Frage:
Warum können wir nicht fühlen, wie sich die Erde dreht?
lamwaiman1988
2011-07-20 07:26:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Die Erde dreht sich mit sehr hoher Geschwindigkeit um ihre eigene Achse und um die Sonne. Warum können wir nicht spüren, dass es sich dreht, aber wir können immer noch ein Erdbeben spüren.

Ich denke, es ist die gleiche Art und Weise, wie Sie nicht "fühlen" können, dass Sie 100 km / h in einem Auto fahren. Sie "fühlen" nur Beschleunigung oder Verzögerung.
@David Freitas: Das ist eine Pseudo-Erklärung und eine schreckliche Analogie.
@Qmechanic zustimmen.
@David Freitas: Sie * werden * jedoch beschleunigt, wenn sich die Erde dreht ...
@Qmechanic Was ist los mit Davids Analogie?
@Pieter Müller: i) Wenn man auf einer Straße fährt, gibt es alle Arten von Vibrationen; ii) Wenn sich das Auto auf der rotierenden Erde befindet, müsste man annehmen, dass die Straße ein Anfangsrahmen ist, was genau die Annahme ist, dass OP überhaupt in Frage stellt; iii) oder wenn wir uns vorstellen, dass das "Auto" wirklich ein Raumschiff im leeren Raum ist, dann vergleicht David Freitas die Tatsache, dass man die Geschwindigkeit des Raumschiffs aufgrund der galiläischen Invarianz von Trägheitsrahmen nicht fühlen kann, mit der nicht verwandten Tatsache, dass man es nicht kann Fühle die zentrifugale Beschleunigung auf der Erdoberfläche, die sich in einem beschleunigten Rahmen befindet.
Fünf antworten:
Dan
2011-07-20 07:40:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Da die Erdrotation sehr gleichmäßig ist und sich nicht ändert, ist die zentripetale Beschleunigung, die wir fühlen, nahezu konstant. Dies bedeutet, dass die (kleine) Zentrifugalkraft aus der Rotation zur Schwerkraft addiert wird, um die "Hintergrundkraft" auszugleichen, die wir nicht bemerken.

Erdbeben sind überhaupt nicht glatt und die damit verbundenen Beschleunigungen sind groß und ändern Sie die Richtung viel. Dies macht es leicht, sie zu fühlen.

Vi Hart hat hier eine gute Erklärung.

Die Änderungsrate der Beschleunigung wird manchmal als "Ruck" bezeichnet. Es kann verwendet werden, um zu quantifizieren, wie viel Passagiere in einem Fahrzeug geschüttelt werden.
Ich dachte, dass Zentrifugalkräfte fiktiv sind ... daher bin ich nicht bereit, Ihre Antwort zu akzeptieren. Bah Humbug.
Es gibt immer [diese Standardantwort auf Ihren Einwand] (http://xkcd.com/123/).
@ldog: Zentrifugalkräfte sind nicht fiktiv. Sie entstehen, wenn der von Ihnen betrachtete Referenzrahmen nicht träge ist (er beschleunigt sich auf irgendeine Weise). Da es nur in einigen Referenzrahmen vorkommt und Trägheitsrahmen manchmal als "richtige" Vorgehensweise angesehen werden, wird manchmal gesagt, dass es sich nicht um eine "echte Kraft" handelt. Nun, es ist eine messbare Größe und es hat Krafteinheiten. Was ist es noch?
@ldog: Darüber hinaus ist die Schwerkraft in der allgemeinen Relativitätstheorie nur ein kinematischer Effekt, der dadurch verursacht wird, dass sich der Beobachter nicht in einem Trägheitsreferenzrahmen befindet.
@Dan: Das ist die * Definition * einer fiktiven Kraft. Und in GR bedeutet ein Trägheitsreferenzrahmen einen frei fallenden Referenzrahmen.
@Dimension10: Mein Problem ist das Wort "fiktiv". Viele Leute scheinen zu glauben, dass dies bedeutet, dass sie nicht wirklich existieren oder rein imaginär sind. Ich würde argumentieren, dass sie Kräfte im gleichen Sinne sind wie Phononen Teilchen. Ich bevorzuge die Begriffe "virtuell" und "kinematisch", aber ich weiß nicht, wie weit verbreitet sie sind.
@Dimension10: In Bezug auf GR: guter Punkt. Ich dachte an ein Objekt, das auf dem Boden sitzt, aber dieser Punkt ist weniger allgemein als er sein sollte.
Frédéric Grosshans
2011-07-20 17:57:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dans Antwort ist im Wesentlichen gut, aber verpassen Sie einen Effekt: den Coriolis-Effekt. Sie können sich vorstellen, dass sich ein Planet viel schneller dreht als die Erde, aber mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit. Auf diesem sich schnell drehenden Planeten würde die Erklärung von Dan immer noch bestehen, aber sobald wir uns bewegen, würden wir eine seitliche Coriolis-Kraft spüren.

Die Coriolis-Beschleunigung beträgt $ 2 \ vec {\ Omega} \ times \ vec v $, wobei $ \ vec {\ Omega} $ die (vektorielle) Winkelfrequenz der Planetenrotation und $ \ vec v ist $ die Geschwindigkeit des sich bewegenden Objekts. Für ein Objekt, das sich mit Schallgeschwindigkeit (340 m / s) in der Nähe des Erdpols bewegt, wo der Effekt maximal ist, beträgt die Coriolis-Beschleunigung $$ 2 \ frac {2 \ pi} {24 \ times60 \ times60} \ times 340 \ simeq \ frac {12 \ times 340} {24 \ times 3600} \ sim \ frac1 {20} = 5 \ times10 ^ {- 2} \ mathrm {m} \ cdot \ mathrm {s} ^ {- 2}. $ $ Dies entspricht einer Beschleunigung, die ein halbes Prozent der Schwerkraftbeschleunigung beträgt, für eine Situation, die bereits weit vom Alltag entfernt ist.

Dieser kleine Effekt kann sich über große Entfernungen ansammeln und insbesondere sichtbare Auswirkungen haben auf meteorologischen Skalen. In gewissem Sinne spüren wir die Erdrotation, wenn wir die dominante Windrichtung in unserer Region spüren. Der Parameter, der die Intensität des Coriolis-Effekts für ein Phänomen charakterisiert, ist die Rossby-Zahl, die groß ist, wenn der Coriolis-Effekt vernachlässigbar ist. Wenn das von Ihnen analysierte Phänomen eine typische Geschwindigkeit $ v $ hat und über eine Entfernung $ L $ auftritt, ist die Rosby-Zahl im Wesentlichen proportional zum Verhältnis der Rotationsperiode (in unserem Fall 24 Stunden) über die Zeit $ v / L $ dauert, um die typische Entfernung zu überschreiten.

Bei meteorologischen Depressionen dauert es mehrere Tage, bis der Wind die Tausenden von Kilometern zurückgelegt hat, und der Coriolis-Effekt hat einen wichtigen Effekt. Um die Wirkung im Alltag wirklich zu spüren, müsste man sich mit einem Tag von wenigen Sekunden auf einem Planeten befinden, wie auf dem Lampenscheinwerferplaneten des kleinen Prinzen! Wenn Sie nicht von einem schnell rotierenden Asteroiden leben, können Sie natürlich die Auswirkungen auf ein Karussell sehen.

Eine andere Möglichkeit, die Rotation der Erde zu fühlen (ähm ... tatsächlich zu sehen), ist ein [Foucault-Pendel] (http://en.wikipedia.org/wiki/Foucault_pendulum). Sein Verhalten kann auch mit Coriolis-Kräften erklärt werden.
Wouter
2013-10-13 16:26:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ich weiß, dass es für diese Frage sehr spät im Spiel ist, aber dies ist teilweise eine biologische Frage. Wir fühlen die Rotation der Erde nicht, weil unser Gehirn voreingenommen ist, sie haben sich auf diese Weise entwickelt. Es ist nicht nützlich, diese Rotation Tag für Tag zu erleben / sich dessen bewusst zu sein, genauso wie es nicht nützlich ist, sich der Schwerkraft bewusst zu sein. Dies ist auch der Grund, warum diese optische Täuschung funktioniert:

Stare at the white dot between the green and red for about 30 seconds, then look at the white dot between the identical desert pictures. Starren Sie etwa 30 Sekunden lang auf den weißen Punkt zwischen Grün und Rot und dann auf den weißen Punkt zwischen den identischen Wüstenbildern.

Unser Gehirn passt sich ständig dem an, was "normal" ist. In der obigen Illusion "lernt" Ihr Gehirn, dass die rechte Seite seines Sichtfelds unter roter Beleuchtung steht, während die linke Seite unter grüner Beleuchtung steht. Ein Blick auf die Wüstenszenen unten spiegelt dann diese neue Tendenz wider, die Ihr Gehirn angenommen hat.

Dan hat dies auch in seiner Antwort angesprochen und über die "Hintergrundkraft" gesprochen, die wir nicht haben beachten. Es ist wichtig, dass die Rotation ziemlich konstant ist, da unser Gehirn Zeit braucht, um sich anzupassen. Aber wenn sich die Erde plötzlich mit einer höheren, aber ebenso konstanten Winkelgeschwindigkeit zu drehen beginnt, haben wir alle möglicherweise eine Weile Probleme.

Wenn Sie die Farbabweichung für Ihre Augen anpassen, ist dies die Einstellung Innerhalb weniger Sekunden vorgenommen, aber andere Änderungen sind schwieriger anzupassen. Ein Beispiel sind umgedrehte Schutzbrillen. Ein bisschen googeln brachte mich auf die Wikipedia-Seite für Wahrnehmungsanpassung. Obwohl sich dies auf die Anpassung des visuellen Sinnes konzentriert, ist diese Anpassung eine allgemeine Funktion des Gehirns. In dem Fall, in dem sich die Hintergrundkraft ändert, würde die Anpassung vermutlich genauso lange dauern wie bei der umgedrehten Schutzbrille, vielleicht etwas weniger - obwohl dies nur eine Vermutung ist.

Warum wir Erdbeben spüren, ist dann leicht zu verstehen. Die Vorspannung ermöglicht es unserem Gehirn, eine Hintergrundkraft effektiv auszublenden, aber die Kräfte eines Erdbebens sind nicht Teil dieses Hintergrunds und werden daher gefühlt. Es ist, als würde man ein Audiosignal mit einem konstanten Hintergrundgeräusch empfangen. Da es nicht hilfreich (und ärgerlich) ist, dieses Hintergrundgeräusch ständig zu hören, passen Sie Ihre Vorspannung an. Es ist jedoch weiterhin unregelmäßiges Rauschen oder ein Signal zu hören. Dies ist ein Erdbeben in der Analogie.

Ich verstehe zwar, wie Wahrnehmungsanpassung eine Rolle spielt, wenn wir die Schwerkraft der Erde „nicht fühlen“, aber ich verstehe nicht, wie sie eine Rolle beim Fühlen von Kräften spielen kann, die mit der Erdrotation verbunden sind und im Grunde zu schwach sind, um gefühlt zu werden.
Die biologische Antwort ist sicherlich die relevanteste.In Bezug auf Ihren letzten Absatz, als ich zum ersten Mal in Tokio war, bemerkte ich, dass die meisten Einheimischen kaum Erdbeben bemerkten, die mir ziemlich stark erschienen.Als ich darauf hinwies, dass eine Frau in einem Geschäft unterwegs war (die ihren Körper sichtbar schwankte, um dies auszugleichen, als sie Bücher in Regalen stapelte), sah sie zuerst etwas verwirrt aus und sagte dann nach einigen Augenblicken: "Oh ja,also da ist!"und ging dann fröhlich zurück zu ihrem Bücherstapel.
my2cts
2018-06-24 16:16:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Können wir das einfach halten?

Die Antwort lautet, dass die mit der Drehung verbundene Beschleunigung sehr gering ist und bei der Definition der Vertikalen berücksichtigt wird.

Die Beschleunigung ist gering: $ \ omega ^ 2 R \ cos \ theta = 0,032 m / s ^ 2 $ oder 3 Milligramm am Äquator.$ \ theta $ ist der Breitengrad.

Die Beschleunigung bildet einen Winkel von $ \ theta $ mit der Richtung zum Erdmittelpunkt.Die Gesamtkraft ist die vektorielle Summe aus Schwerkraft und Zentripetalkraft, die lediglich die vertikale Richtung um einen winzigen Betrag neu definiert.Wenn Ihr Boden lotrecht ist, wird diese winzige Abweichung in Ihr Haus und Ihre Stadt eingebaut.

Shiva prasaath
2014-01-07 21:56:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wir spüren nicht, wie sich die Erde dreht, weil wir, die Atmosphäre, die Wolkenkratzer und alles andere sich mit der gleichen konstanten Geschwindigkeit zusammen mit der Erde drehen.

Das ist zu simpel. Wenn Sie in einem Auto sitzen, das sich dreht, können Sie es immer noch fühlen, selbst wenn Sie die Augen geschlossen haben und obwohl sich alles um Sie herum, was Sie fühlen können, mit Ihnen dreht. Die wirkliche Antwort ist, dass wir fühlen können, wie wir uns drehen, nur dass sich die Erde so langsam dreht, dass sie unter unserer menschlichen Wahrnehmungsgrenze liegt.
Dies ist keine Vereinfachung: Es ist einfach völlig falsch.Die Tatsache, dass sich alles, was wir sehen, mit der gleichen Beschleunigung und Geschwindigkeit wie wir bewegt, lässt uns die Kraft in keiner Weise spüren.


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
Loading...