试析角速度如何测量地球自转角速度

更新时间:2023-12-17 点赞:4937 浏览:14585 作者:用户投稿原创标记本站原创

大家稍为留意就会发现:在太阳光照射下,竖直在地面上的竹竿的影长随着时间的变化而变化.我们能从影长的变化推出什么?
下面把地球的复合运动分解为单纯的公转和自转,画图如下:
从图1分析,由于太阳和地球距离平均为149 600 000千米,若把太阳光线看作平行线,在短时间内,地球绕太阳转动时太阳光对某质点(竹竿)照射的角度变化是很小的,即影长几乎不变,所以从影长的变化很难求出地球绕太阳旋转的速度;从图2来看,由于地球半径只有6 371千米,地球自转时,质点(竹竿)从A转到B,质点(竹竿)位置不同则影子的长度也不同,所以,有可能从影长的变化求出地球自转的角速度.
能不能具体计算出来呢?通过变换参照物,可画图如下:
图3是地球的一个垂直于地轴的截面,我们从无数束平行光线中选取一束经过地轴的光线,在某一时刻(如16:02:00)太阳照射到点A,在另一时刻(如16:10:00)太阳照射到点B,地球自转的角度为∠AOB.但人们并没有感到地球在自转,反而觉得是太阳从东往西移动.对应于图4,我们也从无数束平行光线中选取一束经过竹竿顶点C的光线,在某一时刻(如16:02:00)太阳在位置A,在另一时刻(如16:10:00)太阳移动到了位置B,所成的角为∠ACB.这好比人坐在前进的汽车上,人并没感到汽车在前进,而是看到路边的树木在后退,而且汽车前进了100米,坐在车上的人却看到树木是后退了100米.所以从相对的理论我们可以得到∠AOB=∠ACB.也就是说,在某段时间内,地球自转的角度等于太阳移动所成的角度,而且可以推测出地球自转的方向与太阳移动的方向刚好是相反的.
显然,根据勾股定理和余弦定理,只要能测量到影子的长度就可以计算角α了.摘自:本科毕业论文范文www.618jyw.com
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