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V2EX  ›  问与答

站在旋转的球上容易掉下来,如何解释这个问题?

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  •   forvtwoex · 2016-12-27 22:34:14 +08:00 · 3736 次点击
    这是一个创建于 2890 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    地球围绕太阳旋转,我们站在地球上是感觉不到的;

    地球本身也在自转,我们也感觉不到;

    但是,如果地球上有一个球体,假设这个球足够大,静止的时候人可以轻易站在上面不会掉下来,当这个球开始快速旋转时,人应该是能够感觉到球在转,很难站稳,迟早转晕。

    如何解释这种玩象呢?

    51 条回复    2016-12-30 00:45:12 +08:00
    fashioncj
        1
    fashioncj  
       2016-12-27 22:43:42 +08:00 via iPhone
    地球有引力
    taineric
        2
    taineric  
       2016-12-27 22:47:08 +08:00 via Android
    惯性?
    limhiaoing
        3
    limhiaoing  
       2016-12-27 22:48:21 +08:00
    我觉得如果这个足够大的球体旋转的角速度和地球自转一样慢,我不认为站在上面会头晕。
    taineric
        4
    taineric  
       2016-12-27 22:49:14 +08:00 via Android
    地球自转上人的运动近似匀速直线,那个球就不会把
    theoractice
        5
    theoractice  
       2016-12-27 22:50:50 +08:00
    主要还是人自己晕了的问题吧。这和站在球上还是平面上没啥关系。至于科里奥利力什么的太微弱基本可以忽略。
    theoractice
        6
    theoractice  
       2016-12-27 22:53:33 +08:00
    可能看错问题了,反正不管科氏力还是陀螺力矩都是很微弱的。一定是人自己转晕了
    venster
        7
    venster  
       2016-12-27 22:54:40 +08:00   ❤️ 1
    球足够大,快速旋转。
    感情你以为地球转得很慢?
    你算过没有?赤道地区地球自转线速度超过 1600km/h ,你说地球转的慢?你在地球上头晕了么?
    rashawn
        8
    rashawn  
       2016-12-27 22:59:07 +08:00 via iPhone
    因为地球很沉……
    binux
        9
    binux  
       2016-12-27 23:01:23 +08:00
    「当这个球开始快速旋转时,人应该是能够感觉到球在转」说明这个球还不够大。
    caomu
        10
    caomu  
       2016-12-27 23:05:08 +08:00 via Android   ❤️ 2
    你站在北极点上也会头晕(严肃脸
    upczww
        11
    upczww  
       2016-12-27 23:10:09 +08:00 via Android
    晕不晕是看角速度的,而不是线速度。
    circsqua
        12
    circsqua  
       2016-12-27 23:15:07 +08:00
    加速需要个过程
    人对加速度(∠加速度)有感觉阈值
    低于这个阈值就感觉不到
    因为人类是在地球演化的,对应器官也熟悉了这个环境。

    另外相比人的身高,地球也还是挺大的,其实赤道线速度是超音速的……
    29EtwXn6t5wgM3fD
        13
    29EtwXn6t5wgM3fD  
       2016-12-27 23:16:20 +08:00 via iPhone
    角速度
    aihimmel
        14
    aihimmel  
       2016-12-27 23:16:41 +08:00 via Android
    地球自转角速度才多少
    debiann
        15
    debiann  
       2016-12-27 23:18:33 +08:00 via iPhone
    地球转得很慢的,一天才转 360 度。至于赤道速度快什么的,根本不会产生晕眩,产生的效应只是减小重力罢了。
    21grams
        16
    21grams  
       2016-12-27 23:20:29 +08:00
    这是初中物理知识吧,如果你在一个匀速行驶的车里面,车窗蒙住,你也不会感到车在动。
    ys0290
        17
    ys0290  
       2016-12-27 23:32:44 +08:00 via iPhone
    把你放在一个大的密闭空间旋转,察觉不到周围事物的相对运动,看你晕不晕
    ctsed
        18
    ctsed  
       2016-12-27 23:36:21 +08:00 via iPhone
    旋转餐厅...
    bdbai
        19
    bdbai  
       2016-12-27 23:43:10 +08:00 via Android   ❤️ 1
    地球对人的引力足够大,一部分用作向心力,让你跟着转;多下来的就作重力。所以假使地球自转角速度再大一点,也只是重力变小而已。

    然而楼主说的情况没有考虑球对人的引力,没有向心力自然转不了。
    laizenan
        20
    laizenan  
       2016-12-28 02:37:09 +08:00 via Android   ❤️ 1
    要是这个球 24 小时转一圈呢?
    340244120
        21
    340244120  
       2016-12-28 06:26:41 +08:00 via Android
    @ys0290 兄弟 你直接说闭着眼睛就可以了。。
    340244120
        22
    340244120  
       2016-12-28 06:30:35 +08:00 via Android
    @laizenan 楼上几位说的对,晕不晕是看角速度。地球一天才转 360 度晕不了
    rssf
        23
    rssf  
       2016-12-28 08:12:22 +08:00 via iPhone
    你要和球同步旋转,自然就不晕
    tigerstudent
        24
    tigerstudent  
       2016-12-28 08:17:40 +08:00 via Android
    像飞机这么快的话,就能被甩出去了。

    /手动滑稽
    jedicxl
        25
    jedicxl  
       2016-12-28 08:24:02 +08:00 via iPhone
    加速度啊同学。让你站不住的是加速度,而不是速度
    jedicxl
        26
    jedicxl  
       2016-12-28 08:28:28 +08:00 via iPhone
    另外,晕,是人眼入射信息提示人在活动,而人体其实并未活动,所产生的运动感知失调所导致的自然现象。要不晕,只要让运动感知协调就好。回到球体问题上,只要人站在球体上随球转动时,人不会通过感官感觉到“感知运动”与“实际运动”的差异,就不会晕。注意:人耳内的前庭也是感官,并是平衡的关键部件,糊弄它不太容易
    aaronzjw
        27
    aaronzjw  
       2016-12-28 08:40:56 +08:00 via Android
    应该考虑引力吧,都已经足够大了
    blackboar
        28
    blackboar  
       2016-12-28 09:28:15 +08:00
    你的球再大,它也是在地球上的,受地球引力影响,它转动的同时只有它自己在转的,人站在上边重力不是跟着这个球。

    地球的引力非常大,它转的同时应该是带动表层的大气层一起转动的,所以感觉不到。 就好比汽车头部滴下来一滴水不会因为它快速行驶而最终滴到尾部去。
    ianzhou233
        29
    ianzhou233  
       2016-12-28 10:25:59 +08:00 via Android
    @limhiaoing 地球自转慢???
    Hucai
        30
    Hucai  
       2016-12-28 10:44:48 +08:00
    @ianzhou233 24 小时才自转一圈还不慢?
    Quaintjade
        31
    Quaintjade  
       2016-12-28 10:45:30 +08:00
    站到脉冲星上去,保证你晕
    justfindu
        32
    justfindu  
       2016-12-28 10:56:33 +08:00
    地球 24 小时才算一个 360° 你算下每秒多少 这已经很慢了 如果你让那个足够大的球也转这么慢 你也没问题的
    huxiweng
        33
    huxiweng  
       2016-12-28 11:37:41 +08:00
    你坐地铁,地铁不动的时候你觉得很稳。地铁一启动你脚下一哆嗦。

    你站在跑步机上,跑步机不启动你站着觉得很稳。跑步机一启动你脚下一哆嗦。(跑步机大吗?不大

    你生下来就在自转的地球上,所以觉得很稳。



    高中物理。
    Balthild
        34
    Balthild  
       2016-12-28 11:38:06 +08:00 via Android
    伽利略相对性原理:在任何惯性系中测得的力学定律都是相同的。
    对于人来说,地球的半径太大,人随地球自转的运动短期内可以近似看成匀速直线运动,故人处于近似的惯性系内,相当于忽略了地球自转。
    bdbai
        35
    bdbai  
       2016-12-28 18:30:19 +08:00 via Android
    @340244120 不是角速度的问题啊。不管地球自转多快,只要引力大于所需的向心力,你都不会有感觉。
    bdbai
        36
    bdbai  
       2016-12-28 18:33:37 +08:00 via Android
    @340244120 达到临界点时的线速度就是第一宇宙速度,超过这个点就要起飞了。
    sonack
        37
    sonack  
       2016-12-28 19:08:53 +08:00
    因为地球对你有引力,引力一部分提供了向心力,一部分是重力,你的球体质量肯定没有地球大,而且人类已经习惯了这种重力。
    lain0
        38
    lain0  
       2016-12-28 21:47:30 +08:00
    站在旋转球体上,向心力不足,惯性会把人甩出去。
    在自转的地球上,向心力由引力提供,地球引力足够大,故不会被甩出去。
    limhiaoing
        39
    limhiaoing  
       2016-12-28 22:58:57 +08:00
    @bdbai 你这是考虑站在赤道上的情况,如果站在南极,角速度很快的话并不会影响重力,但是我不信你不会晕。
    bdbai
        40
    bdbai  
       2016-12-29 00:06:18 +08:00 via Android
    @limhiaoing 不会晕。你又感觉不到地球自转,顶多看到星星在飞而已。
    bdbai
        41
    bdbai  
       2016-12-29 00:10:42 +08:00 via Android
    @limhiaoing 由 v=rω 可知,极点的线速度比赤道的线速度小,所需的向心力更小了。
    limhiaoing
        42
    limhiaoing  
       2016-12-29 08:43:48 +08:00 via iPhone
    @bdbai 人对运动的感知并不只有眼睛,试想一个装了水的瓶子高速旋转,瓶中水的向心力由瓶壁提供,所以瓶壁会受到挤压。当地球自转变成每秒一圈,人站在南极跟着旋转也会有类似的作用力。
    limhiaoing
        43
    limhiaoing  
       2016-12-29 08:46:30 +08:00 via iPhone
    比如说旋转时双手侧向平伸会感觉到手被拉扯!
    limhiaoing
        44
    limhiaoing  
       2016-12-29 08:52:15 +08:00 via iPhone
    地球会自转还能做为惯性参考系就是因为它角速度慢。
    bdbai
        45
    bdbai  
       2016-12-29 18:52:18 +08:00 via Android
    @limhiaoing 人的内耳有个器官,相当于加速度传感器。人在地球上做匀速圆周运动,你在地球上只有法向加速度,没有切向加速度,因此只能转圈而没有感觉。

    理想状态下瓶子高速旋转是不会导致挤压增大的,除非有晃动。

    所以楼上说角速度不够大的都有问题。楼主没有说明球的质量,我们忽略了球体对人的万有引力,也就找不到向心力,当然不能跟上转。如果球质量够大,人的初速度也够,那就能跟上转而不晕了。此时球和人这个整体还在绕着地球转😂
    limhiaoing
        46
    limhiaoing  
       2016-12-29 22:23:31 +08:00 via iPhone
    @bdbai 你说水和瓶子一起旋转的时候不会导致瓶壁挤压增大(你的意思是说瓶壁受的力和静止的时候一样?),那你觉得水做圆周运动的向心力从哪里来的。
    bdbai
        47
    bdbai  
       2016-12-29 22:41:45 +08:00 via Android
    @limhiaoing 所以水转不了,除非你晃动。
    limhiaoing
        48
    limhiaoing  
       2016-12-29 23:14:21 +08:00 via iPhone
    @bdbai 实际生活中瓶子装水瓶子自转是能带动水转的(水的张力)即使不晃动。
    当地球自转的角速度足够大,站在极点跟着地球自转和平常原地转圈是一样的,平时原地转圈会晕的人,这种情况跟着地球自转也是会晕的。
    bdbai
        49
    bdbai  
       2016-12-29 23:46:59 +08:00 via iPhone
    @limhiaoing 接近极点时,人的体积不能忽略不计,不适合看成质点,因此没有“站在极点”这种情况。所以按照我上面的说法,人依然感受不到自转。要知道人不是天上掉的陨石......
    平时原地转圈的圆心是人,绕地球自转时圆心在地轴上,明显不一样。
    如果你说因为看到星星飞太快而感到晕......我晕
    limhiaoing
        50
    limhiaoing  
       2016-12-30 00:03:19 +08:00 via iPhone
    @bdbai
    你说“平时原地转圈的圆心是人,绕地球自转时圆心在地轴上,明显不一样”,看清楚我说的是“站在极点跟着地球跟着自转”。
    而且楼主说也应该是站在球体类似极点的位置。否则对那个球体的运动的描述一般会说成“滚动”而不是“转动”。
    bdbai
        51
    bdbai  
       2016-12-30 00:45:12 +08:00 via Android
    @limhiaoing 没有“站在极点”这种情况,理由见上条。
    人的半规管能感受加速度,你能保证打转的时候没有切向加速度嘛?
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