پاسخ سوال درموردگردش زمین

اگر زمین می چرخد پس چرا وقتی با هواپیما مسافرت می کنیم، زمین زیر هواپیمای ما نمی چرخد؟! 

 

تاثیر حرکت وضعی زمین بر مسافرت هواییاین سوال ساده شاید سوال خیلی‌ها بوده و شاید هنوز هم باشه ولی برای این سوال به ظاهر ساده، در سایت‌های فارسی زبان تقریبا هیچ جواب قانع‌کننده و کاملی وجود نداره. این سوال مرتبط با سوال‌های دیگری هست که در مورد چرخش زمین وجود داره: اینکه اگر زمین می‌چرخد چرا وقتی از زمین به سمت بالا پرش می‌کنیم دوباره در همان جای قبلی پایین می‌آییم؟! چرا یک سیب را اگر در داخل یک ماشین که با سرعت حرکت می‌کند را به هوا بیندازیم به عقب پرت نمی‌شود؟! جواب تمام این سوالات به قانون اول نیوتن برمی‌گردد.

فرض کنید که داخل هواپیما ایستاده اید و هواپیما با سرعت 800 کیلومتربرساعت در حال حرکت است. چرا وقتی به بالا پرش می کنید در همان محل پرش اولیه خود فرود می آیید؟! چرا در مدتی‌که در هوا هستید و از بدنه هواپیما جدا شده‌اید هواپیما از زیر پای شما رد نمی‌شودو عقب‌تر نمی‌افتید؟! 

قانون اول نیوتن:

هر جسمی حالت سکون یا حرکت خود را حفظ می کند مگر این که نیروهایی که بر آن وارد می شود مجبورش کنند که حالت خود را تغییر دهد.

چون شما در داخل هواپیما هستید یعنی شما هم با همان سرعت 800 کیلومتربرساعت به سمت جلو در حال حرکت هستید حال اگر با کمک ماهیچه‌ پاهای خود نیرویی به کف هواپیما به سمت بالا وارد کنید باعث می شود که در جهت عمودی از حالت سکون خارج شوید. سرعت حرکت شما به سمت بالا به زودی به دلیل وجود نیروی جاذبه تغییر کرده و به سمت پایین حرکت خواهید کرد. ولی از آنجاییکه نیرویی در راستای افقی وارد نکرده اید سرعت قبلی خود به اندازه 800 کیلومتر بر ساعت را به سمت جلو حفظ خواهید کرد. بنابراین در فاصله زمانی بین پرش و فرود مجددتون هم شما و هم هواپیما با سرعت یکسانی به سمت جلو حرکت کرده اید و به همین دلیل در همان مکان قبلی بر روی کف هواپیما فرود می‌آیید.همچنین فرض کنید که شما به همراه یک پرچم و یک هلیکوپتر بر روی زمین قرار گرفته‌اید. به دلیل حرکت وضعی زمین با سرعت حدود 1600 کیلومتر بر ساعت به سمت شرق به دور خود در حال چرخش است و به همین دلیل شما به همراه هلیکوپتر و پرچم هم با سرعت حدود 1600 کیلومتربرساعت به سمت شرق در حال حرکت هستید. حال اگر هلیکوپتر با اعمال نیرویی به سمت بالا حرکت کند، بدون اینکه هیچ نیرویی در راستای افقی وارد کند در بالای سر شما در هوا باقی خواهد ماند زیرا بر اساس قانون اول نیوتن سرعت اولیه خودش را به میزان 1600 کیلومتربر ساعت به سمت مشرق حفظ خواهد کرد. در مورد هواپیما نیز همین قانون صدق می‌کند. وقتی هواپیما بر روی زمین قرار دارد، به همراه زمین با سرعت 1600کیلومتربرساعت به سمت شرق در حال چرخش است. وقتی از زمین بلند می‌شود این سرعت اولیه خود را حفظ می‌کند و حال برای حرکت به سمت شرق یا غرب باید با اعمال نیرویی این سرعت اولیه را افزایش یا کاهش دهد تا بتواند نسبت به موقعیت اولیه‌اش بر روی زمین تغییر مکان بدهد.

منابع : یادداشت های حسن شجاعی31 اردیبهشت 1394