La rotazione della terra influisce sul tempo di viaggio dall'Europa all'Australia?


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Supponendo che un posto in Europa si trovi esattamente dalla parte opposta della terra rispetto a Sydney. Ora voglio prendere un aereo per viaggiare lì. Importa se il piano vola con la rotazione della terra o contro la rotazione della terra? cioè Importa se l'aereo vola verso ovest o verso est?

Intuitivamente direi che è importante, perché se volo contro la rotazione terrestre l'obiettivo, in questo caso Sydney si sta avvicinando. D'altra parte, forse l'aereo è ancora nell'atmosfera e quindi parte della rotazione terrestre.


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Ho letto "la rotazione della Terra influisce sul VIAGGIO
NEL

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Forse farò questa domanda tra 30 anni (si spera).
RoflcoptrException,

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È interessante notare che, mentre la rotazione della Terra risulta trascurabile per i velivoli tradizionali, ha un effetto molto maggiore per le cose che vanno in verticale (cioè i razzi). Questo è il motivo per cui la NASA e l'Agenzia spaziale europea hanno siti di lancio vicino all'equatore. Possono più facilmente entrare in un percorso orbitale poiché la terra li sta "spingendo" in quella direzione.
Kris Harper,

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Non tanto quanto immagino il vento.
hippietrail,

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La Francia fa parte dell'UE e ha alcune regioni d'oltremare : Martinica e Guadalupa nel Mar dei Caraibi, Guyana francese (da dove viene lanciato Ariane V), Riunione e Mayotte nell'Oceano Indiano vicino all'Africa). Sembra che anche la Polinesia francese, Saint Pierre e Miquelon (vicino al Canada) stiano votando per le elezioni al Parlamento europeo (e forse ancora in Nuova Caledonia, per alcuni anni).
FelipeAls,

Risposte:


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Questo in realtà dipende da alcuni fattori. Me lo sono chiesto una volta molti anni fa, e ho chiesto parecchio in giro. Allora non avevo Travel.SE;)

La terra sta ruotando a una velocità piuttosto elevata - e quindi qualsiasi punto sulla terra si sta effettivamente "muovendo" (è tutto relativo). Poiché i punti sull'equatore devono ulteriormente viaggiare, si muovono ancora più velocemente rispetto ai poli.

Ora, naturalmente, l'aria viene trascinata in giro con la terra, per fortuna, altrimenti i poveri chaps sull'equatore avrebbero velocità del vento nella direzione opposta rispetto alla velocità del suono;)

Tuttavia, quando sei su un aereo, considera che può volerci quasi un'ora in più per volare attraverso l'Atlantico in una direzione occidentale ("contro" la rotazione) che "con" la rotazione.

Quando voli con la rotazione e, in relazione, con il vento, non stai volando "in" una forza che va nell'altra direzione, come quando voli contro la rotazione. Anche la terra ti sta trascinando con sé - o meglio, sta trascinando l'atmosfera e tu dentro di essa.

Tuttavia, ciò che tenderai a trovare è che in realtà è molto più dipendente dalla realtà dall'esistenza di getti d'acqua - dove l'aria lassù si muove più velocemente rispetto al livello del suolo e può aumentare la velocità dell'aereo se si va nella stessa direzione. Ovviamente, nella direzione opposta, fai bene a evitare il jetstream, perché ti rallenterebbe.

Per dirlo in parole più eloquenti delle mie, prenderò in prestito una citazione da Aerospaceweb.org , che per prima cosa devi considerare di correre ...

Smetti di correre. Se dovessi saltare dritto in aria, la Terra ruoterebbe sotto di te? (Coloro che credono che la Terra ruoti attorno a loro potrebbero voler smettere di leggere in questo momento.) No, perché quando hai lasciato la superficie terrestre, stavi viaggiando alla stessa velocità della superficie, quindi, in sostanza, la Terra corrispondeva al tuo sfreccia nello spazio mentre eri in aria! La stessa condizione vale per un aereo che viaggia da Los Angeles a Bombay. Se dovessimo ignorare i venti, indipendentemente dalla direzione in cui hai volato da Los Angeles, la velocità del velivolo rispetto alla Terra sarebbe la stessa. Mentre la velocità del velivolo nello spazio cambierebbe, l'effetto della rotazione terrestre rimane costante e in effetti viene "cancellato" indipendentemente dalla direzione in cui si viaggia. In altre parole, la velocità di rotazione della Terra è già impartita al velivolo e la Terra corrisponde a quella velocità durante l'intero volo. (Naturalmente, nel caso di veicoli spaziali, queste velocità diventano molto importanti.)

Quindi, il risultato finale di quella lunga discussione è che la rotazione della Terra non ha alcun effetto sul tempo di viaggio di un aereo. In realtà, sono i venti contrari e i venti di coda che causano il cambiamento nei tempi di viaggio. A volte è difficile credere che i venti possano avere un tale effetto, quindi consideriamo il problema un po 'più in profondità. Nell'esempio fornito, il volo da Bombay alla California (est) è più breve del 23% rispetto al viaggio dalla California a Bombay (ovest). Ciò significa che la velocità del viaggio verso est deve essere del 23% più veloce. I venti prevalenti praticamente ovunque parliamo di colpo da ovest a est, quindi quando viaggiamo verso est, otteniamo un aumento di velocità e quando viaggiamo verso ovest, otteniamo una penalità di velocità. Ora, se dobbiamo supporre che i venti siano identici in entrambi i giorni in cui voliamo, quindi la velocità del vento deve essere solo pari all'11,5% della velocità del velivolo! Ciò provocherebbe una differenza tra la velocità a ovest e la velocità a est del 23%! La velocità di crociera della gamma estesa Boeing 777 è di circa 550 mph (885 km / h) a 35.000 piedi (10.675 m). Ciò significa che i venti necessitano solo di una velocità di circa 65 mph (105 km / h) (bel tempo per gli aquiloni). Che ci crediate o no, 65 mph è una velocità del vento molto tipica a un'altitudine così elevata. Le velocità di oltre 100 mph (160 km / h) non sono rare. Se volessimo rendere le cose più complicate, potremmo prendere in considerazione una regione di flusso ad alta velocità chiamata stream jet che scorre verso est, e se un aereo può sfruttare questi venti, il tempo di viaggio può essere ulteriormente ridotto. Ciò provocherebbe una differenza tra la velocità a ovest e la velocità a est del 23%! La velocità di crociera della gamma estesa Boeing 777 è di circa 550 mph (885 km / h) a 35.000 piedi (10.675 m). Ciò significa che i venti necessitano solo di una velocità di circa 65 mph (105 km / h) (bel tempo per gli aquiloni). Che ci crediate o no, 65 mph è una velocità del vento molto tipica a un'altitudine così elevata. Le velocità di oltre 100 mph (160 km / h) non sono rare. Se volessimo rendere le cose più complicate, potremmo prendere in considerazione una regione di flusso ad alta velocità chiamata stream jet che scorre verso est, e se un aereo può sfruttare questi venti, il tempo di viaggio può essere ulteriormente ridotto. Ciò provocherebbe una differenza tra la velocità a ovest e la velocità a est del 23%! La velocità di crociera della gamma estesa Boeing 777 è di circa 550 mph (885 km / h) a 35.000 piedi (10.675 m). Ciò significa che i venti necessitano solo di una velocità di circa 65 mph (105 km / h) (bel tempo per gli aquiloni). Che ci crediate o no, 65 mph è una velocità del vento molto tipica a un'altitudine così elevata. Le velocità di oltre 100 mph (160 km / h) non sono rare. Se volessimo rendere le cose più complicate, potremmo prendere in considerazione una regione di flusso ad alta velocità chiamata stream jet che scorre verso est, e se un aereo può sfruttare questi venti, il tempo di viaggio può essere ulteriormente ridotto. Ciò significa che i venti necessitano solo di una velocità di circa 65 mph (105 km / h) (bel tempo per gli aquiloni). Che ci crediate o no, 65 mph è una velocità del vento molto tipica a un'altitudine così elevata. Le velocità di oltre 100 mph (160 km / h) non sono rare. Se volessimo rendere le cose più complicate, potremmo prendere in considerazione una regione di flusso ad alta velocità chiamata stream jet che scorre verso est, e se un aereo può sfruttare questi venti, il tempo di viaggio può essere ulteriormente ridotto. Ciò significa che i venti necessitano solo di una velocità di circa 65 miglia all'ora (105 km / h) (bel tempo per gli aquiloni). Che ci crediate o no, 65 mph è una velocità del vento molto tipica a un'altitudine così elevata. Le velocità di oltre 160 km / h non sono insolite. Se volessimo rendere le cose più complicate, potremmo prendere in considerazione una regione di flusso ad alta velocità chiamata stream jet che scorre verso est, e se un aereo può sfruttare questi venti, il tempo di viaggio può essere ulteriormente ridotto.

Nota anche questa straordinaria esibizione LIVE dei venti prevalenti negli Stati Uniti , che influiscono su tutto questo.

Quindi qual è la linea di fondo? La direzione che percorri in relazione alla rotazione della Terra non influisce sul tempo di viaggio di un aereo e, cosa più importante, un vento di soli 65 mph è più che sufficiente per causare una differenza nel tempo di viaggio di cinque ore quando sei in viaggio lunghe distanze!


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+1 Mi sono ricordato di una teoria della fisica al liceo. Una mosca che vola in macchina non è influenzata dalla velocità della macchina. Il motivo è semplice: la mosca si sposta relativamente alla macchina. Quindi credo che la tua risposta sia corretta.
Rudy Gunawan,

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"In altre parole, la velocità di rotazione della Terra è già impartita al velivolo e la Terra corrisponde a quella velocità durante l'intero volo." Questo non è vero. Ad esempio, supponiamo che inizi dal polo nord e voli a sud verso l'equatore. Poi, in assenza di vento, la Terra sarebbe ruotare sotto di te.
nibot

@nibot Non è solo il caso speciale della velocità di rotazione della Terra ai poli pari a zero?
ghoppe,

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Ma poi voli da qualche parte dove la velocità della superficie non è zero.
nibot

La mappa del vento è una mappa dei venti superficiali, non rilevante per la crociera dell'aeromobile. Inoltre, l'offerta è errata: se A è inferiore del 23% rispetto a B, allora B è maggiore di circa il 30% rispetto ad A, non superiore del 23%.
phoog,

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Per renderlo un po 'più complicato e aggiungere alla risposta di Mark Mayo, i flussi di jet sono causati dal fatto che la terra sta ruotando attraverso l'effetto Coriolis, quindi in effetti si potrebbe sostenere che sì, la rotazione della terra influisce sul viaggio tempo, ma forse non nel modo che ti aspetteresti.


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Beh, tecnicamente non è solo l'effetto Coriolis. Fa parte di questo, ma i modelli di riscaldamento globale sono in realtà la ragione principale per la formazione dei flussi di jet. Questo è il motivo per cui i venti prevalenti nei tropici sono in realtà opposti ai venti prevalenti alle latitudini subtropicali. La causa principale dei venti prevalenti non è affatto la rotazione della Terra, ma piuttosto il fatto che l'aria si riscalda più velocemente vicino all'equatore a causa dell'angolo di incidente più elevato del sole lì.
reirab

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Fa la differenza. In un modo la velocità del piano viene aggiunta alla rotazione terrestre, in un modo viene sottratta dalla rotazione terrestre. La relatività speciale dice t '= t * sqrt (1-v ^ 2 / c ^ 2). Andando con la rotazione hai una v più alta e quindi il tempo passa più lentamente.

Tuttavia, avrai bisogno di un orologio atomico per misurare la differenza. Ai fini pratici la risposta di Mark Mayo è giusta.


Credo che l'esperimento sia stato fatto. Abbastanza famoso al momento. (Anche se non sono abbastanza grande per ricordarlo.)
Tom Hawtin - affronta il

@ TomHawtin-tackline: No. L'esperimento di cui sono a conoscenza implicava mettere un orologio atomico su un aereo e farlo volare in giro per il mondo. (Ed è stato ripetuto per la televisione questo secolo.) In questo caso sto parlando di far volare due orologi atomici a metà del mondo e confrontarli. Il primo misura la differenza di tempo tra volo e stazionario (e anche l'effetto di essere ad altitudini di jetliner), il secondo misura la differenza di tempo tra andare con e contro la rotazione.
Loren Pechtel,

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Se questo fa la differenza, sarà molto più piccolo della previsione relativistica puramente speciale a causa degli effetti di trascinamento dei fotogrammi .
David Z,

La risposta di Loren è la vera risposta. La differenza è così piccola (in realtà atomica) che non te ne accorgeresti mai. Per l'altro esempio di qualcuno che salta verso l'alto, tecnicamente avrebbe la terra muoversi sotto di loro, ma su scala atomica (o più piccola). Sperimentare questo è semplice: metti un robot che salta su una pista mobile lunga un miglio. Supponiamo che la traccia (e quindi il robot) si stia muovendo a 50 km / h, quando il robot salta sarà qualcosa di simile a qualche mm indietro rispetto al punto in cui era saltato originariamente. Ora prendilo e ridimensionalo su scala planetaria! Questo dovrebbe mettere le cose in prospettiva per
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