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地球自转公转演示实验_地球公转演示与观察实验

发布时间:2023-08-19 09:49:20 阅读:1416

在我们聊地球自转公转演示实验,我们应该都了解,有人想问地球公转演示与观察实验,这究竟是怎么一回事呢?让我们一起来了解吧。

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什么科学实验可以证明地球自转?

三百多年以前伽利略接受罗马教廷的审判,当他被迫承认地心说的时候,有人记载说,伽利略喃喃自语道:"可是地球仍然在动啊!"伽利略是否说过这句话已经不可考,按理说后人杜撰的成分比较大。很难想象有人听见了伽利略低声说出的"异端"言论,并且把它记录了下来,更何况当时伽利略已经神志不太清醒。圣经说大地是不动的;而现在,即使是小学三年级的学生也知道地球存在自转和公转。那么,一个问题是,如何观察到地球的运动--比如自转呢?

150年前的实验

时间回溯到1851年的巴黎。在国葬院(法兰西共和国的先贤祠)的大厅里,让·傅科(Jean Foucault)正在进行一项有趣的实验。傅科在大厅的穹顶上悬挂了一条67米长的绳索,绳索的下面是一个重达28千克的摆锤。摆锤的下方是巨大的沙盘。每当摆锤经过沙盘上方的时候,摆锤上的指针就会在沙盘上面留下运动的轨迹。按照日常生活的经验,这个硕大无朋的摆应该在沙盘上面画出唯一一条轨迹。

实验开始了,人们惊奇的发现,傅科设置的摆每经过一个周

期的震荡,在沙盘上画出的轨迹都会偏离原来的轨迹(准确地说,

在这个直径6米的沙盘边缘,两个轨迹之间相差大约3毫米)。 "地球真的是在转动啊",有的人不禁发出了这样的感慨。

自转和惯性

傅科的这个摆的是一个演示地球自转的实验。这种摆也因此被命名为"傅科摆"。傅科摆为什么能够演示出地球自转呢?简单的说,因为惯性。

通常,我们说"地球具有自转"的时候,我们并没有明确出它到底相对于什么自转。这是一个非常重要的问题,如果没有参照物,谈论运动是不可想象的。还没有办法在空间中打上一根钉子作为绝对的参照物,因此,我们只能依靠较远的、看起来似乎是静止的天体作为参照物。事实上,那些天体也绝不是"空间中的钉子",只不过因为它们实在太遥远了,我们不妨--事实上恐怕也是唯一的选择--把它们作为参照物。以遥远的恒星作为参照物,一个物体不受外力作用的时候,将一直保持它的运动状态。这也是牛顿第一定律的内容。

摆是一种很有趣的装置。给摆一个恰当的起始作用,它就会一直沿着某一方向,或者说某一平面运动。如果摆的摆角小于5度的话,摆锤甚至可以视为做一维运动的谐振子。

现在,考虑一种简单的情况,假如把傅科摆放置在北极点上, 那么会发生什么情况呢?很显然,地球在自转--相对于遥远的恒星自转。同样,由于惯性,傅科摆的摆锤相对于遥远恒星的运动方向(平面)是不变的。(你可以想象,有三颗遥远的恒星确定了一个平面,而傅科摆恰好在这个平面内运动。由于惯性,当地球以及用来吊起摆锤的架子转动的时候,摆锤仍然在那个平面内运动)那么什么情况发生了呢?你站在傅科摆附近的地球表面上,显然会发现摆动的平面正在缓缓的转动,它转动的速度大约是钟表时针转动速度的一半,也就是说,每小时傅科摆都会顺时针转过15度。

如果把傅科摆放置赤道上呢?那样的话,我们将观察不到任何转动。把摆锤的运动看做一维谐振(单摆),由于它的运动方向与地轴平行,而地轴相对遥远的恒星是静止的,所以我们观测不到傅科摆相对地面的转动。

现在把傅科摆移回巴黎。摆锤的运动可以分解为沿地轴方向的和与之垂直方向上的两个分运动。后者会产生相对地面的旋转(正如北极的傅科摆)。这两个分运动合成的结果是,从地面上的人看来,傅科摆以某种角速度缓慢的旋转--介于傅科摆在北极和赤道的角速度之间。(也可以从科里奥利力的角度解释,得出的结论是一样的)如果在北极的观测到傅科摆旋转一周的时间是A(A=24h),那么在任意纬度γ上,傅科摆旋转一周所需的时间是A/sinγ。对于巴黎,这个数字是31.8小时。

地球为什么会自转和公转啊?

地球为什么会自转

地球为什么会自转,这是一个世界之谜,科学家们始终没有找到答案。物理学家牛顿后半生一直致力于地球为什么会发生自转的研究,可始终没有破解,竟然认为地球自转是因为上帝给了地球一脚。地球为什么会自转,我提出的地球膨裂说理论认为:因为任何公转物体外侧点的公转线速度都大于内侧点的公转线速度,地球处于悬浮状态,围绕太阳公转,所以地球外侧的公转线速度大于内侧的公转线速度,因此地球产生了自转。为了证明我提出的这一理论,我于2017年4月12日发明了“地球自转成因演示仪”进行了实验证明。我用一个圆形的水盆,里面放半盆水,中间放一个圆形磁铁球(模拟太阳),圆形磁铁球和电动机轴连接,当电动机转动时圆形磁铁球转动,这时在圆形磁铁球外面的水里放一个地球仪(模拟地球),我们会看到悬浮在水里的地球仪在围绕圆形磁铁球公转的同时也在自转。我发明的“地球自转成因演示仪”已被授予专利证书,专利号:zl201720788637.0。

我认为,太阳系是一个旋转体,因为一个公转物体外侧的公转线速度大于内侧的公转线速度,所以地球背对太阳一侧的公转线速度大于地球面对太阳一侧的公转线速度。因为地球背对太阳一侧的线速度大于地球面对太阳一侧的线速度、地球外侧的公转半经大于地球内侧的公转半经、地球比较均匀、内外侧质量相等,所以根据角动量公式L=mrv可以看出,地球外侧的角动量大于地球内侧的角动量。因为太阳系不是钢体,地球处于悬浮状态,所以地球刚开始公转时,就在地球外侧的角动量大于地球内侧的角动量的作用下,地球外侧的角速度大于了地球内侧的角速度,产生了自西向东自转。这就像两个轮子的马车,如果一个轮子走得快,另一个轮子走得慢或不动,马车就会自转一样。

月球为什么不自转呢?这个问题最近有了答案。绕月飞行的人造卫星测出月球靠地球这一面密度较大,因此月球永远以同一面朝着地球。地球膨裂说认为,尽管月球外侧的公转半经大于内侧的公转半经、月球背对地球一侧的线速度大于月球面对地球一侧的线速度、但因为月球刚开始公转时靠地球这一面的密度较大,也就是质量大,所以根据角动量公式L=mrv可以看出,月球内侧的角动量等于月球外侧的角动量,不自转。冥王星的卫星查龙也不自转。

金星为什么自东向西自转(逆转)呢?地球膨裂说认为,尽管金星外侧的公转半经大于内侧的公转半经、金星背对太阳一侧的速度大于金星面对太阳一侧的速度、但因为金星刚开始公转时靠地球这一面内侧的密度比外侧的密度大得多,所以根据角动量公式L=mrv可以看出,金星内侧的角动量大于金星外侧的角动量,金星就自东向西自转(逆转)。

为了验证我的理论,我还用另一种方法做了模拟实验。在一个大洗衣盆里放满水,用手掌沿盆沿逆时针搅水。当水转起来后,把空心铁球(模拟地球)放在靠盆沿的水上。这时发现空心铁球在随水逆时针转动(公转)的同时,自身也在逆时针旋转(自转)。这就是无可辩驳的地球公转产生自转的实验。因为地球公转是自西向东的,所以地球自转是自西向东的(逆时针)

再做一个月球公转不产生自转的模拟实验。在一个大洗衣盆里放满水,用手掌沿盆沿逆时针搅水。当水转起来后,把空心铁球(模拟月球)的一侧吸一块小磁铁放在靠盆沿的水上。这时发现空心铁球在随水逆时针转动(公转)的同时,自身并不旋转(自转)。这就是无可辩驳的月球公转不产生自转的实验。

再做一个金星公转产生逆向自转的模拟实验。在一个大洗衣盆里放满水,用手掌沿盆沿到盆心的一半处逆时针搅水。当水转起来后,把空心铁球(模拟金星)放在靠盆沿的水上。这时发现空心铁球在随水逆时针转动(公转)的同时,自身在顺时针旋转(逆向自转)。这就是无可辩驳的金星公转产生逆向自转的实验。

作者:赖柏林

证明地球自转的小实验

先用一只脸盆装满水,放在水平且不易振动的地方,待水静止后,轻轻放下一根木质细牙签,并在牙签的一端做一个记号,记住牙签的位置,过几个小时后(最好在10个小时以上),再去看时你就会发现,牙签已经转动了一定角度,看起来好像是牙签在转动,其实它并没有转动,而是地球在转动.在北半球,牙签作顺时针转动,因为地球自转在北半球看起来是逆时针方向的.南半球则与北半球相反.

小飞利用圆盘和小球模拟地球公转和自转,这个实验关键什么?

亲,您好,希望以下回答能够帮到你!实验操作小飞利用圆盘和小球模拟地球的公转和自转这个实验的关键是模拟地球的运动。原因是需要把地球自转和公转组合成一个整体,并呈现出动态具象的模型.

为您拓展一下地球自转和公转的方向如下:1地球的自转是绕轴自转在北极上空观察呈反时针方向,南极上空观察则呈顺时针方向,自转周期为一ri.自转角速度为每小时15度,线速度则因纬度和海拔不同而异.2、除绕轴自转外,地球还按照一定的轨道绕太阳公转公转的周期为一恒星年.

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标签: #演示 #实验 #地球

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