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昼夜的形成:地球自转

发布时间:2012-07-14

  这样说来,地球0转产生了昼夜更替。不过为彳丨么我们感受不到 地球在转动呢?

  想想我们坐火车的经历,这一点就不难理解了。我们坐在开得很 平稳的火车里,常常感觉不到火车在前进,只有透过车窗看到车厢外的 房屋、树木在向后退,你才知道白己在随着火车前进。地球就像是一个 飞行器,它的巨大引力牢牢地吸引着地表所有的物体和它一同平稳飞 快地运动,而身在其中的我们却很难觉察到&

  因为感受不到地球的自转,所以,虽然在16世纪时,“太阳巾心说” 的创始人哥9尼就提出了地球自转的理论,但却很少冇人相信他,因为 当吋的人们还不能通过实验来证实这一坪论。直到300年以后的19 世纪,一位名叫傅科的法围人,才用肖己设计的实验让人们亲眼看到丫 地球的0转。

  傅科用一根长60余未的纤细金属丝和一个27千克重、直径约30 厘米的铁球做成了一个摆。

  18^1年的一天,傅科把他亲手制作的摆吊在了法国巴黎万神庙的 圃顶上,这吸引了成千上万的人前来观看。随着时间一分一秒地流逝, 人们惊奇地发现,摆竟然在悄悄地“移动”,并且在沿着顺时针的方向旋 转。有的人在摆动开始时,明明看到摆球运动到自己眼前,又荡了回 去,可经过一段时间后,摆球竞离6己越来越远。

  傅科选用较长的金属丝,是为了让摆动的时间达到足够的长度,这 样便于观察摆动的变化,同时选用较重的摆球,是为了增加摆本身的惯 性和动量,以克服空气的阻力,-且它摆动起来,作为一种运动状态,冇 滞后于地球&转的惯忭,也就是减少了地球0转的影响。而由于地球 的自转,每一个观测者都被地球带着运动,尔管观测者站在原地没有 动,可脚下的地面却是动的,也就等于把观测者悄悄地带离了原地。凼 此,是人随着地球自转移动了,而摆动平面却没有动。

  傅科摆作为地球自转的有力证据,现已被世界所公认。我国北京 天文馆里就有一个傅科摆,摆的下面是一个刻着度数的大圓盘,人们可 以由此读取摆动平而旋转的度数。如果你在这里停留一段时间,就可 以亲眼看到地球的自转了。

  其实我们也可以負己动手未证明地球的自转。先用一只脸盆装满 水,放在水平且不易振动的地方,准备一根细的木质牙签,在一端傲一 记号。等脸盆里妁水平静后,轻轻放下这根牙签,并记住牙签的位置。 过几小时后(最好超过10小时3,再去看时你就会发现,牙签已经转动 了一定角度,看起来像是细牙签在转动,其实它并没有转动,而是地球 在转动。这种方法其实就是一种简易的傅科摆证明法。牙签在北半球 作顺时针〔向右〉转动,因为地球自转在北半球看起来是逆时针(向左〉 方向的。而南半球则与北半球正相反。

  地球的这种由两向东的自转影响到人类的建筑领域。不知道你有 没有留意过,国内外所有的运动场都是齑北向的。这是因为,在建设运 动场的时候,地球自转和公转的原理是必须考虑的重要丙索之一。因 为屮午12点前太阳从运动场的氺面向担丑射,过了 12点以后,太阳光 又从运动场的西面向乐直射。假如运动场是东西朝向的话,那么太阳 光的照射会对运动员的比赛及裁判员带来影响。所以,人们在设计修 建运动场时,总是考虑尽量避免因太阳光的直射或反射引起晃眼的不 利因素,将运动场的纵轴线顺着鹵北方向设肯。