直升机悬空在地面上方100米,12小时后会不会到地球另一边?
答案想必大家都知道,那就是:不会到地球另一边,而仍旧会停留在悬空的地方。为什么不会到地球的另一边?
简单讲就是惯性作用,直升机在地面上空会随着地球一直旋转,这就是惯性作用,我们上初中物理课时都学过。
但对于惯性这种看不见摸不着的概念,不少人不太容易接受理解,甚至会认为直升机离开地面就没有了惯性。下面换一种思维方式更深层地解读这个问题。
很多人会认为问题本身有些“无厘头”,殊不知其中隐藏着一个深刻的物理基本原理,这个原理也成为了狭义相对论的基本前提,它就是大名鼎鼎的“伽利略相对性原理”。
相对性原理其实很简单,在我们的日常生活中随处可见这种原理。用物理语言描述就是:在所有惯性系中,物理定律的表现形式不变。说白了就是:所有惯性系都是等价的。
可能你对上述物理学描述感到有些晦涩,下面就通俗地讲一讲何为相对性原理。
惯性系,就是静止或者匀速直线运动的参照系。对于人类来讲,地球就是惯性系,还有匀速直线形式的火车也是惯性系。当然,静止的汽车也是惯性系。
不过严格来讲,地球并不能算是惯性系,因为地球一直在自转和公转,做圆周运动,并不是匀速直线运动,只是在人类面前地球实在太大了,可以近似人认为是惯性系。
相对性原理讲的就是:在任何惯性系中,物理表现形式都是一样的。说白了,在任何惯性系中,我们无法通过任何实验和观察分辨惯性系本身是静止还是运动。
比如说,在匀速直线形式的火车上,你的感受与静止在地面上的感受完全相同。如果火车没有声音,你闭上双眼不观看外面的风景,你肯定不知道自己是在行驶的火车上,还是静止在地面上。
由于地球就是惯性系,所以,匀速运动的地球与静止的地球表现形式完全相同。也就是说,悬空在100米高空的直升机与静止不动的直升机表现形式完全相同。
既然完全相同,说白了,悬空在100米高空的直升机就等同于静止在地面上的直升机,静止在地球上的直升机怎么可能到达地球另一边呢?
以上就是利用伽利略相对性原理解读的问题。
细心的你肯定早就发现了,伽利略相对性原理在我们身边随处可见,只是我们早就习惯了这种原理,很难用准确的语言总结然后描述出来,而伽利略在几百年前就提出了这个原理!
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