宇宙接觸 地球繞著自轉軸在旋轉,在赤道那裡的自轉線速度最快。 地球的半徑為6371公里,地球每隔24小時自轉一周,由此可以計算出地球赤道的線速度約為1668公里/小時,即463米/秒。 既然赤道的線速度這麼快,為什麼那裡的人不會被甩出去呢? 原因就在於地球的自轉速度還不夠快,地球的引力會拉住地球表面上的人,從而使他們不會被甩到太空中。 根據牛頓力學,地球自轉產生的「離心力(Fc)」為: 上式中,m為物體的質量,r為地球半徑,θ為緯度,T為地球自轉周期。 假設一個人的質量為60公斤,並且他站在地球赤道上(海平面),那麼,由於地球自轉產生的「離心力」為2牛。 另一方面,根據萬有引力定律(Fg=GMm/r^2),地球對於60公斤的人所施加的引力約為589牛,這要遠大於「離心力」。 因此,地球上的人不會飛到空中。 那麼,地球的自轉速度需要達到多快,赤道上的人才會被甩到空中呢? 可以想像,地球的自轉速度越快,產生的「離心力」越大,直到它最終超過引力時,地球引力就無法束縛住赤道上的人。 因此,人就會飛到空中,不斷繞著地球做圓周運動,地心引力剛好充當向心力。 由此可以得到如下公式: 代入數據,可以計算出,地球的赤道線速度約為7.9公里/秒。 事實上,此時的地球赤道線速度正是第一宇宙速度。 在這種情況下,地球只要大約1.4小時的時間就能繞著自轉軸旋轉一周。 此時也只有赤道上的人和物體會被甩入空中,而緯度較高的地區,自轉速度較慢,引力可以束縛住那裡的人和物體。 《地球赤道的線速度高達1668公里/小時,為什麼人不會被甩出去?》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 科學報 cn-n.net,請記得按讚、收藏及分享。
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地球赤道的線速度高達1668公里/小時,為什麼人不會被甩出去?
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