Czy rotacja Ziemi wpływa na czas podróży z Europy do Australii?

Zakładając, że miejsce w Europie znajduje się dokładnie po przeciwnej stronie ziemi niż Sydney. Teraz chcę tam pojechać samolotem. Czy ma to znaczenie, czy plan leci z obrotem Ziemi, czy przeciwdziała obrotowi Ziemi? tj. Czy to ma znaczenie, czy samolot leci na zachód czy na wschód?

Intuicyjnie powiedziałbym, że to ma znaczenie, ponieważ jeśli polecę przeciw rotacji ziemi, cel, w tym przypadku Sydney zbliża się. Z drugiej strony być może samolot nadal znajduje się w atmosferze i dlatego jest częścią obrotu Ziemi.

Zależy to w rzeczywistości od kilku czynników. Zastanawiałem się nad tym raz wiele lat temu i sporo się zastanawiałem. Nie miałem wtedy Travel.SE;)

Ziemia obraca się z dość dużą prędkością - a zatem dowolny punkt na ziemi faktycznie „porusza się” (wszystko jest względne). Ponieważ punkty na równiku muszą się dalej przemieszczać, poruszają się nawet szybciej niż na biegunach.

Teraz, oczywiście, powietrze jest przeciągane Z Ziemią, na szczęście, w przeciwnym razie biedni faceci na równiku mieliby prędkości wiatru w przeciwnym kierunku niż prędkość dźwięku;)

Jednakże, gdy jesteś w samolocie, zastanów się, że przelot przez Atlantyk w kierunku zachodnim („przeciw” obrotowi) może zająć prawie godzinę dłużej niż „z” obrotem.

Kiedy lecisz ze spinem i przez relację z wiatrem, nie lecisz „w” siłę, która idzie w drugą stronę, jak wtedy, gdy lecisz przeciwnie do spinu. Ziemia również ciągnie cię za sobą - a raczej przeciąga atmosferę i ciebie.

Jednak zwykle zauważysz, że w rzeczywistości jest on znacznie bardziej zależny od istnienia strumieni - tam, gdzie powietrze w górze porusza się szybciej niż na poziomie gruntu, i może zwiększyć prędkość samolotu, jeśli leci w tym samym kierunku. Oczywiście w innym kierunku dobrze robisz, aby uniknąć strumienia, bo to by cię spowolniło.

Aby wyrazić to słowami bardziej wymownymi niż moje, zapożyczę cytat z Aerospaceweb.org , który najpierw musisz uznać za prowadzącego ....

Przestań biegać. Gdybyś miał skoczyć prosto w powietrze, czy Ziemia obracałaby się pod tobą? (Ci, którzy wierzą, że Ziemia obraca się wokół nich, mogą teraz przestać czytać.) Nie, ponieważ kiedy opuściłeś powierzchnię Ziemi, podróżowałeś z tą samą prędkością co powierzchnia, więc w gruncie rzeczy Ziemia pasowała do twojego pędzić w kosmosie, gdy jesteś w powietrzu! Ten sam warunek obowiązuje w przypadku samolotu lecącego z Los Angeles do Bombaju. Gdybyśmy zignorowali wiatry, bez względu na to, w jakim kierunku leciałeś z Los Angeles, prędkość samolotu względem Ziemi byłaby taka sama. Podczas gdy prędkość statku powietrznego w przestrzeni zmieniałaby się, efekt obrotu Ziemi pozostaje niezmienny, w efekcie jest „anulowany” bez względu na kierunek podróży. Innymi słowy, prędkość obrotu Ziemi jest już przekazywana samolotowi, a Ziemia dopasowuje się do tej prędkości podczas całego lotu. (Oczywiście w przypadku statku kosmicznego prędkości te stają się bardzo ważne.)

Tak więc końcowym wynikiem tej długiej dyskusji jest to, że obrót Ziemi nie ma wpływu na czas podróży samolotu. W rzeczywistości to wiatry przednie i tylne powodują zmianę czasów podróży. Czasami trudno uwierzyć, że wiatry mogą mieć tak duży wpływ, więc rozważmy problem nieco głębiej. W podanym przykładzie lot z Bombaju do Kalifornii (wschód) jest o 23% krótszy niż podróż z Kalifornii do Bombaju (zachód). Oznacza to, że prędkość podróży na wschód musi być o 23% większa. Wiejące wiatry praktycznie wszędzie, gdzie mówimy o uderzeniu z zachodu na wschód, więc kiedy jedziemy na wschód, uzyskujemy wzrost prędkości, a kiedy podróżujemy na zachód, dostajemy karę prędkości. Teraz, jeśli mamy założyć, że wiatry są identyczne w oba dni latania, wtedy prędkość wiatru musi być równa 11,5% prędkości samolotu! Spowodowałoby to różnicę między prędkością na zachodzie a prędkością na wschodzie o 23%! Prędkość przelotowa rozszerzonego zasięgu Boeinga 777 wynosi około 550 mph (885 km / h) przy 35 000 stóp (10675 m). Oznacza to, że wiatry potrzebują prędkości około 65 mil na godzinę (105 km / h) (dobra pogoda na latawce). Wierzcie lub nie, 65 mil na godzinę jest bardzo typową prędkością wiatru na tak dużej wysokości. Prędkości przekraczające 160 km / h nie są rzadkością. Gdybyśmy chcieli skomplikować sytuację, moglibyśmy rozważyć region o dużej prędkości zwany strumieniem strumieniowym, który płynie na wschód, a jeśli samolot może skorzystać z tych wiatrów, czas podróży można jeszcze bardziej skrócić. Spowodowałoby to różnicę między prędkością na zachodzie a prędkością na wschodzie o 23%! Prędkość przelotowa rozszerzonego zasięgu Boeinga 777 wynosi około 550 mph (885 km / h) przy 35 000 stóp (10675 m). Oznacza to, że wiatry potrzebują prędkości około 65 mil na godzinę (105 km / h) (dobra pogoda na latawce). Wierzcie lub nie, 65 mil na godzinę jest bardzo typową prędkością wiatru na tak dużej wysokości. Prędkości przekraczające 160 km / h nie są rzadkością. Gdybyśmy chcieli skomplikować sytuację, moglibyśmy rozważyć region o dużej prędkości zwany strumieniem strumieniowym, który płynie na wschód, a jeśli samolot może skorzystać z tych wiatrów, czas podróży można jeszcze bardziej skrócić. Spowodowałoby to różnicę między prędkością na zachodzie a prędkością na wschodzie o 23%! Prędkość przelotowa rozszerzonego zasięgu Boeinga 777 wynosi około 550 mph (885 km / h) przy 35 000 stóp (10675 m). Oznacza to, że wiatry potrzebują prędkości około 65 mil na godzinę (105 km / h) (dobra pogoda na latawce). Wierzcie lub nie, 65 mil na godzinę jest bardzo typową prędkością wiatru na tak dużej wysokości. Prędkości przekraczające 160 km / h nie są rzadkością. Gdybyśmy chcieli skomplikować sytuację, moglibyśmy rozważyć region o dużej prędkości zwany strumieniem strumieniowym, który płynie na wschód, a jeśli samolot może skorzystać z tych wiatrów, czas podróży można jeszcze bardziej skrócić. Oznacza to, że wiatry potrzebują prędkości około 65 mil na godzinę (105 km / h) (dobra pogoda na latawce). Wierzcie lub nie, 65 mil na godzinę jest bardzo typową prędkością wiatru na tak dużej wysokości. Prędkości przekraczające 160 km / h nie są rzadkością. Gdybyśmy chcieli skomplikować sytuację, moglibyśmy rozważyć region o dużej prędkości zwany strumieniem strumieniowym, który płynie na wschód, a jeśli samolot może skorzystać z tych wiatrów, czas podróży można jeszcze bardziej skrócić. Oznacza to, że wiatry potrzebują prędkości około 65 mil na godzinę (105 km / h) (dobra pogoda na latawce). Wierzcie lub nie, 65 mil na godzinę jest bardzo typową prędkością wiatru na tak dużej wysokości. Prędkości przekraczające 160 km / h nie są rzadkością. Gdybyśmy chcieli skomplikować sytuację, moglibyśmy rozważyć region o dużej prędkości zwany strumieniem strumieniowym, który płynie na wschód, a jeśli samolot może skorzystać z tych wiatrów, czas podróży można jeszcze bardziej skrócić.

Zwróć też uwagę na ten niesamowity pokaz NA ŻYWO dominujących wiatrów w USA , które mają na to wpływ.

Więc co jest najważniejsze? Kierunek podróży w stosunku do obrotu Ziemi nie wpływa na czas podróży samolotu, a co ważniejsze, wiatr o prędkości zaledwie 65 km / h jest więcej niż wystarczający, aby spowodować różnicę w czasie podróży wynoszącym pięć godzin podczas podróży długie dystanse!

Aby uczynić to nieco bardziej skomplikowanym i dodać do odpowiedzi Marka Mayo, strumienie strumieni są spowodowane faktem, że Ziemia obraca się za pośrednictwem efektu Coriolisa, więc w rzeczywistości można argumentować, że tak, obrót Ziemi wpływa na podróż czas, ale może nie tak, jak można się spodziewać.

To robi różnicę. W jeden sposób prędkość samolotu jest dodawana do obrotu Ziemi, w jeden sposób jest odejmowana od obrotu Ziemi. Szczególna teoria względności mówi t '= t * sqrt (1-v ^ 2 / c ^ 2). Idąc z obrotem masz wyższe v, a zatem czas płynie wolniej.

Jednak do zmierzenia różnicy potrzebujesz zegara atomowego. Dla celów praktycznych odpowiedź Marka Mayo jest słuszna.