为什么飞机从西向东飞比从东向西飞要快

Answer 1

一、惯性参考系内的物体只能感受彼此的相对运动，作为整体是一起运动的。对于惯性参考系，最著名的就是伽利略描述过的那艘船，在那艘匀速前进的船的封闭船舱中，蝴蝶的飞行、小鱼的游动、两个人互相扔东西，都不会感觉到船速的影响，感觉就像在静止的船中一样，也就是说，封闭船舱中的人很难判断船究竟是处于静止还是匀速前进状态，这称之为伽利略相对性原理。伽利略用这一原理解释了为什么地球上的人感觉不到地球的高速旋转。由此可见，地球本身就是一个巨大的惯性参考系，飞机只要还在大气层内以低于第一宇宙速度的速度飞行，那就像是封闭船舱中的蝴蝶，我们则可以看做是藏身于蝴蝶体内，这只蝴蝶是感受不到地球的自转的，也不会因为地球由西向东旋转而使得向东飞行更吃力，因为并不存在绝对空间。二、万有引力使得地球惯性系内的物体作为整体一起运动。如果手拿一根绳子的一头，绳子另一头拴着一个小球，然后手开始做旋转运动，小球会在绳子的带动下一起旋转。这是个很简单的现象，也很好理解，正是因为有绳子拉力的牵引，小球与手一起旋转。那么，地球上的万物也是这样，只是每个物体与地球之间的牵引变成了无形的万有引力，可以想象成无数物体被无数根绳子与地球连接在一起，所以都随着地球共同旋转，因而相互之间感受不到这种旋转。由于不存在绝对空间，惯性参考系内也感觉不到整体运动，所以飞机尽管在空中飞行，表面上看似乎脱离了地面，但地面上的物体并不是依靠摩擦力才跟随地球旋转的，靠的是万有引力，这万有引力并不会因为飞机脱离地面而消失。除非飞机的飞行速度达到了第一宇宙速度，那么飞机对地球的旋转向心力正好等于地球的万有引力，飞机可以做绕地飞行，这时可以认为飞机脱离了地球这个惯性参考系，地球的旋转方向就会对飞机的飞行带来影响，而在航天发射中也会对地球自转加以利用，使得飞行器能够更容易到达第一宇宙速度甚至更快。但事实上，飞机的飞行需要依赖空气的浮力，如果没有火箭发动机的帮助，永远也不可能进入太空。因此，飞机在正常速度下飞行，受到地球自转的影响应该是微乎其微，相比而言，气流、航线才是影响飞行时间的主要因素。在北半球，高空平流层常年盛行西风，主要是副热带高压高向副极地低压扩散过程中，受地球自转的影响右转形成的，大致在北纬40-60度。正是由于这个西风，使得飞机由西往东飞要比由东往西飞要快。