宇宙揭秘(原创)六,地球的自转为什么能自转

& “(12分)我国“神舟”六号宇宙已经发射成...”习题详情
0位同学学习过此题,做题成功率0%
(12分)我国“神舟”六号宇宙已经发射成功,当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,如图所示,它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化;图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈,依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④,图中分别标出了各地点的经纬度(如:在轨迹①通过赤道时的经度为西经156°,绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°,……),若已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度g,地球自转周期为24h,根据图中的信息:&& (1)如果飞船运行周期用T表示,试写出飞船离地面高度的表达式。&& (2)飞船运行一周,地球转过的角度是多少?&& (3)求飞船运行的周期。&
本题难度:容易
题型:解答题&|&来源:2010-北京市高三上学期起点考试物理试题
分析与解答
习题“(12分)我国“神舟”六号宇宙已经发射成功,当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,如图所示,它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化;图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈,依次...”的分析与解答如下所示:
(1)由万有引力提供向心力,即(2分)在地球表面处(2分)可求得飞船离地面的高度:(2分)&& (2)飞船每运行一周,地球自转角度为(3分)&& (3)神舟飞船运行的周期T为(3分)
找到答案了,赞一个
如发现试题中存在任何错误,请及时纠错告诉我们,谢谢你的支持!
(12分)我国“神舟”六号宇宙已经发射成功,当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,如图所示,它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化;图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行...
错误类型:
习题内容残缺不全
习题有文字标点错误
习题内容结构混乱
习题对应知识点不正确
分析解答残缺不全
分析解答有文字标点错误
分析解答结构混乱
习题类型错误
错误详情:
我的名号(最多30个字):
看完解答,记得给个难度评级哦!
经过分析,习题“(12分)我国“神舟”六号宇宙已经发射成功,当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,如图所示,它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化;图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈,依次...”主要考察你对“摩擦力的大小”
等考点的理解。
因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
摩擦力的大小
【知识点的认识】对于初中摩擦力的大小不需要利用公式计算,摩擦力大小只要求求出静摩擦力和滑动摩擦力,这两种摩擦力一般与平衡力相结合出题,例如:静摩擦力,要根据受力的情况来分析,而不要想当然或跟着思维定势走.
例:用手握住一个瓶子静止不动,随着手的握力的增大,瓶子受到的摩擦力的大小如何变化?
讲解:此时瓶子处于静止状态,在竖直方向上除受一个重力之外,还受到一个竖直向上的摩擦力作用,且摩擦力的大小与重力大小相等.由于瓶子的重力大小是不变的,所以瓶子静止不动时摩擦力的大小是不变的,它不随握力的变化而变化.不能认为所有情况都是“压力越大,摩擦力越大”.
例:一木块放在水平桌面上,某人用10牛的力拉木块在桌面上做匀速直线运动,若改用15牛的水平拉力拉木块,仍使木块在水平桌面上运动,此时木块受到的摩擦力大小应如何变化?
讲解:当木块受10牛的力在做匀速直线运动时,摩擦力与拉力二力平衡,大小为10牛.当木块受15牛的拉力作用时,压力、接触面的粗糙程度都没改变,所以摩擦力的大小不变,只是此时,也正是摩擦力没有改变而拉力变大,所以导致的结果必然是木块在做加速运动,这也跟生活经验相吻合.不少同学认为“拉力越大,摩擦力越大”是没有根据的.【命题方向】静摩擦力和滑动摩擦力与平衡力相结合出题是中考命题方向.【解题方法点拨】摩擦力的大小计算应当联系二力平衡的知识与力的合成(当物体静止或做匀速直线运动时物体受力一定受平衡力).
“(12分)我国“神舟”六号宇宙已经发射成...”的最新评论
欢迎来到乐乐题库,查看习题“(12分)我国“神舟”六号宇宙已经发射成功,当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,如图所示,它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化;图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈,依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④,图中分别标出了各地点的经纬度(如:在轨迹①通过赤道时的经度为西经156°,绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°,……),若已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度g,地球自转周期为24h,根据图中的信息: (1)如果飞船运行周期用T表示,试写出飞船离地面高度的表达式。 (2)飞船运行一周,地球转过的角度是多少? (3)求飞船运行的周期。”的答案、考点梳理,并查找与习题“(12分)我国“神舟”六号宇宙已经发射成功,当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,如图所示,它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化;图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈,依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④,图中分别标出了各地点的经纬度(如:在轨迹①通过赤道时的经度为西经156°,绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°,……),若已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度g,地球自转周期为24h,根据图中的信息: (1)如果飞船运行周期用T表示,试写出飞船离地面高度的表达式。 (2)飞船运行一周,地球转过的角度是多少? (3)求飞船运行的周期。”相似的习题。地球会停止运转吗? 地球为什么能转动?
地球自转的事情可以这么理解。宇宙中所有的天体都有自转,地球要是没有自转反而会非常奇怪。那么问题就变成了,为什么天体会自转?这和天体的形成过程有关。天体形成的基本过程就是在引力的作用下的收缩。由于收缩之前的物质不可能绝对没有运动,而这些运动相对于收缩的中心,总角动量之和不可能精确地等于零。那么由于角动量守恒,最后形成的天体的总角动量也不可能精确地为零,因此它就必须有自转,连黑洞和中子星都不能例外。
但是您可能会问,为什么地球自转周期不是像月亮那样和公转周期一样呢?月亮之所以会出现自转和公转周期一样是因为地球的潮汐力对月亮的影响很大,形成了所谓的潮汐锁定。但是太阳对于地球的潮汐力就不够大,无法对地球进行潮汐锁定,所以地球的自转就比较随意。
您可能还会接着问,如果地球自转快很多或者慢很多行不行呢?如果太快会产生一系列的问题,比如一天就会太短了,会出现刚刚躺下睡觉就得起来的麻烦。更加严重的是,由于地球自转产生的对流层的季风和平流层的西风就会太强了,地球的气候会变得非常怪异,人类在地球上生活的就会很不舒服,也说不定地球上根本就进化不出来人类,当然也就不会有您提问我回答这件事了。
如果自转太快慢会产生一系列的问题,比如一天就会太长了,就会出现夜里巨冷白天巨热的情况,而且由于地球自转产生的对流层的季风和平流层的西风就会非常弱。更加严重的是,由于转动很慢其角动量非常小,就会像快要停下来的陀螺那样摇摇晃晃。所以,如果自转太慢,不但地球的气候也会变得非常怪异,而且人类在地球上生活的会更不舒服,说不定地球上也根本就进化不出来人类。
您可能还会接着问,那么为什么地球的自转轴和绕太阳公转的平面几乎垂直呢?这又和太阳系的形成有关系了。目前的理解是,太阳系是由一大团气体在引力的作用下收缩形成的,收缩过程中由于角动量守恒就形成了一个转动的气体盘,盘的中心形成了太阳,盘外面的气体逐渐形成了太阳系内的行星,而每一个行星就是局部的一个转动的气体漩涡形成的,这个漩涡的角动量就变成了这个行星的角动量,当然这个行星的自转轴就和原来的那个转动的气体盘垂直了。而这个漩涡本来就是绕着中心(就是后来的太阳)转动的,所以这个行星就在这个盘面上做公转,当然最终公转的平面就和自转轴垂直了。
那么地球的公转和自转最后会不会消失?原则上转动能总是会耗散的,所以只要时间足够长,是有可能消失的。但是考虑到太阳的演化,最大的可能就是在地球耗尽了它的转动能之前,太阳就已经变成红巨星把地球吞噬掉了,当然这还得过大约50亿年!
责任编辑:
声明:该文观点仅代表作者本人,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间服务。
午餐肉,红烧猪肉罐头,烫火锅,野营必备罐头食品,三丰优质产品倾情特惠!
蚂蚁科学每日科普,大众科普平台
今日搜狐热点地球为什么会一直自转?_百度知道
地球为什么会一直自转?
我有更好的答案
关于地球自转的各种理论目前都还是假说.考虑地球自转的成因应该和地球公转结合起来,在宇宙中没有绝对静止的物体,受到各种外力的大质量的天体为了保持自身运动的平衡性必然依靠自传来维系平衡性.小质量的粒子由于运动的速度极快,也必须依靠自传来维系自身运动的平衡.这一点可以参考陀螺的运动原理,自转的物体在运动中对外力的耐受性较高.
一、地球在自转≠地球自己转
今天人们所说的“地球自转”,只是在描述地球自身绕日运行的姿态,它相对于太阳的位置而言,每 24小时旋转一周;相对于恒星的位置而言,每23小时56分旋转一周,这是现行时间标量的依据,是太阳日和恒星日日长的由来,也是地球出现朝、昼、暮、夜的原因.“地球自转”这一概念揭示的是“地球在自转”这一自然现象. 其实,古希腊的费罗劳斯、海西塔斯等人早已提出过地球自转的猜想,中国战国时代《尸子》一书中就已有“天左舒,地右辟”的论述,而对这一自然现象的证实和它被人们所接受,则是在1543年哥白尼日心说提出之后.
然而,地球为什么会自转 自转的原因是什么 自转的动力从哪里获得 为什么选择现在的方向、姿态、速度自转 这些都是现代科学至今没有解决的问题.它不是要求去重复说明“地球在自转”这种已被证实的自然现象,而是要求弄清地球自转现象背后的原因,要求弄清地球自转的动力来源及其制约因素.“地球自己转”已经是在说明地球自转的原因,它要肯定的是:地球自转的动力在于“自己”,在于地球内部而不是外部,在于自身具有的内力而不是外力.否定“地球自己转”并不是否定“地球在自转”这一现象,而是否定地球内部有推动自己旋转的动力,如同水磨旋转的动力并不在于磨体内部一样.故“地球在自转”不等于“地球自己转”,它们是两个不同的概念,若把两者等同起来,便是一种“误等”.
“地球在自转”不等于“地球自己转”,康德拉普拉斯关于地球自转动 力来源于地球内部的“星云假说”误导了地球科学.地球无故不会转,它内部没有动力!现地球之所以24小时自转一周,是因为它在以每小时10万多公里的速度绕日公转,且途中遇到太阳风的侧面推力,使高空产生等离子西风环流,高空西风又推动地面西风和向东涌的洋流,进而推动地球自西向东旋转.
二、“误等”误导了分支科学几个世纪以来,人们似乎习惯于把“地球在自转”的现象归结为是地球自身的行为,并未更多地意识到这两个概念的不同,也没仔细质疑过“地球自己转”的动力来源.一代代人大胆地在“地球自己转”这一基础上,开垦着一块块分支科学的园地,其中地质力学、大气动力学等,把地球自转所产生的角动量、惯性、科里奥利效应等,引为自身的力源;天体物理学用“地球自己转”的原理,去解释其它行星、天体的运动;哲学家们据此概括出“事物运动的动力都存在于事物内部”这样的普遍规律;还有的分支学科运用这一原理“圆满地”解释过其它自然现象.在这样的气氛下,谁若撬 “地球自己转”这块基石,难免会触动一系列分支学科发生连锁地震,科学界必群起而攻之.
问题是,由“误等”误导的这些科学分支已经走到非常困难的境地.如气象学一直以为,风就是由于 “地球自己转”而产生纬向环流的,而金星243天才自转一周,它却有比地球更大的纬向风,又作何解释 地质力学认为,山脉是地壳跟不上“地球自己转”的转速而向西滑动堆挤而成的,那么金星自己几乎不转,它地表上两条巨大的山系和大峡谷是怎么来的 另外抱给你一个地球,把它放在太空同样的轨道上,它会自转吗 到底地球自己转还是不转的问题,已经尖锐地提到现代科学的面前,无法回避.
三、虚构的“星云说”科学并没有做错题,结论与事实不符的原因在于被康德拉普拉斯星云说所误导.自哥白尼证实地球在自转这一现象后,人们就开始探索地球自转的动因.300年前的牛顿力学便精确地描述了地球的自转及其进动,但牛顿并未从物理学上论及地球自转的动力来源,而是简单地把它归因为上帝的“第一推动”.1755年,康德在《宇宙发展史根据牛顿定理试论整个宇宙的结构及其力学起源》一书中,虚构出一种“原始星云”,地球在这种星云的引力收缩中诞生,于是保留着收缩时所产生的旋转惯性,从此永恒地按牛顿惯性定律旋转,“地球自己转”的动力是地球形成时与生俱来的,地球自转的原因在于地球物质自身的引力,力源在地球内部,地核的旋转角速度应大于地壳. 随着拉普拉斯把这套虚构的假说数学化,康德拉普拉斯星云说诞生,“地球自己转”被公认为是“地球在自转”现象的原因,并成为战胜上帝推动说的有力武器.当然,琼斯捷费利斯的碰撞潮汐说、施米特的俘获说、本纳季的新灾变说等,在地球旋转惯性的最初来源问题上提出过不同看法和推导,但在地球自转的力源问题上与康德并无两样,即地球内部一直保留着某种原始的旋转惯性.这些假说的推论过程有一个共同特点,即第一大前提都是虚构的,没有观测和实验的证据.
科学不能建立在无法实验验证的假说基础之上,康德拉普拉斯星云假说是不可靠的,不能作为科学立论的基础.
传来,因为星云是不发光的.现既然有星光传来,说 明那里没有星云.同理,50亿年后,那里的人类看到咱们太阳的星光时,也说我们这里曾是 原始星云,你信吗?
四、地球无故不会转
还是抱给你一个地球,把它放在同样的轨道上,它会不会转呢 也许你认为,若不预先给它一个旋转惯量,它就不会转.那你可错了,又在重复宇航时代初期的思路. 60年代,原苏联与美国曾向太空发射探测太阳辐射的人造卫星,让镜头固定地对准太阳并绕太阳公转,可出人意料的是,卫星在太空胡翻乱滚,镜头东摇西晃,根本无法给太阳拍照.卫星内部没有康德式引力收缩,也没预先给定一个旋转惯量,卫星为何无故而转呢 一次次失败使科学家们对传统的太空观念产生了怀疑,太空除引力、磁力之外,必还有第三种力,不然,太空中的物体,包括地球,无故自己不会转.
五、太空第三种力70年代,太空探测发现太阳在刮“风”!即太阳表面的等离子体微粒流在向四面八方猛吹,在地球轨道附近实测平均风速约为450公里/秒,有时达到770公里/秒.微粒流中绝大多数是氢原子核,其次是氦核及少量其它元素的原子核. 这些带电粒子流在地球轨道空间呼啸而过,对阻拦它们前进的一切障碍都会给予一定冲力,它把太空探测器吹得左旋右转,把彗星的气体和尘埃从彗头吹出,形成几千万公里长的彗发,把地球磁层吹变形,迎风面被挤压在约8万公里半径之内,而避风面却延长到200多万公里之遥.
地球磁层实际就是地球磁场俘获的等离子微粒圈层,由于它的屏蔽作用,高速撞来的太阳风质子流便停止在它的外沿,形成所谓“激波”.太阳风中每个氢原子核撞击地球等离子圈层的力可由牛顿第二运动定律求得.
一个氢原子核的质量m为1 .67×10 -27 公斤,a为它的加速度,a=(v-v 0)/t,如这个氢原子核撞向地球等离子层后,其速度v在1秒钟内从460公里/秒变为0,那么a就为460000米/秒 2,由此而知这个氢原子核作用于地球等离子圈层的力为7 68×10 -22 牛顿. 地球等离子圈层(磁层)半径约31万公里,其最大截面面积约3×10 21 厘米 2,已知地球轨道附近太阳风的密度约每厘米 3含5个氢原子核,那么每1秒钟内撞向地球等离子圈层的氢原子核数将为6 .9×10 29 个,由此可求出太阳风每秒钟作用于地球等离子圈层的总推力为5. 3亿牛顿.这个力相当于使5 3亿吨的物体每秒钟获得1毫米的加速度,而整个地球等离子大气的质量不超过6000吨,故向日面的等离子大气完全在太阳风力的支配之中.因等离子体浮在地球大气之上,大气是等离子体的载体,太阳风对等离子圈层的这个压力必然向下传递,使大气圈层也产生相应的形变. 据气象学对地球大气的测定,地球大气总重量约5300万亿吨,而背日面大气通常比向日面大气厚1/10.也就是说,背日面大气比向日面大气重530万亿吨?如果太空没有一个外力,大气应该平衡地分布在地球质心的两侧,那么这5.3亿吨的外力是从哪里来的呢 显然是太阳风力,是太阳风通过带电粒子压迫地球等离子层,而间接作用于地球大气的结果.
太阳风是太空中的第三种力,像一只看不见的巨掌推顶着地球,当然,由于地球的质量太大,它无法把地球推出轨道,但它恒久地作用于地球的一侧,必然影响地球在太空的行走姿态,地球自转必然与太阳风力有关.
六 5 .3亿吨的无形负荷
如果地球静止在太空,那么太阳风的风力再大,其压力F 1、F 2都平衡地作用在地球质心的两侧,它能把地球沿X轴方向向右推出,但无法把地球推转. 事实上,地球并没有停止在太空,而是以每小时10万公里的高速绕着太阳公转,对于一个运动着的天体来说,情况就不同了,太阳风的压力偏在Y轴的左侧,这就必然产生一个力矩.从理论上说,一个飘浮在太空的物体是没有摩擦阻力的,只要有哪怕仅1公斤的力矩,也能扳动一个巨大天体的转柄,因为1公斤的外力就已经打破了天体围绕质心的平衡.
由于太阳风粒子流的质点运动方向与地球公转轨道的角度接近90°,而且恒久地作用在向日面一侧,故可设太阳风的合力作用在C点,且压力为5 3亿吨,而C点的物质随O点沿Y轴高速前进时,这个横向压力就成为C点纵向前进时的摩擦阻力,相当于左半球被一个气体刹车瓦包住或外加了一个5 3亿吨的无形负荷.同水面滚动 的气球一样,球皮与水面的接触点就是滚动摩
擦点,相当于C点. 一旦C点附近出现一个摩擦阻力,就会使左半球作减速运动,无阻力的右半球仍在惯性作 用下按原速沿Y轴运动.假如右半球的惯性力集中在A点、方向与Y轴相
同、力F刚好为5.3亿牛顿,力臂r取地球赤道半径的一半,即取3189公里,A点力矩M便由下式可得:
=3189000米×5 .3亿牛顿
=1 .7×10 15 米?牛顿
这个力矩M使A点总是快于地球公转前进的平均速度,导致地球绕地轴O点作逆时针圆周运动,即从北极看,自西向东旋转.
七、旋转的等离子风轮
数数夏夜的流星,也许有人会问,哪来这么多石块向地球大气层坠落呢 其实,地球所行走的空间除有无数石块、冰块、沙粒、尘埃之外,还有大量游离的等离子气团飘浮在太空.人在马路上疾行,会感到有风拂面,这个迎面风是由于人向前行走产生的,且叫它“行走风”.地球在太空高速“行走”,太空中的游离气团也会迎面而来,产生地球的行走风,地球行走风与Y轴平行,但方向相反,同太阳风相互垂直,共同作用于地球.
行走风对地球最外层的等离子气体圈层形成一定压力,把D区的大气向B区压、导致OD一面的 气层薄,OB一边的气层厚,即OB&OD. 太阳风对地球最外气层形成更大的压力,
把C区的大气向E区压,导致OC一面的气层比OE一面的薄,即OE&OC. 比较这两股风力对地球等离子风轮的影响,太阳风的风速是450公里/秒,而行走风的风速才29 .8公里/秒,行走风比太阳风的风速小十几倍.另外,行走风只是偶然地、局部地、一阵阵地碰向地球的外层大气,而太阳风则是恒久地、全面地、连续地作用于地球,故太阳风是推动地球风轮的主力.由于太阳风的压力更大,它对地球气轮的运动起决定作用.因CD区的大气受力面积要比CB区小,故太阳风作用于CB区的压力要比CD区大.地球质心两边的力臂长短不一,OB&OD,两侧受力失衡,故地球气轮出现逆时针旋转的趋势. 由于靠近B点的等离子离地心远,地心引力小,故更易被太阳风吹向A区,而一旦CB区的大气向BA区挤压,A区大气就会在重力作用下向AE段运动,OBAE 一区的大气压力就大于ODE区,大气向D区移动,DC段的大气又向CB段填充,整个地球气轮开始旋转,成为地球的等离子风轮.
八、风轮裹着地球转
即使太阳风有5 .3亿吨的压力,也还不到地球质量的万亿分之一,直接用该力来说明地球这个巨大刚体的旋转,显然是无稽之谈.前面把太阳风力作为扭动地球转柄的外力矩,只是一种设定.事实上,太阳风力不可能直接作用于地球刚体,它通过风轮和水轮间接地把力传递给地球,最终导致地球自转. 随着等离子层高度的降低,等离子体比重增大,大气密度增高,到50~500公里高度内,基本上全是高空稀薄大气层了.这一稀薄大气层是等离子层的载体,等离子西风风轮的旋转,必然粘滞它作同向环流.实测证明,50公里以上的稀薄大气层,全部由西向东作纬向环流.它已是计算导弹弹道的一个重要因子,即“高空西风因子”,它的平均风速约900米/秒,但由于大气非常稀薄,它的风是急而无力的.
50公里以下的低空大气是高空稀薄大气的载体,高空西风因子又粘滞低空大气作全球性西风环流,这样便启动了整个地球的风轮.风力由外圈向内圈传递,形成包围整个地球的西风系统,地球悬浮在旋转着的风轮中,风轮裹着地球同它一起自西向东旋转,如图3 所示.
地球表面70%是海洋,海洋是地球的水圈,是大气的主要载体,大气西风环流必然会吹动粘滞洋面作同向环流.事实上,地球上的洋流全是由风力所支配的,如环南极西风漂流,便在常年西风吹动下永不停歇地自西向东涌流.如果地球上没 有陆
地,那么,海水就会在西风系统驱赶下作全球性纬向环流. 海水向东涌流,当然会粘滞海底、推涌海岸向东旋转.地球最大水域中的太平洋西风洋流便每时每刻都在把科迪勒拉山系向东推涌,这条全球最长的海岸山系便成为地球的最大转柄.太阳风就这样通过风轮、水轮抓住了地球这个刚体的转柄,地球就这样被一级一级地推动着自西向东旋转.
九、地球转速公式
当地球被启动、加速、旋转起来之后,若速度得不到控制,它必然会像超速飞轮那样崩裂,而现在地球的转速是怎样被控制的呢 地球自转的力源既然来自“两风”,而行走风的风力取决于地球公转速度,那么太阳风力和地球绕日公转的速度就决定着地球自转的速度,也就是说,地球自转的速度V与太阳风力F和公转速度U的积成正比.
如果V&F?U,那就必须减速,如果V
采纳率:95%
来自团队:
为您推荐:
其他类似问题
换一换
回答问题,赢新手礼包
个人、企业类
违法有害信息,请在下方选择后提交
色情、暴力
我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。地球为什么会自转和公转?_百度知道
地球为什么会自转和公转?
原因在哪里?
我有更好的答案
关于地球自转的各种理论目前都还是假说。考虑地球自转的成因应该和地球公转结合起来,[陀螺仪和地球]陀螺仪和地球在宇宙中没有绝对静止的物体,受到各种外力的大质量的天体为了保持自身运动的平衡性必然依靠自传来维系平衡性。小质量的粒子由于运动的速度极快,也必须依靠自传来维系自身运动的平衡。这一点可以参考陀螺的运动原理,自转的物体在运动中对外力的耐受性较高。
一、地球在自转≠地球自己转
今天人们所说的“地球自转”,只是在描述地球自身绕日运行的姿态,它相对于太阳的位置而言,每 24小时旋转一周;相对于恒星的位置而言,每23小时56分旋转一周,这是现行时间标量的依据,是太阳日和恒星日日长的由来,也是地球出现朝、昼、暮、夜的原因。“地球自转”这一概念揭示的是“地球在自转”这一自然现象。 其实,古希腊的费罗劳斯、海西塔斯等人早已提出过地球自转的猜想,中国战国时代《尸子》一书中就已有“天左舒,地右辟”的论述,而对这一自然现象的证实和它被人们所接受,则是在1543年哥白尼日心说提出之后。
然而,地球为什么会自转 自转的原因是什么 自转的动力从哪里获得 为什么选择现在的方向、姿态、速度自转 这些都是现代科学至今没有解决的问题。它不是要求去重复说明“地球在自转”这种已被证实的自然现象,而是要求弄清地球自转现象背后的原因,要求弄清地球自转的动力来源及其制约因素。
“地球自己转”已经是在说明地球自转的原因,它要肯定的是:地球自转的动力在于“自己”,在于地球内部而不是外部,在于自身具有的内力而不是外力。否定“地球自己转”并不是否定“地球在自转”这一现象,而是否定地球内部有推动自己旋转的动力,如同水磨旋转的动力并不在于磨体内部一样。故“地球在自转”不等于“地球自己转”,它们是两个不同的概念,若把两者等同起来,便是一种“误等”。
“地球在自转”不等于“地球自己转”,康德拉普拉斯关于地球自转动 力来源于地球内部的“星云假说”误导了地球科学。地球无故不会转,它内部没有动力!现地球之所以24小时自转一周,是因为它在以每小时10万多公里的速度绕日公转,且途中遇到太阳风的侧面推力,使高空产生等离子西风环流,高空西风又推动地面西风和向东涌的洋流,进而推动地球自西向东旋转。
二、“误等”误导了分支科学
几个世纪以来,人们似乎习惯于把“地球在自转”的现象归结为是地球自身的行为,并未更多地意识到这两个概念的不同,也没仔细质疑过“地球自己转”的动力来源。一代代人大胆地在“地球自己转”这一基础上,开垦着一块块分支科学的园地,其中地质力学、大气动力学等,把地球自转所产生的角动量、惯性、科里奥利效应等,引为自身的力源;天体物理学用“地球自己转”的原理,去解释其它行星、天体的运动;哲学家们据此概括出“事物运动的动力都存在于事物内部”这样的普遍规律;还有的分支学科运用这一原理“圆满地”解释过其它自然现象。在这样的气氛下,谁若撬 “地球自己转”这块基石,难免会触动一系列分支学科发生连锁地震,科学界必群起而攻之。
问题是,由“误等”误导的这些科学分支已经走到非常困难的境地。如气象学一直以为,风就是由于 “地球自己转”而产生纬向环流的,而金星243天才自转一周,它却有比地球更大的纬向风,又作何解释 地质力学认为,山脉是地壳跟不上“地球自己转”的转速而向西滑动堆挤而成的,那么金星自己几乎不转,它地表上两条巨大的山系和大峡谷是怎么来的 另外抱给你一个地球,把它放在太空同样的轨道上,它会自转吗 到底地球自己转还是不转的问题,已经尖锐地提到现代科学的面前,无法回避。
三、虚构的“星云说”
科学并没有做错题,结论与事实不符的原因在于被康德拉普拉斯星云说所误导。自哥白尼证实地球在自转这一现象后,人们就开始探索地球自转的动因。300年前的牛顿力学便精确地描述了地球的自转及其进动,但牛顿并未从物理学上论及地球自转的动力来源,而是简单地把它归因为上帝的“第一推动”。
1755年,康德在《宇宙发展史根据牛顿定理试论整个宇宙的结构及其力学起源》一书中,虚构出一种“原始星云”,地球在这种星云的引力收缩中诞生,于是保留着收缩时所产生的旋转惯性,从此永恒地按牛顿惯性定律旋转,“地球自己转”的动力是地球形成时与生俱来的,地球自转的原因在于地球物质自身的引力,力源在地球内部,地核的旋转角速度应大于地壳。 随着拉普拉斯把这套虚构的假说数学化,康德拉普拉斯星云说诞生,“地球自己转”被公认为是“地球在自转”现象的原因,并成为战胜上帝推动说的有力武器。
当然,琼斯捷费利斯的碰撞潮汐说、施米特的俘获说、本纳季的新灾变说等,在地球旋转惯性的最初来源问题上提出过不同看法和推导,但在地球自转的力源问题上与康德并无两样,即地球内部一直保留着某种原始的旋转惯性。这些假说的推论过程有一个共同特点,即第一大前提都是虚构的,没有观测和实验的证据。
科学不能建立在无法实验验证的假说基础之上,康德拉普拉斯星云假说是不可靠的,不能作为科学立论的基础。
传来,因为星云是不发光的。现既然有星光传来,说 明那里没有星云。同理,50亿年后,那里的人类看到咱们太阳的星光时,也说我们这里曾是 原始星云,你信吗?
四、地球无故不会转
还是抱给你一个地球,把它放在同样的轨道上,它会不会转呢 也许你认为,若不预先给它一个旋转惯量,它就不会转。那你可错了,又在重复宇航时代初期的思路。 60年代,原苏联与美国曾向太空发射探测太阳辐射的人造卫星,让镜头固定地对准太阳并绕太阳公转,可出人意料的是,卫星在太空胡翻乱滚,镜头东摇西晃,根本无法给太阳拍照。卫星内部没有康德式引力收缩,也没预先给定一个旋转惯量,卫星为何无故而转呢 一次次失败使科学家们对传统的太空观念产生了怀疑,太空除引力、磁力之外,必还有第三种力,不然,太空中的物体,包括地球,无故自己不会转。
五、太空第三种力
70年代,太空探测发现太阳在刮“风”!即太阳表面的等离子体微粒流在向四面八方猛吹,在地球轨道附近实测平均风速约为450公里/秒,有时达到770公里/秒。微粒流中绝大多数是氢原子核,其次是氦核及少量其它元素的原子核。 这些带电粒子流在地球轨道空间呼啸而过,对阻拦它们前进的一切障碍都会给予一定冲力,它把太空探测器吹得左旋右转,把彗星的气体和尘埃从彗头吹出,形成几千万公里长的彗发,把地球磁层吹变形,迎风面被挤压在约8万公里半径之内,而避风面却延长到200多万公里之遥。
地球磁层实际就是地球磁场俘获的等离子微粒圈层,由于它的屏蔽作用,高速撞来的太阳风质子流便停止在它的外沿,形成所谓“激波”。太阳风中每个氢原子核撞击地球等离子圈层的力可由牛顿第二运动定律求得。
一个氢原子核的质量m为1 .67×10 -27 公斤,a为它的加速度,a=(v-v 0)/t,如这个氢原子核撞向地球等离子层后,其速度v在1秒钟内从460公里/秒变为0,那么a就为460000米/秒 2,由此而知这个氢原子核作用于地球等离子圈层的力为7 68×10 -22 牛顿。 地球等离子圈层(磁层)半径约31万公里,其最大截面面积约3×10 21 厘米 2,已知地球轨道附近太阳风的密度约每厘米 3含5个氢原子核,那么每1秒钟内撞向地球等离子圈层的氢原子核数将为6 .9×10 29 个,由此可求出太阳风每秒钟作用于地球等离子圈层的总推力为5. 3亿牛顿。这个力相当于使5 3亿吨的物体每秒钟获得1毫米的加速度,而整个地球等离子大气的质量不超过6000吨,故向日面的等离子大气完全在太阳风力的支配之中。因等离子体浮在地球大气之上,大气是等离子体的载体,太阳风对等离子圈层的这个压力必然向下传递,使大气圈层也产生相应的形变。 据气象学对地球大气的测定,地球大气总重量约5300万亿吨,而背日面大气通常比向日面大气厚1/10。也就是说,背日面大气比向日面大气重530万亿吨?如果太空没有一个外力,大气应该平衡地分布在地球质心的两侧,那么这5.3亿吨的外力是从哪里来的呢 显然是太阳风力,是太阳风通过带电粒子压迫地球等离子层,而间接作用于地球大气的结果。
太阳风是太空中的第三种力,像一只看不见的巨掌推顶着地球,当然,由于地球的质量太大,它无法把地球推出轨道,但它恒久地作用于地球的一侧,必然影响地球在太空的行走姿态,地球自转必然与太阳风力有关。
六 5 .3亿吨的无形负荷
如果地球静止在太空,那么太阳风的风力再大,其压力F 1、F 2都平衡地作用在地球质心的两侧,它能把地球沿X轴方向向右推出,但无法把地球推转。 事实上,地球并没有停止在太空,而是以每小时10万公里的高速绕着太阳公转,对于一个运动着的天体来说,情况就不同了,太阳风的压力偏在Y轴的左侧,这就必然产生一个力矩。从理论上说,一个飘浮在太空的物体是没有摩擦阻力的,只要有哪怕仅1公斤的力矩,也能扳动一个巨大天体的转柄,因为1公斤的外力就已经打破了天体围绕质心的平衡。
由于太阳风粒子流的质点运动方向与地球公转轨道的角度接近90°,而且恒久地作用在向日面一侧,故可设太阳风的合力作用在C点,且压力为5 3亿吨,而C点的物质随O点沿Y轴高速前进时,这个横向压力就成为C点纵向前进时的摩擦阻力,相当于左半球被一个气体刹车瓦包住或外加了一个5 3亿吨的无形负荷。同水面滚动 的气球一样,球皮与水面的接触点就是滚动摩
擦点,相当于C点。 一旦C点附近出现一个摩擦阻力,就会使左半球作减速运动,无阻力的右半球仍在惯性作 用下按原速沿Y轴运动。假如右半球的惯性力集中在A点、方向与Y轴相
同、力F刚好为5.3亿牛顿,力臂r取地球赤道半径的一半,即取3189公里,A点力矩M便由下式可得:
=3189000米×5 .3亿牛顿
=1 .7×10 15 米?牛顿
这个力矩M使A点总是快于地球公转前进的平均速度,导致地球绕地轴O点作逆时针圆周运动,即从北极看,自西向东旋转。
七、旋转的等离子风轮
数数夏夜的流星,也许有人会问,哪来这么多石块向地球大气层坠落呢 其实,地球所行走的空间除有无数石块、冰块、沙粒、尘埃之外,还有大量游离的等离子气团飘浮在太空。人在马路上疾行,会感到有风拂面,这个迎面风是由于人向前行走产生的,且叫它“行走风”。地球在太空高速“行走”,太空中的游离气团也会迎面而来,产生地球的行走风,地球行走风与Y轴平行,但方向相反,同太阳风相互垂直,共同作用于地球。
行走风对地球最外层的等离子气体圈层形成一定压力,把D区的大气向B区压、导致OD一面的 气层薄,OB一边的气层厚,即OB&OD。 太阳风对地球最外气层形成更大的压力,
把C区的大气向E区压,导致OC一面的气层比OE一面的薄,即OE&OC。 比较这两股风力对地球等离子风轮的影响,太阳风的风速是450公里/秒,而行走风的风速才29 .8公里/秒,行走风比太阳风的风速小十几倍。另外,行走风只是偶然地、局部地、一阵阵地碰向地球的外层大气,而太阳风则是恒久地、全面地、连续地作用于地球,故太阳风是推动地球风轮的主力。
由于太阳风的压力更大,它对地球气轮的运动起决定作用。因CD区的大气受力面积要比CB区小,故太阳风作用于CB区的压力要比CD区大。地球质心两边的力臂长短不一,OB&OD,两侧受力失衡,故地球气轮出现逆时针旋转的趋势。 由于靠近B点的等离子离地心远,地心引力小,故更易被太阳风吹向A区,而一旦CB区的大气向BA区挤压,A区大气就会在重力作用下向AE段运动,OBAE 一区的大气压力就大于ODE区,大气向D区移动,DC段的大气又向CB段填充,整个地球气轮开始旋转,成为地球的等离子风轮。
八、风轮裹着地球转
即使太阳风有5 .3亿吨的压力,也还不到地球质量的万亿分之一,直接用该力来说明地球这个巨大刚体的旋转,显然是无稽之谈。前面把太阳风力作为扭动地球转柄的外力矩,只是一种设定。事实上,太阳风力不可能直接作用于地球刚体,它通过风轮和水轮间接地把力传递给地球,最终导致地球自转。 随着等离子层高度的降低,等离子体比重增大,大气密度增高,到50~500公里高度内,基本上全是高空稀薄大气层了。这一稀薄大气层是等离子层的载体,等离子西风风轮的旋转,必然粘滞它作同向环流。实测证明,50公里以上的稀薄大气层,全部由西向东作纬向环流。它已是计算导弹弹道的一个重要因子,即“高空西风因子”,它的平均风速约900米/秒,但由于大气非常稀薄,它的风是急而无力的。
50公里以下的低空大气是高空稀薄大气的载体,高空西风因子又粘滞低空大气作全球性西风环流,这样便启动了整个地球的风轮。风力由外圈向内圈传递,形成包围整个地球的西风系统,地球悬浮在旋转着的风轮中,风轮裹着地球同它一起自西向东旋转,如图3 所示。
地球表面70%是海洋,海洋是地球的水圈,是大气的主要载体,大气西风环流必然会吹动粘滞洋面作同向环流。事实上,地球上的洋流全是由风力所支配的,如环南极西风漂流,便在常年西风吹动下永不停歇地自西向东涌流。如果地球上没 有陆
地,那么,海水就会在西风系统驱赶下作全球性纬向环流。 海水向东涌流,当然会粘滞海底、推涌海岸向东旋转。地球最大水域中的太平洋西风洋流便每时每刻都在把科迪勒拉山系向东推涌,这条全球最长的海岸山系便成为地球的最大转柄。太阳风就这样通过风轮、水轮抓住了地球这个刚体的转柄,地球就这样被一级一级地推动着自西向东旋转。
九、地球转速公式
当地球被启动、加速、旋转起来之后,若速度得不到控制,它必然会像超速飞轮那样崩裂,而现在地球的转速是怎样被控制的呢 地球自转的力源既然来自“两风”,而行走风的风力取决于地球公转速度,那么太阳风力和地球绕日公转的速度就决定着地球自转的速度,也就是说,地球自转的速度V与太阳风力F和公转速度U的积成正比。
如果V&F?U,那就必须减速,如果V&F?U,就必须加速,这样才能维持自转速度与 “两风”力矩的平衡。而“两风”并不直接把力传给地球,它们对地球自转速度的控制,仍然是通过西风和洋流来执行的。
南、北中纬地区的西风及西流大于地转线速度,西风和西流把地球往东推,欲给地球加速。而赤道区的西风和西流流速小于地转线速度,成为“负西风”。这如同顺风行驶的汽车,车速超过风速后,顺风便转化为逆风一样。现赤道地面的东风带就是“负西风”转化而来的,太平洋、大西洋的赤道东风洋流也是由“负西流”转化而来的,赤道东风和赤道东风洋流把地球向西推涌,欲使地球减速。
如果人为地给地球加速,那就会遇到赤道东风和赤道东风洋流的更大阻力。如果使地球转 慢,那又会遇到南北两条西风带及其西风洋流的更大推力。地球就在这南北两道推
力和一条赤道拉力中寻求平衡,使自转的速度保持在“两推一拉”的合力之中。地球的转速在风轮和水轮的直接控制之下,它不能随意选择或改变自己的转速。
十、“风吹地转说”
太阳风推动地球自转的立论,完全建立在已观测的证据基础之上,它能完满地解释大气、海洋、地质等学科所面临的疑难,真实地反映地球运动的状态。?然而,冥王星不转,天王星睡着转,金星反转,水星慢转,这些行星自转现象如何解释呢?地球又为什么会公转?公转速度又如何控制?……这些问题不解决,地球自转的动因仍然无法落锤。可庆幸的是,70年代以来卓有成效的行星探测,已经为解决这些问题积累了大量观测数据,这些资料会促使人们去重新评判当代行星起源的假说。下篇将对这些问题逐一提述,它将消除我们对“太阳风造成地球旋转”原理的任何怀疑。
现把这一原理归纳如下:地球自转的动力来源于外部,是太阳风和行走风的合力启动了地球的风轮和水轮,地球在风轮和水轮直接驱动下自西向东旋转。地球自己不能转,也不能不转,怎样转,转快转慢,都取决于外部各圈层的矢量和合力,这就是“地球在自转” 现象的真正原因。为与“地球自 己转”的理论相区别,我把它简要地称为“风吹地转说”。
有读友会产生这样的想法,太空中吹出的肥皂泡在周围气流作用下,照样会自转,这么简单的原理还能称为“地球大揭秘”? 我非常理解这样的读者,因为著者也曾有过类似的想法,全世界那么多大科学家,连这点道理都没曾想过?而事实是令人遗憾的,他们没有提出这样的问题,他们没有确切地告诉我们地球自转的动力来源。无论你参加过多少次国际、国内关于地球动力学学术会议,除了能听到类似康德的老调外,就是美国人芒克(《地球自转》作者)的算式。
风轮到水能,是同方向 水能到地球刚体应该是反作用力
采纳率:41%
地球的极半径约比赤道半径短1/300,同时地球自转的赤道面、地球绕太阳公转的黄道面和月球绕地球公转的白道面,这三者并不在 一个平面内。由于这些因素,在月球、太阳和行星的引力作用下,使地球自转轴在空间产生了复杂的运动。这种运动通常称为岁差和章动。岁差运动表现为地球自转轴围绕黄道轴旋转,在空间描绘出一个圆锥面,绕行一周约需2.6万年。章动是叠加在岁差运动上的许多复杂的周期运动。 地轴一直指向北极星,永不改变,在太阳轨道上,运动时间相等时,地球与太阳呈的弧形面积相等。
具体的原因目前还没有确切地解释,但一般说来这与太阳系星云演化形成理论有直接关系,气体星云在向中心收缩时,必然会产生旋转(公转和自转)
是因为外来天体的撞击。
因为地球自身的重力和万有引力!
由于地球直径大,其不同点到太阳的距离不同,所以受到的引力不同,根据离心力公式和万有引力公式,推出地球上不同点的线速度正比于太阳质量M/距离R的0.5次方,如果不自转,只能是一次方。
1条折叠回答
其他3条回答
为您推荐:
其他类似问题
换一换
回答问题,赢新手礼包
个人、企业类
违法有害信息,请在下方选择后提交
色情、暴力
我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。}

我要回帖

更多关于 地球自转速度 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信