- 趣味物理學
- (蘇)雅科夫·伊西達洛維奇·別萊利曼
- 761字
- 2022-11-23 13:06:47
我們何時繞著太陽運動得更快?
巴黎某報紙上曾經刊登過一則廣告,大意是只需要25生丁就可以來一場又便宜又有趣的旅行。一些僥幸之人按要求把錢寄了過去,幾天后收到了回信,內容如下:
“先生你好,請你安心躺在床上,我們的地球時刻在轉動,巴黎位于北緯49度,在這里,你可以日行2.5萬多千米,且只需拉開窗簾,便可白日欣賞美景,夜里仰望星空。”回信人以詐騙罪被逮捕。在法庭上,這個人聽完陪審團的裁決,并且支付罰款之后,突然戲劇性地鄭重其事地重復著伽利略的名言:“但它仍然在動啊!”
從某種程度上來講,這個人其實沒錯,因為地球上的每個人不光跟著地球在自轉,還在以更快的速度隨著地球的公轉而轉動。地球帶著我們以30千米/秒的速度圍繞著太陽公轉,同時還圍繞著地軸不停旋轉。這時就產生了一個有意思的問題,那就是——我們什么時候繞太陽轉得更快,是在白天還是在晚上?
你是不是對此有點困惑?畢竟,地球總是一半白天,一半黑夜啊。但其實,我們的這個問題不是毫無意義的。注意哦,我問的不是什么時候地球轉得更快,而是住在地球上的我們在眾多星球中什么時候移動得更快一些。
在太陽系中,我們做著兩種運動:圍繞太陽公轉和繞著地軸自轉。這兩種運動疊加進行,產生的結果不盡相同,這取決于我們所在的位置是地球的白晝面還是黑夜面。
如圖6所示,在午夜時,我們移動的速度為地球公轉速度加上自轉速度;與之相反的是,在正午時,地球公轉的速度需要減去自轉的速度。這樣來看,太陽系中的我們在午夜時運動得比正午時更快一些。如果我們在赤道上,大概每秒可以移動500米,所以午夜與正午速度差可以達到每秒整整1000米!

圖6 在黑夜,我們繞太陽運轉的速度比在白天更快
如果你精通幾何,不難算出,在圣彼得堡(位于北緯60度),這個速度差就只有在赤道上的一半。也就是說,在圣彼得堡的居民們,午夜每秒所行進的距離,比在正午多500米。