在这个看似简单的问题背后,隐藏着一个关于地球自转的深层次迷思。首先,我们需要明确一点:地球是一个巨大的球体,它沿着自己的轴线从西向东旋转,而这个旋转的速度在赤道上是每小时1670公里。

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现在,想象一个直升机在高空悬停,它并没有相对于地球表面移动,而是与地球表面保持相对静止。这意味着,直升机和地球表面上的每一个点一样,都共享着地球自转带来的线速度

然而,许多人可能会误认为,如果直升机在空中停留足够长的时间,比如12小时,它会不会因为地球的自转而逐渐移动到地球的另一端?

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答案是不会,因为直升机并没有相对于地球自转轴发生位移,它只是在地球这个巨大转盘上的一个静止点。即使直升机悬停的时间再长,它也只能停留在原地,无法跨越地球的广阔距离到达另一端

地球的自转不是一个抽象的概念,而是可以通过多种现象直观地证明。其中最著名的证据之一就是‘落体偏东’现象。

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这个现象说明,当一个物体从高处自由落下时,它的落地点会向东偏离起点和地心的连线,即铅垂线。偏离的距离与物体下落的高度和地球的自转速度有关。

这种现象背后的原理是地球自转带来的线速度差异。由于地球是一个球体,不同纬度的点距离地球自转轴的距离不同,因此它们的线速度也不同。赤道上的点离自转轴最远,因此线速度最大,而极点的线速度则为零。当一个物体从高空落下时,它在高处的线速度大于低处地面的线速度,因此物体会向东偏移,从而证明了地球的自转。

这个实验在不同的纬度下效果不同,赤道上由于线速度差最大,偏移现象最明显。通过精确的测量,科学家们甚至可以计算出偏移的具体距离。在赤道上,一个从35米高处落下的物体,其落地点将向东偏离11.5毫米。这一现象不仅证明了地球的自转,也揭示了地球自转对地球上物体运动的影响。

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理解了地球自转的证据后,我们再回到直升机悬停的问题上。直升机在空中悬停时,它并不像在地面上那样有明显的位移,而是仿佛与地球表面一起转动。这是因为直升机的旋转翼提供了一个向上的升力,这个力与地球的引力相平衡,使得直升机可以停留在固定的高度。

当直升机悬停时,它实际上与地球表面保持着相对静止。尽管地球在自转,但直升机并没有相对于地球自转轴发生位移,所以它不会因为地球的自转而移动到地球的另一端。直升机和地球表面上的每一个点一样,都在随着地球自转而运动,但它们在地球这个巨大转盘上的相对位置并没有改变。

即使直升机悬停的时间再长,比如12小时,它也只能停留在原地。这可以用惯性定律来解释,地球上的物体都具有与地球自转相同的惯性,如果直升机能够在没有其他外力(如风)的影响下,它将保持与地球自转相同的速度和方向。因此,直升机无法通过悬停来跨越地球的自转运动,到达地球的另一端。

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通过前面的分析,我们可以得出结论:直升机在高空悬停12小时后不能到达地球另一端。这是由于地球的自转以及直升机与地球表面相对静止的关系所决定的。直升机在空中悬停时,尽管它自身并没有相对于地球表面发生水平位移,但地球的自转导致了它所在的位置相对于地球另一端发生了变化。

地球自转的证据包括落体偏东现象,这一现象表明地球确实在自转。不同纬度的点因为距离地球自转轴的距离不同,所以它们围绕自转轴的线速度也不同。赤道上的线速度最大,向两极逐渐减小至零。直升机悬停时,它与地球表面的相对静止状态使得它不能利用地球的自转来实现位移。

直升机与地球自转的关系可以总结为:直升机在悬停时,其上升的力与地球的引力相平衡,使得它保持在固定的高度。尽管地球在自转,但直升机并没有相对于地球自转轴发生位移,所以它不会因为地球的自转而移动到地球的另一端。直升机的悬停状态和地球的自转运动共同作用,导致了直升机无法利用悬停到达地球另一端的现象。