اگر زمین می چرخد پس چرا زمین زیر هواپیمای ما نمی چرخد؟!

اگر زمین می چرخد پس چرا زمین زیر هواپیمای ما نمی چرخد؟!

اردیبهشت ۳۱, ۱۳۹۴ 0 By حسن شجاعی

این سوال ساده شاید سوال خیلی‌ها بوده و شاید هنوز هم باشه ولی برای این سوال به ظاهر ساده، در سایت‌های فارسی زبان تقریبا هیچ جواب قانع‌کننده و کاملی وجود نداره. این سوال مرتبط با سوال‌های دیگری هست که در مورد چرخش زمین وجود داره: اینکه اگر زمین می‌چرخد چرا وقتی از زمین به سمت بالا پرش می‌کنیم دوباره در همان جای قبلی پایین می‌آییم؟! چرا یک سیب را اگر در داخل یک ماشین که با سرعت حرکت می‌کند را به هوا بیندازیم به عقب پرت نمی‌شود؟! جواب تمام این سوالات به قانون اول نیوتن برمی‌گردد.

فرض کنید که داخل هواپیما ایستاده اید و هواپیما با سرعت ۸۰۰ کیلومتربرساعت در حال حرکت است. چرا وقتی به بالا پرش می کنید در همان محل پرش اولیه خود فرود می آیید؟! چرا در مدتی‌که در هوا هستید و از بدنه هواپیما جدا شده‌اید هواپیما از زیر پای شما رد نمی‌شودو عقب‌تر نمی‌افتید؟!

قانون اول نیوتن:

هر جسمی حالت سکون یا حرکت خود را حفظ می کند مگر این که نیروهایی که بر آن وارد می شود مجبورش کنند که حالت خود را تغییر دهد.

چون شما در داخل هواپیما هستید یعنی شما هم با همان سرعت ۸۰۰ کیلومتربرساعت به سمت جلو در حال حرکت هستید حال اگر با کمک ماهیچه‌ پاهای خود نیرویی به کف هواپیما به سمت بالا وارد کنید باعث می شود که در جهت عمودی از حالت سکون خارج شوید. سرعت حرکت شما به سمت بالا به زودی به دلیل وجود نیروی جاذبه تغییر کرده و به سمت پایین حرکت خواهید کرد. ولی از آنجاییکه نیرویی در راستای افقی وارد نکرده اید سرعت قبلی خود به اندازه ۸۰۰ کیلومتر بر ساعت را به سمت جلو حفظ خواهید کرد. بنابراین در فاصله زمانی بین پرش و فرود مجددتون هم شما و هم هواپیما با سرعت یکسانی به سمت جلو حرکت کرده اید و به همین دلیل در همان مکان قبلی بر روی کف هواپیما فرود می‌آیید.

همچنین فرض کنید که شما به همراه یک پرچم و یک هلیکوپتر بر روی زمین قرار گرفته‌اید. به دلیل حرکت وضعی زمین با سرعت حدود ۱۶۰۰ کیلومتر بر ساعت به سمت شرق به دور خود در حال چرخش است و به همین دلیل شما به همراه هلیکوپتر و پرچم هم با سرعت حدود ۱۶۰۰ کیلومتربرساعت به سمت شرق در حال حرکت هستید. حال اگر هلیکوپتر با اعمال نیرویی به سمت بالا حرکت کند، بدون اینکه هیچ نیرویی در راستای افقی وارد کند در بالای سر شما در هوا باقی خواهد ماند زیرا بر اساس قانون اول نیوتن سرعت اولیه خودش را به میزان ۱۶۰۰ کیلومتربر ساعت به سمت مشرق حفظ خواهد کرد.

در مورد هواپیما نیز همین قانون صدق می‌کند. وقتی هواپیما بر روی زمین قرار دارد، به همراه زمین با سرعت ۱۶۰۰کیلومتربرساعت به سمت شرق در حال چرخش است. وقتی از زمین بلند می‌شود این سرعت اولیه خود را حفظ می‌کند و حال برای حرکت به سمت شرق یا غرب باید با اعمال نیرویی این سرعت اولیه را افزایش یا کاهش دهد تا بتواند نسبت به موقعیت اولیه‌اش بر روی زمین تغییر مکان بدهد.

منابع: