作者RicciCurvatu (黎奇曲率5566)
看板Physics
标题Re: [问题] 为何在地球上感觉不到运动
时间Tue Nov 16 01:21:13 2021
※ 引述《scitamehtam (scitamehtam)》之铭言：
: 我看许多书籍都说在惯性座标系里面
: 静止或者等速度运动者
: 若没有其他对象做参考
: 无法确知是否自己到底有没有在运动状态
: 但地球却是有加速度的
: 比较是旋转方式在运动、同时也绕着恒星运行
: 但我关在房间内好几小时
: 却感受不到自己在运动
: 难道说，附近参考者位於同样的加速环境中
: 也会无法知道目前自己的运动状态吗？
: 谢谢
这其实没有这麽难 也不需要大学以上知识
地球自转可以等价於对地面上的人产生离心力 离心力总是朝重力相反方向
所以地球自转造成的效应就是地面的人觉得重力减轻
然而地球本身就有重力
依照古典力学计算 赤道（有自转）的总重力(地心引力-离心力）也只比南北极（无自转）重不到1％
所以应该说
相对於地球的重力 自转产生的离心力很难让人感知到地球的转动
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 198.137.18.197 (美国)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Physics/M.1636996875.A.110.html
1F：→ aaaa8444: 这只成立在赤道上而已，你待在其它纬度离心力会跟重力 11/16 02:01
2F：→ aaaa8444: 成一个夹角。也不用什麽台风季风这种大规模的东西才能 11/16 02:01
3F：→ aaaa8444: 察觉地球自转，佛科摆这种跟人类尺度差不多规模的东西 11/16 02:01
4F：→ aaaa8444: 就能观察到地球自转带来的效应。莱许的100多公尺自由落 11/16 02:01
5F：→ aaaa8444: 体就能发现几十mm的落点偏差。人类感觉不到地球自转比 11/16 02:01
6F：→ aaaa8444: 较偏向生物问题，或许有些生物是感受的到的。 11/16 02:01
7F：推 kerry0720: 离心力是假想力吧 11/16 08:22
8F：推 WuCH1022: v^2/r v=omega*r r=6.371*10^6 omega=7.292*10^-5 11/16 10:20
9F：→ WuCH1022: 就算是赤道 算出来只有0.03m^2s^-2 单纯就是小到无感 11/16 10:22
10F：推 axis0801: 嗯总的来说是人类生物机能无法感受到这种数量级的变化 11/16 10:25
11F：→ kuromu: 地球不是完美球体 所以重力和离心力在平行地面的分量 11/16 13:01
12F：→ kuromu: 会抵销 平行方向主要是科氏力效应 11/16 13:02
13F：推 Vulpix: 平行地面的离心力应该是被摩擦力抵掉吧，反正真的很小。 11/16 13:05
14F：→ Vulpix: 用完美球体去算，约在纬度45度可以达最大，赤道两极附近都 11/16 13:07
15F：→ Vulpix: 极小。 11/16 13:07
16F：推 WINDHEAD: 不用到算离心力这麽复杂啦 11/16 13:22
17F：→ WINDHEAD: 你就想你站在北极点 有没有办法感受到一分钟之内均匀 11/16 13:22
18F：→ WINDHEAD: 转动 0.25 度的角速度? XD 11/16 13:23
19F：推 Vulpix: 科氏力要有「运动」才会有感，光是站在地表上不会有。 11/16 13:25
20F：→ Vulpix: 话说自转明明在台湾的大家都感受得到吧？昼夜变化就是。 11/16 13:27
21F：推 axis0801: V大，可是要不是哥白尼和克卜勒，当时数千年以来人类还 11/16 15:05
22F：→ axis0801: 像托勒密一样自诩地球位於宇宙的中心而不动，然而是经 11/16 15:05
23F：→ axis0801: 由天文观测的手段才能获得结论推翻之，如果是「感受」 11/16 15:05
24F：→ axis0801: 真的很难。 11/16 15:05
25F：推 skn60694: 刚看到原文时 想的原因是这篇 不过当时下面已经超展开所 11/16 19:45
26F：→ skn60694: 已就算了 补充一下水平分量的事 一来太小 二来会掩盖在 11/16 19:47
27F：→ skn60694: 自然的坡度下 建筑则是会测量当地等效重力的水平面 11/16 19:50
28F：→ skn60694: 不要拿感觉来问物理问题 会单纯很多 11/16 19:55
29F：→ RicciCurvatu: 地球不是完美球体一部分也是离心力造成的 用仪器可 11/17 03:22
30F：→ RicciCurvatu: 以感知地球自转也是事实 但物理的定性结果还是得就 11/17 03:22
31F：→ RicciCurvatu: 主要因子来讨论 11/17 03:22
32F：推 wohtp: 一楼提到傅科摆，那东西是减掉背景以後再对信号长时间积分 11/17 20:11
33F：→ wohtp: 才会累积那麽清楚的现象。人的感官可没有这些功能。 11/17 20:11
34F：→ wohtp: 然後一般建筑的水平公差是每3m可以有5mm高低差，已经足以淹 11/17 20:29
35F：→ wohtp: 过离心力了。 11/17 20:29
36F：→ aaaa8444: 我的意思是这是一个生物问题不是物理问题，原po问的是 11/18 01:38
37F：→ aaaa8444: 为什麽人类感受不到。要分析这个问题先把物理实在分割 11/18 01:38
38F：→ aaaa8444: 出来，看看哪些是地球自转所带来的可观测物理的实在效 11/18 01:38
39F：→ aaaa8444: 应。我举例那些物理角度来看这些效应都是可观测物理量 11/18 01:38
40F：→ aaaa8444: 是物理实在，并且需要观测这些效应所需的实验精度并不 11/18 01:38
41F：→ aaaa8444: 是特别高。所以问题应该要反过来想，如果需要观测这些 11/18 01:38
42F：→ aaaa8444: 物理现象人类是缺乏哪些受器或哪些受器的感知精度没那 11/18 01:38
43F：→ aaaa8444: 麽高无法区分。例如佛科摆那个例子人类缺乏的是惯性制 11/18 01:38
44F：→ aaaa8444: 导器官，假设有的生物或机器人有类似陀螺仪或其它的惯 11/18 01:38
45F：→ aaaa8444: 性制导器官。牠就会感受到随着时间变化牠的惯性制导器 11/18 01:38
46F：→ aaaa8444: 官所对应的方向会随时间呈周期性变化，结合惯性运动的 11/18 01:38
47F：→ aaaa8444: 概念牠就能透过这个感受上的差异认知到地球在旋转。自 11/18 01:38
48F：→ aaaa8444: 由落体东偏的实验如果有一只视力够好老鹰牠能够理解惯 11/18 01:38
49F：→ aaaa8444: 性运动的概念，每次牠从高空中丢东西下来总是会看到物 11/18 01:38
50F：→ aaaa8444: 体会东偏几十公分。消除掉掉空气阻力气流方向物体几何 11/18 01:38
51F：→ aaaa8444: 後总会有个无法移除的东偏而且还会随高度变化，那牠也 11/18 01:38
52F：→ aaaa8444: 能从生物角度上认知到地球在自转。如果有个对加速度感 11/18 01:38
53F：→ aaaa8444: 知够敏感的生物，牠也能感知到赤道跟极点的重力加速度 11/18 01:38
54F：→ aaaa8444: 差。感知精度拉到极端一点的甚至能感知到不同纬度带来 11/18 01:38
55F：→ aaaa8444: 的水平加速度分量。这篇的问题是用赤道离心力与地面垂 11/18 01:38
56F：→ aaaa8444: 直的方法来抵消加速度带来的影响，来说明为何观测不到 11/18 01:38
57F：→ aaaa8444: 加速度变化。但这只是个特解没办法显示出不同纬度的加 11/18 01:38
58F：→ aaaa8444: 速度差，就算有足够高精度的仪器在这样的模型下也没办 11/18 01:38
59F：→ aaaa8444: 法说明不同纬度的加速度分量问题，不是足够好的物理模 11/18 01:38
60F：→ aaaa8444: 型。要用物理的方式来解释就要列出自转带来的可能影响 11/18 01:38
61F：→ aaaa8444: 跟可观测量，生物观不观测的到那是生物感知的议题。 11/18 01:38
62F：→ aaaa8444: 举个例子如果把地球转速提高到上述效应都被放大到人类 11/18 01:49
63F：→ aaaa8444: 也能感知到的程度。待在不同纬度的人也会被往赤道甩， 11/18 01:49
64F：→ aaaa8444: 如果是这篇的方法只有正好待在赤道的人才能透过离心力 11/18 01:49
65F：→ aaaa8444: 抵消重力的方法把自转效应看成是单纯重力改变。把转速 11/18 01:49
66F：→ aaaa8444: 降下来後这些效应虽然减轻但还是实际存在。这是真实的 11/18 01:49
67F：→ aaaa8444: 物理效应只是人类感觉不到而已，不能简单用赤道离心力 11/18 01:49
68F：→ aaaa8444: 来消除这些效应。 11/18 01:49
69F：→ RicciCurvatu: 这篇主旨就是为何人察觉不到 11/18 05:58
70F：→ RicciCurvatu: 你说的老鹰的例子 我倒是想问 他为何知道这些误差是 11/18 06:21
71F：→ RicciCurvatu: 因为地球自转？ 陀螺仪本身侦测的也是加速度变化 只 11/18 06:21
72F：→ RicciCurvatu: 是人类在不同纬度测量这些变化确定这是来自转动 但 11/18 06:21
73F：→ RicciCurvatu: 本质来说加速度改变才是唯一能感知的东西 然而感知 11/18 06:21
74F：→ RicciCurvatu: 是等比级数 在加速度（重力）已经很大的前提下无法 11/18 06:21
75F：→ RicciCurvatu: 感知细微的变化是很合理的 11/18 06:21
76F：→ aaaa8444: 1.因为地球正在往东转(莱许实验)，你丢一个东西自由落 11/18 09:51
77F：→ aaaa8444: 体他会有一小段时间不被地表拽着跑造成落点偏差，本质 11/18 09:51
78F：→ aaaa8444: 跟柯氏力一样。2.陀螺仪侦测的不是加速度变化而是恒定 11/18 09:51
79F：→ aaaa8444: 自身的方向，跟看星星方向观察地球自转一样原理。3.并 11/18 09:51
80F：→ aaaa8444: 不是只有加速度才是唯一可观测的物理现象。4.我觉得你 11/18 09:51
81F：→ aaaa8444: 还是没看懂我想表达什麽，本来想说的温和隐晦点。你这 11/18 09:51
82F：→ aaaa8444: 篇最大的物理错误是[离心力总是朝重力相反方向]这句话 11/18 09:51
83F：→ aaaa8444: ，你显然是把地球当成圆环了。对於球体来说离心力并不 11/18 09:51
84F：→ aaaa8444: 是处处与重力相反，这不是什麽小不小能不能侦测忽略的 11/18 09:51
85F：→ aaaa8444: 问题。而是在你的模型里"根本"不会有不同纬度的加速度 11/18 09:51
86F：→ aaaa8444: 方向跟大小差异，可忽略跟本质上算错是两回事。你自己 11/18 09:51
87F：→ aaaa8444: 想像一下把地球转速提高以後，非赤道的人受到的离心力 11/18 09:51
88F：→ aaaa8444: 难道是指向自己脚下的吗？算题目的时候你也不会跟教授 11/18 09:51
89F：→ aaaa8444: 说因为很小我就不算了吧，本质上没这个效应跟很小可以 11/18 09:51
90F：→ aaaa8444: 忽略是两件事。 11/18 09:51
91F：→ aaaa8444: 事实确实是可以忽略，但你这篇的问题是用错误的方法去 11/18 09:55
92F：→ aaaa8444: 说他可以忽略。转速提高以後你提出的模型跟实际模型的 11/18 09:55
93F：→ aaaa8444: 偏差就会浮现出来。 11/18 09:55
94F：推 wohtp: 在实验条件下很小感知不到的东西当然直接当成不存在啊。 11/18 10:32
95F：→ wohtp: 算题目的时候教授会直接跟你说忽略就好，写paper的时候你要 11/18 10:34
96F：→ wohtp: 辛苦一点自己嘴炮。 11/18 10:34
97F：→ wohtp: a兄你的论点应该是：两个都很小，但你要采计一个就不能丢掉 11/18 10:37
98F：→ wohtp: 另一个。 11/18 10:37
99F：→ wohtp: 丢掉小东西没问题，丢包的时候搞双标才会嘴炮不过。 11/18 10:53
100F：→ aaaa8444: 我的意思差不多是w大说的这样。这篇的想法是拿抵消的方 11/18 13:08
101F：→ aaaa8444: 法说明为什麽对人体无感，但就像数学里无限小不能乱抵 11/18 13:08
102F：→ aaaa8444: 消一样。否则系统一变大预测就出现问题了，这篇的论点 11/18 13:08
103F：→ aaaa8444: 把转速提高就会出现问题。离心力又不是像库伦斥力四面 11/18 13:08
104F：→ aaaa8444: 八方向外辐射可以跟球体表面处处抵消，他们方向就已经 11/18 13:08
105F：→ aaaa8444: 不一样了。在物理实在上一个效应"有没有"跟"能不能忽略 11/18 13:08
106F：→ aaaa8444: "是两件事，这能不能被忽略是生物感知能力决定的。但用 11/18 13:08
107F：→ aaaa8444: 错误的想法算了一个错的结论，这本质上跟因为很小可以 11/18 13:08
108F：→ aaaa8444: 忽略是两回事。这题的解答是这些效应都是真实存在的， 11/18 13:08
109F：→ aaaa8444: 只是低於人类的感知上限。我们可以讨论人类要具备哪些 11/18 13:08
110F：→ aaaa8444: 能力才能观测这些效应，但不能用错的方法去抵消这是强 11/18 13:08
111F：→ aaaa8444: 行解释，以这篇的观点得到的结果就算地球速度提高，住 11/18 13:08
112F：→ aaaa8444: 在地表任意处的人都只会感觉自己变轻而已。但实际上上 11/18 13:08
113F：→ aaaa8444: 述各效应都会被放大，物体也会因侧向力开始被向赤道甩 11/18 13:08
114F：→ aaaa8444: 。只是在地球的状态这个甩的力度远低於生物感知的阈值 11/18 13:08
115F：→ aaaa8444: 了。但还是可以讨论生物如果增加哪些感知器官或增强哪 11/18 13:08
116F：→ aaaa8444: 些器官可以感受到这些效应，但如果把那些效应抵消当成 11/18 13:08
117F：→ aaaa8444: 没有你感知精度再高也没有用。但是一些粗糙的实验就已 11/18 13:08
118F：→ aaaa8444: 经证实这些效应确实存在，那有问题的就是这篇用的分析 11/18 13:08
119F：→ aaaa8444: 方法了。 11/18 13:08
120F：→ RicciCurvatu: 不能抵消我一直都同意啊 我一直的论点一直都是在很 11/19 05:24
121F：→ RicciCurvatu: 大的重力背景下旋转产生的加速度差异难以被感知 11/19 05:24
122F：→ RicciCurvatu: 假设没有地球重力 再小的离心力都会让地表的物体远 11/19 05:24
123F：→ RicciCurvatu: 离地面 11/19 05:24
124F：→ RicciCurvatu: 我觉得你的论点是即使再小的改变都能检测出来 的确 11/19 05:28
125F：→ RicciCurvatu: 如果你有仪器理论上都能做 但如果牵涉到感官 同样的 11/19 05:28
126F：→ RicciCurvatu: 说话音量在吵杂环境跟安静环境听起来绝对不一样 你 11/19 05:28
127F：→ RicciCurvatu: 说的如何能检测出旋转我都同意 但跟我的论点没什麽 11/19 05:28
128F：→ RicciCurvatu: 关联 11/19 05:28
129F：→ aaaa8444: 你这篇一直强调要用物理的方式去说明为什麽旋转带来的 11/19 15:05
130F：→ aaaa8444: 加速度变化没办法让人类感知到地球在转，问题是你用了 11/19 15:05
131F：→ aaaa8444: 错误的模型去解释为什麽人类感受不到离心力造成的加速 11/19 15:05
132F：→ aaaa8444: 度差，要算就要算不同纬度的水平加速度分量然後说明因 11/19 15:05
133F：→ aaaa8444: 为很小所以感知不到。不是用离心力处处跟重力相反又因 11/19 15:05
134F：→ aaaa8444: 为很小所以可以抵消，因为实际上就不是这样的。就像吃 11/19 15:05
135F：→ aaaa8444: 坏肚子远古时代拿什麽五行阴阳失衡食物相克去解释，现 11/19 15:05
136F：→ aaaa8444: 代医学会告诉你经过化验是食物腐败某某细菌滋生所致。 11/19 15:05
137F：→ aaaa8444: 两者都是对同一个现象的描述，但前者明显没有什麽因果 11/19 15:05
138F：→ aaaa8444: 关系。但得到的结论都一样:不要再吃那个东西就好。同样 11/19 15:05
139F：→ aaaa8444: 的语境现在是已知地球在转但人类无法感知旋转带来的加 11/19 15:05
140F：→ aaaa8444: 速度差，这当然是因为某个旋转带来的物理量数值很小已 11/19 15:05
141F：→ aaaa8444: 经低於人类机体能感知的下限了。但你的解释方法是旋转 11/19 15:05
142F：→ aaaa8444: 造成的离心力处处与重力相反，又因为数值很小跟重力抵 11/19 15:05
143F：→ aaaa8444: 消掉後只是单纯均匀的使体重变轻所以无法感知。实际上 11/19 15:05
144F：→ aaaa8444: 确实是因为某个物理数值很小无法感知地球在转，但真正 11/19 15:05
145F：→ aaaa8444: 无法透过加速度感知地球旋转的量是各纬度的水平加速度 11/19 15:05
146F：→ aaaa8444: 。你的模型里根本没有这个量，假设地球转的很快在你的 11/19 15:05
147F：→ aaaa8444: 模型里因为离心力处处跟重力相反在地球各处不移动的人 11/19 15:05
148F：→ aaaa8444: 只会觉得自己变轻了根本意识不到地球正在旋转。但在真 11/19 15:05
149F：→ aaaa8444: 实的模型里地表的人就算站着不动也会受到明显朝向赤道 11/19 15:05
150F：→ aaaa8444: 的力，这才是真正能使人从加速度这个物理量意识到地球 11/19 15:05
151F：→ aaaa8444: 在旋转的加速度分量。反过来开始把地球转速降低虽然水 11/19 15:05
152F：→ aaaa8444: 平分量跟垂直分量虽然同时都下降了，但垂直加速度只会 11/19 15:05
153F：→ aaaa8444: 让人感觉体重又变重了。水平加速度变化才会让人意识到 11/19 15:05
154F：→ aaaa8444: 地球转速正在慢下来，当转速低到某个阈值人类就无法再 11/19 15:05
155F：→ aaaa8444: 透过这个水平加速度感受到地球在转。水平跟垂直加速度 11/19 15:05
156F：→ aaaa8444: 确实都很小可以忽略，但能让人从加速度这个物理量意识 11/19 15:05
157F：→ aaaa8444: 到地球是不是在转的是水平分量。 11/19 15:05
159F：推 Vulpix: 有一些食物相克是真的有成分上的问题啦。那一堆也不全是 11/19 15:49
160F：→ Vulpix: 腐败的事。 11/19 15:49
161F：→ RicciCurvatu: 你的论点是这个变量低於人类感知的下线 这是错的 如 11/20 05:22
162F：→ RicciCurvatu: 果人在太空中 你双手握两颗弹珠然後放开 你没旋转弹 11/20 05:22
163F：→ RicciCurvatu: 珠停在原地 你旋转的话弹珠会离你越来越远 惯性系统 11/20 05:22
164F：→ RicciCurvatu: 跟非惯性系统就是0跟1的差别 没有甚麽下限不下限 没 11/20 05:22
165F：→ RicciCurvatu: 地球重力再小的旋转都会对地表系统造成天差地远的区 11/20 05:22
166F：→ RicciCurvatu: 别 11/20 05:22
167F：嘘 aaaa8444: 我的天啊，你根本不懂物理耶。整篇都在鸡同鸭讲。算得 11/20 08:42
168F：→ aaaa8444: 公式是错的，离心力概念是错的连那些着名验证自转实验 11/20 08:42
169F：→ aaaa8444: 也是错的，甚至连陀螺仪不是拿来侦测加速度的也不知道 11/20 08:42
170F：→ aaaa8444: 。不想再浪费时间了，有一种东西叫达克效应你可能正在 11/20 08:43
171F：→ aaaa8444: 愚人之巅。 11/20 08:43
172F：→ RicciCurvatu: 我从头到尾都是说陀螺仪检测加速度"变化"而不是加速 11/21 11:45
173F：→ RicciCurvatu: 度 文中也只有提赤道跟北极 你自己跟我扯任意纬度不 11/21 11:45
174F：→ RicciCurvatu: 能取消放一堆跟我论述无关的图 然後又一直说一堆我 11/21 11:45
175F：→ RicciCurvatu: 没说过的话然後硬说我说错 从头到尾自说自话逻辑死 11/21 11:45
176F：→ RicciCurvatu: 亡毫无正向讨论只想秀你的半瓶水 11/21 11:45
177F：推 Vulpix: 叙述的顺序问题吧？赤道早一点讲，然後都只谈赤道就好。 11/24 12:50
178F：→ Vulpix: 有错的是第二段，离心力只在某些地方与重减轻等价。 11/24 12:52
179F：推 protien: 傅柯摆看的到 02/10 14:12