Mengapa kita tidak merasakan bumi berputar di bawah kita?

Saya tidak yakin semua detail dalam percobaan tetapi pada dasarnya berjalan sebagai berikut. Seseorang menandai lokasi mereka lepas landas di balon udara panas dan langsung naik ke udara. Mereka tetap diskors selama beberapa waktu sebelum langsung turun kembali. Tampaknya hasilnya adalah mereka tidak melayang dari titik take-off asli di bawah mereka. Mungkin semua itu salah, tapi saya yakin sudah dekat.

Tetapi jika dalam percobaan itu Bumi tidak memiliki efek pada titik pendaratan, mengapa "rotasi Bumi" perlu diperhitungkan untuk membuat tembakan dengan senapan jarak jauh misalnya? Sekarang saya tahu itu bukan perbandingan terbaik dan bahwa ada banyak faktor yang berbeda dalam kedua skenario. Seperti "peluru sedang bepergian dan dalam percobaan balon tidak", tetapi saya hanya ingin mendengar teori dan pendapat yang berbeda tentang mengapa ini terjadi.

PS Saya tahu jawaban populer adalah bahwa Bumi terlalu besar bagi kita untuk merasakan putarannya, tetapi saya berpikir lebih dalam dari itu!

Ada dua hal berbeda yang terjadi, dan mereka tidak terlalu terkait (dari apa yang bisa saya lihat). Untuk situasi balon udara panas, Anda akan berpikir bahwa jika Anda berada di atas di mana Anda berada selama 6 jam, Bumi dapat berputar di bawah Anda, dan Anda akan mendarat kembali di tempat yang sama sekali berbeda. Sayangnya, karena balon udara panas ada di Bumi untuk memulai, itu sudah bergerak dengan Bumi. Ada banyak bingkai referensi dalam permainan, meskipun kami merasa seperti kami berdiri diam. Semua orang di Bumi berdiri diam di permukaan. Namun, permukaannya berputar di sekitar poros Bumi. Sumbu Bumi (dan Bumi itu sendiri) mengorbit Matahari. Matahari mengelilingi galaksi kita dan galaksi kita bepergian melalui ruang intergalaksi.

Jadi bagaimana hubungannya dengan situasi balon udara panas? Nah karena balon itu ada di permukaan, itu sudah bergerak dengan permukaan Bumi. Ingat bagaimana saya mengatakan bahwa permukaan bumi berputar di sekitar poros Bumi? Nah, karena balon itu ada di permukaan untuk memulai, itu juga akan berputar dengan poros Bumi, sama seperti permukaan! Bagaimana jika kita ingin mencapai efek hover itu? Saya katakan sebelumnya bahwa Bumi mengorbit Matahari. Untuk mencapai efek hover, kita perlu balon udara panas kami untuk mengorbit Matahari tanpaberputar di sekitar Bumi. Anda tidak dapat melakukan ini dengan balon udara panas, karena atmosfir juga terjadi dengan Bumi, dan balon udara panas tidak bisa masuk ke ruang angkasa. Untuk mencapai efek hover itu, kita perlu semacam pesawat ruang angkasa dengan banyak bahan bakar. Jika saya memiliki pesawat ruang angkasa melayang yang tidak mengorbit dengan Bumi (ini akan, sekali lagi, biaya banyak dan banyak bahan bakar), maka ya, saya bisa melayang di tempat yang sama dan membuat Bumi berputar di bawah saya.

Sekarang, Anda mungkin bertanya-tanya bagaimana saya bisa mencapai ini dengan pesawat ruang angkasa yang awalnya di permukaan Bumi. Tidak akan ada gunanya efek melayang ini karena Anda mungkin juga terbang ke tujuan Anda (seperti Roket Besar Falcon teoretis), tetapi jika Anda ingin melakukannya, Anda harus pergi ke atas atmosfer Bumi, gunakan penguat untuk berlawanan dengan rotasi Bumi (untuk membatalkan kecepatan Anda), arahkan kursor untuk beberapa waktu, lalu gunakan penguat Anda untuk mengikuti rotasi Bumi (untuk kembali ke kecepatan rotasi), dan mendarat di Bumi. Tentu saja, Anda dapat melewati bagian ke-2 dengan menggunakan perisai panas dan masuk ke atmosfer Bumi seperti setiap pesawat ruang angkasa lain yang kita miliki, dan tidak ada roket yang akan melakukan ini karena hanya jauh lebih praktis untuk mengorbit di sekitar Bumi (melayang biaya bahan bakar,

Ok, bagaimana dengan situasi sniper? Bumi berputar pada porosnya. Karena satu hari panjangnya 24 jam, lokasi di garis katulistiwa berputar sekali dalam waktu yang sama bagi seseorang di Arktik untuk berkeliling sekali. Namun, semakin jauh ke utara atau selatan Anda dari khatulistiwa, semakin lambat bagian Bumi harus berputar untuk menyelesaikan 1 rotasi dalam 24 jam. Pikirkan tentang memutar bola. Ekuator bola melecut, tetapi gerakan atas dan bawah jauh lebih lambat. Itu adalah hal yang sama. Katakanlah sniper saya ada di ekuator. Ketika penembak jitu menembak ke timur atau barat, mereka tidak perlu mengoreksi rotasi Bumi karena di mana pun di sepanjang garis lintang itu, Bumi berputar dengan kecepatan yang sama. Namun, jika penembak jitu menembak ke utara, peluru akan pergi ke timur. Bahwa' Karena ketika peluru ditembakkan di garis lintang lebih dekat ke garis khatulistiwa (ditembak dari selatan), titik Bumi itu bergerak lebih cepat daripada titik Bumi tempat target itu berdiri. Ini seperti mengatakan bahwa tempat saya berdiri berputar dengan kecepatan katakan ... 1000 mph, tetapi tempat target saya berputar pada ... 995 mph. Karena peluru saya berasal dari bagian 1000 mph, itu jelas akan keluar dari laras dengan kecepatan tinggi karena pistol, tetapi juga akan berputar di sekitar poros Bumi pada 1000 mph. Namun, begitu peluru saya mulai mendekati garis lintang target saya, karena Bumi berotasi lebih lambat, itu akan tampak menyimpang ke arah rotasi (yang timur, atau ke kanan). Mengapa? Nah karena kecepatan target saya adalah 995 mph dari rotasi, Anda dapat 1000 - 995 = 5. Itu berarti bahwa peluru saya akan memiliki kecepatan bersih 5 mph ke kanan relatif terhadap target saya. Itu artinya peluru saya akan meleset jika targetnya cukup jauh. Jika Anda menembak dari garis khatulistiwa ke selatan, peluru itu juga akan mengarah ke timur, sehingga hasilnya akan menyimpang ke kiri. Efeknya sama, tetapi "terbalik". Efek ini disebut efek Coriolis, dan itulah yang memberi kekuatan pada angin topan.

Akhirnya, Anda bertanya, "mengapa kita tidak merasakan bumi berputar di bawah kita?" Ini karena kita bergerak dengan Bumi. Saat Anda berada di kereta yang melaju dengan kecepatan konstan 50 mph, Anda tidak merasakannya bergerak (Anda mungkin merasakan beberapa gundukan karena trek bergelombang). Hanya ketika Anda mempercepat atau mengurangi kecepatan Anda merasakan sesuatu bergerak. Ketika Anda berada di kereta, kecepatan Anda konstan, sehingga Anda tidak merasakan apa-apa. Itu sama untuk Bumi, kecuali Anda berputar di sekitar poros Bumi dengan kecepatan konstan 1000 mph. Tidak ada yang berubah, kecuali kecepatannya lebih cepat.

Saya mungkin menjelaskan ini dengan mengerikan sehingga merasa bebas untuk bertanya apa pun.

Sulit merasakan rotasi Bumi secara pribadi, tetapi hanya karena kita tidak terlalu peka terhadap perubahan yang sangat bertahap dan "kekuatan" yang sangat lemah. Namun, ada benda sehari-hari yang dapat menunjukkan kepada kita rotasi Bumi. Balon mungkin merupakan pilihan yang buruk karena angin sepoi-sepoi dari waktu ke waktu akan mendominasi masalah. ( lihat juga )

Pendulum

Salah satu objek adalah pendulum Foucault .

Sumber

Giroskop

Lainnya adalah kamera (mahal) dengan stabilisasi gambar inersia. Beberapa kamera memiliki chip giroskop kecil yang merasakan rotasi sangat kecil pada tubuh kamera dan mengimbanginya dengan pemrosesan gambar.

Sumber

Lihat pertanyaan-pertanyaan berikut dan jawaban mereka untuk lebih lanjut tentang ini.

• Stabilisasi gyroscopic kamera SLR - dibatasi oleh rotasi bumi?
• Mengapa Stabilisasi Gambar memiliki Batas?

Itu tiga pertanyaan dalam satu.

Mengapa kita tidak merasakan bumi berputar di bawah kita?

Jika Anda bertanya apa yang dirasakan seseorang ketika berdiri diam di permukaan Bumi, itu karena

• Gesekan statis dan gaya normal adalah gaya kendala,
• Perbedaan antara apa yang akan Anda rasakan di planet yang tidak berotasi dengan massa dan ukuran Bumi yang sama dengan Bumi berputar kita, sangat kecil, dan
• Anda tidak pernah mengalami apa pun selain berdiri di Bumi kita yang berputar.

Pasukan kendala mengambil nilai apa pun yang diperlukan untuk memenuhi kendala jika hal itu tidak melanggar beberapa kondisi lain. Sebagai contoh, gaya normal mendorong normal ke permukaan untuk menjaga objek yang dibatasi pada permukaan (kendala). "Kondisi lain" dalam hal gaya normal adalah gaya normal hanya dapat diarahkan ke luar. Gesekan ikut berperan jika permukaan tempat seseorang berdiri tidak rata. Kondisi lain dalam kasus gesekan statis adalah bahwa ia tidak dapat melebihi koefisien gesekan statis dikali gaya normal.

$F_{\text{net}}= m r \Omega^2$$m$$r$$\Omega$$\vec F_\text{surface} + \vec F_\text{gravity} = \vec F_\text{net}$

Hasil yang sama muncul jika seseorang melihat sesuatu dari perspektif bingkai yang berputar. Dari perspektif ini, gaya total semu adalah nol. Bingkai berputar melibatkan gaya fiktif seperti gaya sentrifugal fiktif. Ini memiliki besaran yang sama persis dengan tetapi arah berlawanan dari gaya total yang dihitung di atas. Hasil akhirnya adalah sama.

Seseorang menandai lokasi mereka lepas landas di balon udara panas dan langsung naik ke udara. Mereka tetap diskors selama beberapa waktu sebelum langsung turun kembali. Rupanya hasilnya adalah mereka tidak melayang dari titik take off asli di bawah mereka. Mungkin saya salah mengartikannya tapi saya yakin sudah dekat.

Itu bagian kedua dari pertanyaan. Kecuali tertambat, balon udara panas biasanya tidak kembali ke tempat mereka lepas landas. Balon udara panas pergi ke mana pun angin membawa mereka. Itu sebabnya balon udara panas perlu mengejar tim. Balon udara panas akan kembali ke titik lepas landasnya jika angin tidak ada atau jika berbalik arah selama penerbangan balon. Daya apung yang saya abaikan di atas sama sekali tidak berarti untuk balon udara panas. Ini adalah kekuatan normal yang dapat diabaikan (tidak ada). Agar balon tetap diam, angin harus tidak ada dan gaya apung harus berbentuk sama dengan gaya normal untuk benda yang masih duduk di permukaan Bumi.

Mengapa "rotasi bumi" perlu diperhitungkan untuk membuat tembakan dalam tembakan jarak jauh dari senapan misalnya?

Karena peluru itu bergerak sehubungan dengan permukaan bumi. Catatan baik: Ini hanya bidikan jarak jauh, lebih dari satu kilometer, di mana rotasi Bumi perlu diperhitungkan. Gerakan peluru membawa kekuatan fiktif lain ke dalam efek Coriolis. Efek Coriolis adalah nol untuk orang yang diam dan untuk balon yang tidak bergerak.

Efek Coriolis memiliki dua efek utama pada pelarian peluru, defleksi horizontal dan defleksi vertikal. Lendutan horizontal tergantung pada garis lintang, efeknya paling kuat di kutub dan nol di khatulistiwa. Efek Coriolis membuat benda bergerak berbelok ke kanan di belahan bumi utara tetapi ke kiri di belahan bumi selatan. Lendutan vertikal tergantung pada garis lintang dan arah. Lendutan vertikal ini paling kuat di garis khatulistiwa, nol di kutub atau jika arah gerakannya ke utara atau selatan. Lendutannya kecil, bahkan untuk peluru yang ditembakkan ke sasaran satu kilometer jauhnya. Namun sentimeter bisa jadi penting.