#每个人心中,都有一座巴黎#
任何人与巴黎都不是初见,而是一再重逢。——爱德蒙多•德•亚米契斯
人们曾经对巴黎有过许多描述,人们也曾经听过许多有关巴黎的言论,多数人是在亲自造访巴黎以前就知道巴黎什么样了。——普尔尼茨
一个人可能在死前从没有到过巴黎,但他一定会觉得它熟悉,因为他会在梦中和想象中见过它。——康斯坦丁•波索夫斯基
假如你有幸年轻时在巴黎生活过,那么你此后一生中不论去到哪里她都与你同在,因为巴黎是一席流动的盛宴。——海明威
译宝小调查 | 用一个关键词,形容你心中的「巴黎印象」。
#新书推送# #新书推荐# #发电商博文#
https://t.cn/A6x5KRnC
任何人与巴黎都不是初见,而是一再重逢。——爱德蒙多•德•亚米契斯
人们曾经对巴黎有过许多描述,人们也曾经听过许多有关巴黎的言论,多数人是在亲自造访巴黎以前就知道巴黎什么样了。——普尔尼茨
一个人可能在死前从没有到过巴黎,但他一定会觉得它熟悉,因为他会在梦中和想象中见过它。——康斯坦丁•波索夫斯基
假如你有幸年轻时在巴黎生活过,那么你此后一生中不论去到哪里她都与你同在,因为巴黎是一席流动的盛宴。——海明威
译宝小调查 | 用一个关键词,形容你心中的「巴黎印象」。
#新书推送# #新书推荐# #发电商博文#
https://t.cn/A6x5KRnC
#如何向常人证明地球是球形#
我想到了一个经典实验“傅科摆”。
这张图中的设备便是巴黎先贤祠拱顶下的“傅科摆”,是人类第一次用精准的实验,证明了地球存在自转。因为在做这个实验的时候,人类已经意识到了地球是圆的,但即使不知道,这个实验也能说明一些问题。
这是维基百科“傅科摆”词条下的一张示意图,绿色部分为钟摆摆面在地面的投影。当初始晃动钟摆后,摆面会相对于地面顺时针转动。
摆面的转动速度极其细微,而单摆又很难长时间持续摆动,所以生活中不易观测。法国人傅科是以67米长的钢索悬挂着一颗28千克重的铅锤,才完成了这个实验,成功观测到了单摆摆动平面以每小时顺时针方向11°,以32.7小时环绕一圈。
单摆的摆动平面之所以会发生转动,来源便是科里奥利力,简称科氏力。虽然名为“力”,但实际不存在,跟离心力一样是一种假象力,在中学地理和大学物理中都有介绍。
下图来自维基百科“科里奥利力”词条,可以直观解释科氏力。图中圆盘相对于参考系旋转,而黑色质点相对于参考系直线运动,所以黑色质点相对于圆盘的轨迹币便成为了一条曲线。好像有一个外力促使黑色质点的轨迹发生偏移,所以称这个“力”为科里奥利力。
由于地球自转,所以任何在水平方向有速度的物体都会受到科里奥利力。在我印象中,地理必修内容就介绍过科里奥利力对南北半球气旋方向的影响,此外也会导致南北半球河道两侧的冲刷程度不同。
用大学物理的知识,在牛顿力学的基础上,可以进一步推导出科里奥利力的公式,再将科氏力公式和傅科摆数据相结合,便能推导出地球是圆的。
接下来我们讨论,如果地球不是球形,而是个平面,那么傅科摆会出现什么样的结果。
场景1:假如地面存在一个轴心,转轴垂直于地面,也就是整个大地沿着轴心转动,那么傅科摆的运动周期跟所处位置无关,永远等于地面的自转周期,而摆面的转动方向取决于自转方向。那么如果两地傅科摆周期不同,即能否定该场景。如果对方承认地球自转周期是24小时,那么一个地方的傅科摆数据就足以否定这个场景。
场景2:假如地面存在一个轴心,转轴平行于地面。这个场景比较诡异,相当于翻天覆地。见下图,请大家把这个圆当作一个平面,而不是一个球。那么角动量方向如图所示,这个时候,水平运动物体所受科氏力的方向永远垂直地面,某些运动角度时科氏力为0。在这一场景中,傅科摆的摆面不会转动。
而其他任何旋转方式,其观测结果都将是各地傅科摆周期相同,等于地球周期。
换句话说,如果地球是个平面,无论它怎么自转,都跟傅科摆的结果对应不上。
综上,我觉得傅科摆实验就可以说明地球是球形的,而且很多科技馆和天文馆都有傅科摆,比如北京天文馆,可以去看一看。这满足题目“从零开始”的要求,因为证明牛顿三定律的实验和傅科摆实验都不复杂。
我知道这个证明并不容易,科氏力的推导需要微积分。但这是我能想到的唯一一个不需要借助现代科技的方法(观测不同地太阳角度,需要电话这种同步沟通工具。获得地球照片需要卫星。)
我想到了一个经典实验“傅科摆”。
这张图中的设备便是巴黎先贤祠拱顶下的“傅科摆”,是人类第一次用精准的实验,证明了地球存在自转。因为在做这个实验的时候,人类已经意识到了地球是圆的,但即使不知道,这个实验也能说明一些问题。
这是维基百科“傅科摆”词条下的一张示意图,绿色部分为钟摆摆面在地面的投影。当初始晃动钟摆后,摆面会相对于地面顺时针转动。
摆面的转动速度极其细微,而单摆又很难长时间持续摆动,所以生活中不易观测。法国人傅科是以67米长的钢索悬挂着一颗28千克重的铅锤,才完成了这个实验,成功观测到了单摆摆动平面以每小时顺时针方向11°,以32.7小时环绕一圈。
单摆的摆动平面之所以会发生转动,来源便是科里奥利力,简称科氏力。虽然名为“力”,但实际不存在,跟离心力一样是一种假象力,在中学地理和大学物理中都有介绍。
下图来自维基百科“科里奥利力”词条,可以直观解释科氏力。图中圆盘相对于参考系旋转,而黑色质点相对于参考系直线运动,所以黑色质点相对于圆盘的轨迹币便成为了一条曲线。好像有一个外力促使黑色质点的轨迹发生偏移,所以称这个“力”为科里奥利力。
由于地球自转,所以任何在水平方向有速度的物体都会受到科里奥利力。在我印象中,地理必修内容就介绍过科里奥利力对南北半球气旋方向的影响,此外也会导致南北半球河道两侧的冲刷程度不同。
用大学物理的知识,在牛顿力学的基础上,可以进一步推导出科里奥利力的公式,再将科氏力公式和傅科摆数据相结合,便能推导出地球是圆的。
接下来我们讨论,如果地球不是球形,而是个平面,那么傅科摆会出现什么样的结果。
场景1:假如地面存在一个轴心,转轴垂直于地面,也就是整个大地沿着轴心转动,那么傅科摆的运动周期跟所处位置无关,永远等于地面的自转周期,而摆面的转动方向取决于自转方向。那么如果两地傅科摆周期不同,即能否定该场景。如果对方承认地球自转周期是24小时,那么一个地方的傅科摆数据就足以否定这个场景。
场景2:假如地面存在一个轴心,转轴平行于地面。这个场景比较诡异,相当于翻天覆地。见下图,请大家把这个圆当作一个平面,而不是一个球。那么角动量方向如图所示,这个时候,水平运动物体所受科氏力的方向永远垂直地面,某些运动角度时科氏力为0。在这一场景中,傅科摆的摆面不会转动。
而其他任何旋转方式,其观测结果都将是各地傅科摆周期相同,等于地球周期。
换句话说,如果地球是个平面,无论它怎么自转,都跟傅科摆的结果对应不上。
综上,我觉得傅科摆实验就可以说明地球是球形的,而且很多科技馆和天文馆都有傅科摆,比如北京天文馆,可以去看一看。这满足题目“从零开始”的要求,因为证明牛顿三定律的实验和傅科摆实验都不复杂。
我知道这个证明并不容易,科氏力的推导需要微积分。但这是我能想到的唯一一个不需要借助现代科技的方法(观测不同地太阳角度,需要电话这种同步沟通工具。获得地球照片需要卫星。)
以前因为巴黎是时尚都市,所以很想去巴黎留学;因为中世纪精灵、莎士比亚和唐顿庄园,所以很想去英国留学;因为季羡林先生的《彼岸印迹》和伟大的先哲们,所以很想去德国留学....甚至受朋友的影响,想去联合国环境署或世卫组织工作...
但现在,只是想单纯提高英语水平,可以无字幕看英语电影,可以通读一本英文原版书,可以和他去环游世界,可以在外企工作,可以旅居海外,可以... do anything I want.
但现在,只是想单纯提高英语水平,可以无字幕看英语电影,可以通读一本英文原版书,可以和他去环游世界,可以在外企工作,可以旅居海外,可以... do anything I want.
✋热门推荐