanh hơn ở mặt đất và có thể tăng tốc độ của máy bay nếu đi cùng hướng. Tất nhiên, theo hướng khác, bạn làm tốt để tránh dòng chảy, vì nó sẽ làm bạn chậm lại.

Để nói nó thành lời hùng hồn hơn của tôi, tôi sẽ mượn một câu trích dẫn từ Aerospaceweb.org , trước tiên, bạn phải xem mình đang chạy ....

Ngừng chạy. Nếu bạn nhảy thẳng lên không trung, Trái đất có quay bên dưới bạn không? (Những người tin rằng Trái đất quay xung quanh họ có thể muốn ngừng đọc ngay bây giờ.) Không, bởi vì khi bạn rời khỏi bề mặt Trái đất, bạn đang di chuyển với tốc độ tương đương với bề mặt, vì vậy, về bản chất, Trái đất khớp với tốc độ trong không gian khi bạn ở trên không trung! Điều kiện tương tự cũng đúng với một chiếc máy bay khi nó di chuyển từ Los Angeles đến Bombay. Nếu chúng ta bỏ qua những cơn gió, bất kể bạn bay từ Los Angeles theo hướng nào, tốc độ của máy bay so với Trái đất sẽ là như nhau. Mặc dù tốc độ trong không gian của máy bay sẽ thay đổi, nhưng hiệu ứng quay của Trái đất không đổi và thực tế là "bị hủy bỏ" bất kể bạn đi theo hướng nào. Nói cách khác, tốc độ quay của Trái đất đã được truyền cho máy bay và Trái đất khớp với tốc độ đó trong toàn bộ chuyến bay. (Tất nhiên, trong trường hợp tàu vũ trụ, những tốc độ này trở nên rất quan trọng.)

Vì vậy, kết quả cuối cùng của cuộc thảo luận dài đó là vòng quay của Trái đất không ảnh hưởng đến thời gian di chuyển của máy bay. Trên thực tế, chính những cơn gió ngược và gió đuôi gây ra sự thay đổi trong thời gian di chuyển. Đôi khi thật khó để tin rằng những cơn gió có thể có nhiều ảnh hưởng như vậy, vì vậy chúng ta hãy xem xét vấn đề sâu hơn một chút. Trong ví dụ đưa ra, chuyến bay từ Bombay đến California (phía đông) ngắn hơn 23% so với chuyến đi từ California đến Bombay (phía tây). Điều này có nghĩa là tốc độ của chuyến đi về phía đông phải nhanh hơn 23%. Những cơn gió thịnh hành gần như bất cứ nơi nào chúng ta đang nói về việc thổi từ tây sang đông, vì vậy khi chúng ta đi du lịch về phía đông, chúng ta có được tốc độ và khi chúng ta đi về phía tây, chúng ta sẽ bị phạt tốc độ. Bây giờ, nếu chúng ta cho rằng những cơn gió giống hệt nhau trong cả hai ngày chúng ta bay, thì tốc độ gió chỉ cần bằng 11,5% tốc độ của máy bay! Điều này sẽ gây ra sự khác biệt giữa tốc độ về phía tây và tốc độ về phía đông là 23%! Tốc độ hành trình của Boeing 777 phạm vi mở rộng là khoảng 550 dặm / giờ (885 km / giờ) ở tốc độ 35.000 ft (10.675 m). Điều này có nghĩa là gió chỉ cần tốc độ khoảng 65 dặm / giờ (105 km / giờ) (thời tiết diều tốt). Dù bạn có tin hay không, 65 dặm / giờ là tốc độ gió rất điển hình ở độ cao lớn như vậy. Tốc độ trên 100 dặm / giờ (160 km / giờ) không phải là hiếm. Nếu chúng ta muốn làm cho mọi thứ phức tạp hơn, chúng ta có thể xem xét một vùng dòng chảy tốc độ cao gọi là luồng phản lực chảy về phía đông, và nếu một chiếc máy bay có thể tận dụng những cơn gió này, thì thời gian di chuyển có thể giảm hơn nữa. Điều này sẽ gây ra sự khác biệt giữa tốc độ về phía tây và tốc độ về phía đông là 23%! Tốc độ hành trình của Boeing 777 phạm vi mở rộng là khoảng 550 dặm / giờ (885 km / giờ) ở tốc độ 35.000 ft (10.675 m). Điều này có nghĩa là gió chỉ cần tốc độ khoảng 65 dặm / giờ (105 km / giờ) (thời tiết diều tốt). Dù bạn có tin hay không, 65 dặm / giờ là tốc độ gió rất điển hình ở độ cao lớn như vậy. Tốc độ trên 100 dặm / giờ (160 km / giờ) không phải là hiếm. Nếu chúng ta muốn làm cho mọi thứ phức tạp hơn, chúng ta có thể xem xét một vùng dòng chảy tốc độ cao gọi là luồng phản lực chảy về phía đông, và nếu một chiếc máy bay có thể tận dụng những cơn gió này, thì thời gian di chuyển có thể giảm hơn nữa. Điều này sẽ gây ra sự khác biệt giữa tốc độ về phía tây và tốc độ về phía đông là 23%! Tốc độ hành trình của Boeing 777 phạm vi mở rộng là khoảng 550 dặm / giờ (885 km / giờ) ở tốc độ 35.000 ft (10.675 m). Điều này có nghĩa là gió chỉ cần tốc độ khoảng 65 dặm / giờ (105 km / giờ) (thời tiết diều tốt). Dù bạn có tin hay không, 65 dặm / giờ là tốc độ gió rất điển hình ở độ cao lớn như vậy. Tốc độ trên 100 dặm / giờ (160 km / giờ) không phải là hiếm. Nếu chúng ta muốn làm cho mọi thứ phức tạp hơn, chúng ta có thể xem xét một vùng dòng chảy tốc độ cao gọi là luồng phản lực chảy về phía đông, và nếu một chiếc máy bay có thể tận dụng những cơn gió này, thì thời gian di chuyển có thể giảm hơn nữa. Điều này có nghĩa là gió chỉ cần tốc độ khoảng 65 dặm / giờ (105 km / giờ) (thời tiết diều tốt). Dù bạn có tin hay không, 65 dặm / giờ là tốc độ gió rất điển hình ở độ cao lớn như vậy. Tốc độ trên 100 dặm / giờ (160 km / giờ) không phải là hiếm. Nếu chúng ta muốn làm cho mọi thứ phức tạp hơn, chúng ta có thể xem xét một vùng dòng chảy tốc độ cao gọi là luồng phản lực chảy về phía đông, và nếu một chiếc máy bay có thể tận dụng những cơn gió này, thì thời gian di chuyển có thể giảm hơn nữa. Điều này có nghĩa là gió chỉ cần tốc độ khoảng 65 dặm / giờ (105 km / giờ) (thời tiết diều tốt). Dù bạn có tin hay không, 65 dặm / giờ là tốc độ gió rất điển hình ở độ cao lớn như vậy. Tốc độ trên 100 dặm / giờ (160 km / giờ) không phải là hiếm. Nếu chúng ta muốn làm cho mọi thứ phức tạp hơn, chúng ta có thể xem xét một vùng dòng chảy tốc độ cao gọi là luồng phản lực chảy về phía đông, và nếu một chiếc máy bay có thể tận dụng những cơn gió này, thì thời gian di chuyển có thể giảm hơn nữa.

Cũng lưu ý màn hình TRỰC TIẾP tuyệt vời này của những cơn gió thịnh hành ở Hoa Kỳ , ảnh hưởng đến tất cả điều này.

Vì vậy, mấu chốt là gì? Hướng bạn đi liên quan đến vòng quay của Trái đất không ảnh hưởng đến thời gian di chuyển của máy bay, và quan trọng hơn, chỉ một cơn gió 65 dặm / giờ là quá đủ để gây ra sự khác biệt về thời gian di chuyển trong năm giờ khi bạn di chuyển khoảng cách xa!


1
+1 Tôi nhớ về một lý thuyết vật lý hồi trung học. Một con ruồi bay trong xe không bị ảnh hưởng bởi tốc độ của xe. Lý do rất đơn giản: con ruồi di chuyển tương đối vào xe. Vì vậy, tôi tin rằng câu trả lời của bạn là chính xác.
Rudy Gunawan

1
"Nói cách khác, tốc độ quay của Trái đất đã được truyền cho máy bay và Trái đất khớp với tốc độ đó trong toàn bộ chuyến bay." Điều này không đúng. Ví dụ: giả sử bạn bắt đầu ở cực bắc và bay về phía Nam đến xích đạo. Sau đó, khi không có gió, Trái đất sẽ quay theo bạn.
nibot

@nibot Không phải đó chỉ là trường hợp đặc biệt về tốc độ quay của Trái đất ở hai cực bằng không?
ghoppe

1
Nhưng sau đó bạn bay đến một nơi mà vận tốc bề mặt không bằng không.
nibot

Bản đồ gió là bản đồ của gió mặt, không liên quan đến máy bay. Ngoài ra, trích dẫn là sai: Nếu A nhỏ hơn B 23%, thì B lớn hơn A khoảng 30%, không lớn hơn 23%.
phoog

19

Để làm cho nó phức tạp hơn một chút và thêm vào câu trả lời của Mark Mayo, các luồng phản lực được gây ra bởi thực tế là trái đất đang quay qua hiệu ứng Coriolis, vì vậy trên thực tế bạn có thể lập luận rằng có, vòng quay của trái đất ảnh hưởng đến việc di chuyển thời gian, nhưng có lẽ không theo cách bạn mong đợi.


1
Vâng, về mặt kỹ thuật không chỉ là hiệu ứng Coriolis. Đó là một phần của nó, nhưng các mô hình sưởi ấm toàn cầu thực sự là lý do chính cho sự hình thành của các luồng phản lực. Đây là lý do tại sao gió thịnh hành ở vùng nhiệt đới thực sự trái ngược với gió thịnh hành ở vĩ độ cận nhiệt đới. Nguyên nhân chính của gió thịnh hành không phải là sự quay của Trái đất, mà là do không khí nóng lên nhanh hơn gần xích đạo do góc tới của mặt trời cao hơn.
đăng lại

6

Nó làm cho một sự khác biệt. Một cách tốc độ của máy bay được thêm vào vòng quay của Trái đất, một cách nó bị trừ khỏi vòng quay của Trái đất. Thuyết tương đối đặc biệt cho biết t '= t * sqrt (1-v ^ 2 / c ^ 2). Đi với vòng quay bạn có v cao hơn và do đó thời gian trôi chậm hơn.

Tuy nhiên, bạn sẽ cần một chiếc đồng hồ nguyên tử để đo sự khác biệt. Đối với mục đích thực tế, câu trả lời của Mark Mayo là đúng.


Tôi tin rằng thí nghiệm đã được thực hiện. Khá nổi tiếng vào thời điểm đó. (Mặc dù tôi chưa đủ tuổi để nhớ nó.)
Tom Hawtin - tackline

@ TomHawtin-tackline: Không. Thí nghiệm mà tôi biết có liên quan đến việc đặt đồng hồ nguyên tử lên máy bay và bay vòng quanh thế giới. (Và nó đã được lặp lại cho truyền hình thế kỷ này.) Trong trường hợp này tôi đang nói về việc bay hai chiếc đồng hồ nguyên tử cách nửa vòng trái đất và so sánh chúng. Cái trước đo sự khác biệt về thời gian giữa bay và đứng yên (và cả hiệu ứng của việc ở độ cao máy bay phản lực), cái sau đo sự khác biệt về thời gian giữa đi và chống lại vòng quay.
Loren Pechtel

1
Nếu điều này không tạo ra bất kỳ sự khác biệt nào, nó sẽ nhỏ hơn nhiều so với dự đoán tương đối hoàn toàn đặc biệt vì hiệu ứng kéo khung .
David Z

Câu trả lời của Loren là câu trả lời đúng. Sự khác biệt là rất nhỏ (thực sự có kích thước nguyên tử), mà bạn sẽ không bao giờ nhận thấy. Đối với ví dụ khác về việc ai đó nhảy thẳng lên, anh ấy / cô ấy về mặt kỹ thuật sẽ khiến trái đất di chuyển bên dưới họ, nhưng ở quy mô nguyên tử (hoặc nhỏ hơn). Để thử nghiệm điều này rất đơn giản: đặt một robot nhảy trên đường di chuyển dài hàng dặm. Giả sử đường đua (và do đó robot) đang di chuyển với tốc độ 50kph, khi robot nhảy, anh ta sẽ giống như một vài mm trở lại từ nơi anh ta nhảy ban đầu. Bây giờ lấy đó, và quy mô nó đến quy mô hành tinh! Điều này sẽ đặt mọi thứ vào viễn cảnh cho
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.