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1 # 搖擺的地球
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2 # 前進波濤
對於旋轉運動問題,我們透過完善理論基礎,也可以把它當作慣性系來看待,只是這種慣性系有別於牛頓相對運動的慣性系,為了區別這兩種慣性系,我們可以把旋轉運動慣性系叫做絕對運動的慣性系。這兩種慣性系的區別,在於旋轉慣性系存在的慣性離心力。我們需要把等速的圓周運動理解為平衡力作用下的慣性運動,這樣地球的自轉就是處於平衡力作用下的慣性運動。也就是說地球的自轉原來是因為慣性~就如同陀螺一樣,旋轉起來了就會長久保持原來的運動,直至能量被其他力消耗掉為止運動狀態就會發生變化。
其實,有一個重要的理論基礎就是慣性。它並不是維持直線運動的代名詞,維持能量不變才是它的實質。所以,不管直線運動還是曲線運動,只要它的能量沒有損耗轉移,則是屬於慣性的保持。
牛頓式的慣性運動模型我們顯然是可以接受的,因為那是最理想的慣性運動狀態,但是現實中更多的則是平衡力作用下的慣性運動,比如伽利略的桌面小球實驗,其實就是平衡力作用下的慣性運動實驗,因為沒有引力的空間我們沒法找到,因為有引力所以必須要一個桌面提供支撐力,這樣兩個力就構成了平衡力,並且,小球也是在圍繞地球同一水平面在做圓周運動,如果放大桌面,它會圍繞地球旋轉一週。所以圓周運動被理解為平衡力作用下的慣性運動是有實驗基礎的!
下一個問題就是離心力,在旋轉慣性系內,我們可以定義一個離心力,它也是在這種慣性系的客觀存在,只有這樣,我們的重力才能被準確定義,因為重力G就是萬有引力與離心力的合力,特別是對於旋轉的天體,這一點非常重要。
由於牛頓力學未能發掘到離心力,所以牛頓對重力的理解就是等同於萬有引力,其實這樣的不完整的,特別是對於旋轉天體表面重力的分析,旋轉越快,離心力影響越大。
對於離心力的客觀存在,我們從牛頓的水桶實驗可以分析出來~旋轉水桶的水處於漩渦狀正是它的力學平衡狀態,離心力抵消了水的部分重力。從地球的形狀~赤道處半徑更大兩極處小可以看出來,就是因為離心力與萬有引力最終平衡的結果。要是一個星球沒有自轉,它熔化狀態會在引力作用下形成標準的球形,冷卻下來也會是標準的球形,但是自轉越快的天體,它們都會受到離心力的影響 ,導致結構成為赤道處半徑更大的球體。
天體的旋轉運動是因為慣性的能量保持,所以在理想的運動空間它是不會停止轉動的!
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3 # TonyDeng
剛體轉動才不會因消耗而停止,但地球不是剛體,最主要的消耗來自海水的摩擦,所以轉動的確是逐漸減緩的。跟科里奧利力關係不大。
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地球自轉是不能使地球上直線運動的物體發生偏轉的,因為地球上運動的物體,同樣具有與地球自轉相同方向相同速度的運動,就像我們在動車上豎直拋起的小球,仍落回原處而不發生偏轉一樣。地球上直線運動的物體,之所以發生偏轉,一是受大氣運動的影響,二是受地球搖擺運動影響,地軸不是總是傾斜的指向同一方向,其傾斜方向是不停的旋轉改變的,每天旋轉約2°,地軸旋轉使地球出現了搖擺運動,搖擺運動其方向不停地改變的。而地球上直線運動的物體,相對於地球自轉其運動方向不變,但相對於地球搖擺運動,其運動方向隨時都在發生了改變,因此出現了偏轉現象。地球的進動,章動,以及科里奧利力,都是地球搖擺運動形成的,都與地球質心產生的偏心力方向改變有關。並非是無因的隨意的自然運動。