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哪位大虾能告诉我...？

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qqq111 发表于 2009-9-23 10:45 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自： 中国–甘肃–兰州 电信

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哪位大虾能告诉我...?

—— 假设有这样一个问题：一架直升飞机从地面的A点垂直起飞，上升到300米的高度之后它就一直在此位置处于悬停状态，就是说它既不前进、后退，也不再上升、下降，而是依靠螺旋桨一直悬停在与地面A点相垂直的、300米高度的固定位置（假设为B点）。那么经过24小时（假设油料足够的话）之后，这架直升机的位置会有什么变化吗：
     它是24小时一直都在与A点相垂直的B点上没有移位？
     还是24小时正好绕地球转了一圈呢？
大虾

相关帖子
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购买望远镜就在牧夫天文商城
gohomeman1 发表于 2009-9-23 10:51 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
昏啊，楼主你采用什么参考系？如果是地面参考系（默认应该是这个参考系），显然的是没有移动啊！

我告诉你一个假想的思考方法：假设与直升机等高的有一个气球，我用绳子把它绑在地面上，在无风的假设情形下，一分钟后难道直升机与气球已经严重远离了吗？一天后呢？
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 楼主| qqq111 发表于 2009-9-23 11:02 | 显示全部楼层 来自： 中国–甘肃–兰州 电信
——当然是地面做参考系，我也知道那直升机的位置不会移动...
不过，有个挺大的疑问：地球是以差不多1700公里/小时的高速
在自转，而直升机悬停在空中，没有接触地面，为什么就不能看
出地在动而直升机不动？
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井蛙 发表于 2009-9-23 11:37 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–许昌 联通
因为直升飞机在和地球一起转啊。。。。。。。
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gohomeman1 发表于 2009-9-23 11:48 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
楼主没有理解参考系的概念。我不知道你物理学到什么程度了，在地面本身做参考系时，大地是不动的。
地面在旋转，此时的参考系已经是地心或者是地球外的太空某点，比如太阳做参考系时。你说的那个旋转速度是相对于地心的吧。
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gohomeman1 发表于 2009-9-23 11:52 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
另外顺便提一句，在你没有足够的物理基础时，请勿对太过前沿的物理领域乱发言。
如同nngs提醒的那样，如果你没有对狭义相对论的基本概念（不管是否精确），要理解接近光速的运动是不可能的，更不可以我们日常的生活知识外推到接近光速的运动。同样的，黑洞、宇宙奇点等问题也是如此，它们都是远离我们的生活常识的。
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wqff 发表于 2009-9-23 11:57 | 显示全部楼层 来自： 中国–天津–天津–河西区 联通
楼主我顶你啊，上初中的时候我就问过我们物理老师这个问题，她自己也不知道，说原来是教生物的，你说她懂什么，唉
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wqff 发表于 2009-9-23 11:59 | 显示全部楼层 来自： 中国–天津–天津–河西区 联通
楼主没有理解参考系的概念。我不知道你物理学到什么程度了，在地面本身做参考系时，大地是不动的。
地面在旋转，此时的参考系已经是地心或者是地球外的太空某点，比如太阳做参考系时。你说的那个旋转速度是相对于地 ...
gohomeman1 发表于 2009-9-23 11:48

                               
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你这样解释我也接受不了，因为那个飞机已经离开地面了
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 楼主| qqq111 发表于 2009-9-23 12:02 | 显示全部楼层 来自： 中国–甘肃–兰州 电信

回复5楼的帖子...

本帖最后由 qqq111 于 2009-9-23 12:03 编辑

——我的意思不是很明确吗:
为什么空中悬停的飞机跟转动的地面看不出错位...
井蛙说是飞机随地球一起转动，也有人说是地球的惯性让
飞机跟地球一起运动，应该都是比较恰当的答案...
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wqff 发表于 2009-9-23 12:02 | 显示全部楼层 来自： 中国–天津–天津–河西区 联通
楼主没有理解参考系的概念。我不知道你物理学到什么程度了，在地面本身做参考系时，大地是不动的。
地面在旋转，此时的参考系已经是地心或者是地球外的太空某点，比如太阳做参考系时。你说的那个旋转速度是相对于地 ...
gohomeman1 发表于 2009-9-23 11:48

                               
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你说太空某点，如果在大气层边缘会怎样？在离地面一半又会怎样，在离地面100米又会怎样？
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 楼主| qqq111 发表于 2009-9-23 12:05 | 显示全部楼层 来自： 中国–甘肃–兰州 电信
10# wqff

——同问...
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gohomeman1 发表于 2009-9-23 12:14 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
你说太空某点，如果在大气层边缘会怎样？在离地面一半又会怎样，在离地面100米又会怎样？
wqff 发表于 2009-9-23 12:02

                               
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显然你没有明白参考系是什么概念。如果理解了，高度多少不是问题，我甚至可以用一架匀速飞行的飞机或者35800km高空的同步卫星作为参考系。
参考系就是用以对照的参照坐标系统，这个参照系统包含空间与时间两个概念，毫无疑问，用于作为参照系统的坐标原点是不变的，而时间肯定在流逝中。然后，其他的物体以这个不变的坐标原点为参照，才能有其相对的坐标，否则一切讨论都是没有意义的。

如果你明白了这点，你可以自己去理解这些问题。如果我们不考虑大气的运动，那么很显然，高度是10米还是1000km是没有区别的，直升飞机相对于这个参考系是不动的。但是，相对于地心，这些点不但在运动，而且直升机的运动速度与地面的运动速度是不同的。
更多的东西请自己去学习，自己学懂了才是真的懂。我会的不等于你也会了，你会的更不等于我也会了。
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positron 发表于 2009-9-23 12:18 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 鹏博士BGP
1# qqq111

对于中学生而言，或者中学物理水平乃至更低层次的人而言，不得不说这是个好问题！

有点深入地讲，这个问题可以用参考系的概念来解释：一个物体的运动状态是怎样的和选取的参考系有关，这就是所谓的力学相对性原理。这个例子中，如果以地球（地面）为参考系，飞机自然是不动的，或者说是静止的（LZ题设的前提下）；但是对于其他参考系，如太阳，因为地球绕着太阳转，那么飞机自然也一块绕着太阳转，否则它就不会在地球上了；如以地轴为参考系，飞机也在动，在绕地轴转，否则地球在转飞机不动飞机就会跑到其他国家去了。

对于一个参考系静止的物体，可以将该物体当做参考系的一部分，这个参考系对于其他参考系做什么运动，那么物体对于那个参考系也做同样的运动。

通俗一些的讲，或者生活一些的讲，以坐车为例，我们坐车时，车在跑，但我们坐在车上不动。因为我们在车上不动，所以车带着我们跑，这是可以认为我们就是车的一部分。否则若认为我们相对其他也不动，坐车便失去了意义。

飞机的例子也一样。地球在太空中绕太阳公转，那么地球上的一切都同时随着地球在绕太阳公转，不管它们是否在相对地球做其他什么运动；地球绕地轴转动，那么地球上的一切也在同时随着地球绕地轴转动，同样不管它们是否在相对地球做其他什么运动。

所以LZ的问题：
     它是24小时一直都在与A点相垂直的B点上没有移位？是。这是以地球为参考系的观点。
     还是24小时正好绕地球转了一圈呢？是，不过应该说是绕地轴。这是以地轴为参考系的观点。
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wqff 发表于 2009-9-23 12:21 | 显示全部楼层 来自： 中国–天津–天津–河西区 联通
引力学问题
张紫恒 发表于 2009-9-23 12:07

                               
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给解释解释啊
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 楼主| qqq111 发表于 2009-9-23 12:22 | 显示全部楼层 来自： 中国–甘肃–兰州 电信
13# gohomeman1

——相对于地面和相对于地心，应该没什么不同吧？
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 楼主| qqq111 发表于 2009-9-23 12:27 | 显示全部楼层 来自： 中国–甘肃–兰州 电信
14# positron

——这个回答我完全接受，非常到位...
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gohomeman1 发表于 2009-9-23 12:27 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
我上面可能有一点没表述清楚，那就是我们怎么知道是否在动呢？如果在时点t0，直升机相对于参考系原点的坐标是（x0，y0，z0），那么如果在时点t1，它的坐标改变了，它就是动了。很显然，参照系即使选到同步卫星上去，这个坐标是不会改变的；但是如果参照系原点在太阳上或月球上，它就会变动了。
另外，楼主的这个问题是在问直升机相对于地面是否运动，所以如果我们采用一个本身相对于地面就在运动的参考系（比如我说的在飞行的飞机），那么这种情形下显然地面和直升机都发生了运动，但它们在相同的时间内的运动距离是相同的。
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gohomeman1 发表于 2009-9-23 12:31 | 显示全部楼层 来自： 中国–浙江–宁波 电信
本帖最后由 gohomeman1 于 2009-9-23 12:35 编辑

在我们考虑问题时，当然要选用最简单的参考系。比如直升机问题，当然选择大地作为参考系最方便。我们无妨抬头看着，1分钟后直升机还在我们头顶吧，它没动；10分钟、1小时候，它还是在头顶，当然也没动啦！

但是如果相对于地心，1分钟后，我们和直升机相对于地心的距离是没变，但角度却改变了，整个坐标已经都改变了。


昏倒，直升机会随着地球一起运动原来你也不知道啊，我还以为这是显然的呢。
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wqff 发表于 2009-9-23 12:37 | 显示全部楼层 来自： 中国–天津–天津–河西区 联通
如果从太阳过来一艘太空飞船，当船飞到月亮轨道时，它于地球垂点为a，飞到地球于月亮中间时，于地球垂点为吧，飞到大气层边缘时，于地球垂点为c，飞到大气层一半是垂点为d，飞到离地球1000米时垂点为e，飞到离地球100米时垂点为f，这几个垂点的关系？
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 楼主| qqq111 发表于 2009-9-23 12:37 | 显示全部楼层 来自： 中国–甘肃–兰州 电信

回复19楼的帖子...

本帖最后由 qqq111 于 2009-9-23 12:47 编辑

—— 领教了。谢谢！
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