朝天开一枪,子弹会落在哪?为什么从来都不会打中自己?(3)
2023-04-27 来源:飞速影视
转椅的实验是所有人都可以轻易完成的,这就是在不受力的情况下角动量守恒的例子,而在受到有心力影响下,角动量同样守恒,比如天体运动。
地球围绕太阳运动,运行的过程中地球受到来自太阳的引力作用,这就是一个有心力,也就是指向转轴中心的力,此时地球的角动量也是守恒的。当地球运行到近日点的时候,由于与太阳的距离缩短,所以角速度加快,而在远日点的时候,由于与太阳的距离增大,所以角速度减慢,事实证明地球在近日点和远日点的公转速度的确是不同的,符合角动量守恒。
现在我们可以回过头来看子弹的问题了,当我们朝天开枪的时候,子弹实际上有两个速度,一个是垂直向上的速度,另一个则是随地球自转自西向东运动的速度。在这两个方向不同的速度作用下,子弹实际上是在做一个自西向东的抛物线运动。
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做抛物线运动的子弹和自转的地球都存在着一个相同的角动量,但是由于二者到转轴的距离不同,所以角速度也就不同。
由于地球表面与转轴的距离是始终不变的,所以地球自转的角速度也是始终不变的。子弹就不同了,子弹随着高度的增加,与转轴的距离也在随之增加,距离增加了,角速度就会减小,所以子弹上上过程中的角速度是低于地球自转角速度的。
当子弹升空到最高点后开始下落,随着高度的降低,子弹与转轴的距离会拉近,角速度会随之增大,但再增大也要小于地球自转的角速度,所以下落过程中子弹的角速度仍然低于地球自转的角速度,所以最终子弹会落在开枪点的西侧。所以,当有人朝天开枪的时候,出于安全考虑,不要站在西侧。
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