《苹果会掉地,月球会吗?》
问:苹果从树上掉下来,月球为什么没有掉下来?
我们先看两个物体的先天条件,
1. 苹果在树上,苹果树和地球一起转,地面和苹果几乎同样速度。
2. 假设地球没公转,月球围绕地球转动,两者速度不相同,月球的切线速度为1022 m/s,周期27.32天,地球的赤道自转切线速度为466 m/s。
所以两个物体并不是对等的比较。再来,如果把问题只是简单的回答,其实月球是有向地球靠近但不会碰撞到。不像苹果那样直接掉到坐在树下休息的“小黄”。地球对苹果和月球的吸引力会向地球拉。但苹果和月球两者都有切线速度,意思是两物体都绕圈圈的移动,并不是静止的。
那旋转中的物体会掉在地上吗?当然会,只是问题不能简单的回答“会”或“不会”,这些都是我常回答学生的话,原因是要考虑问题本身有没有先天性的不一样,如果本来就是不一样的东西,要怎样做比较呢?就像这个问题一样,其实两者都不一样,但如果硬要简单回答这个问题,只好回答有掉下来,但不会掉到地上。不会掉到地上的原因是什么?就是因为月球绕地球旋转。
在图中的v速度为切线速度,如果你在很高的建筑物上,水平抛出一球,抛出的速度越大,就可以抛得越远,如果你可以抛出 7900 m/s的速度,那你的球就会绕着地球转,不会再跌到地面。月球的距离地球球心大概是地球半径的60倍,若以这个距离计算,只要在月球的位置上有切线速度大于1020 m/s,物体就不会在掉到地面。这样有明白吗?
Comments
Post a Comment