Articles

Proč necítíme, že se Země pod námi otáčí?

Jde o dvě různé věci, které spolu příliš nesouvisí (z toho, co vidím). Pokud jde o situaci s horkovzdušným balónem, člověk by si myslel, že když se 6 hodin vznášíte nad místem, kde se nacházíte, Země by se pod vámi mohla otáčet a vy byste přistáli zase na úplně jiném místě. Bohužel, protože horkovzdušný balón byl na začátku na Zemi, pohyboval se již se Zemí. Ve hře je mnoho vztažných rámců, i když máme pocit, že stojíme na místě. Všichni na Zemi stojí na povrchu nehybně. Povrch se však otáčí kolem zemské osy. Zemská osa (a Země samotná) obíhá kolem Slunce. Slunce obíhá kolem naší galaxie a naše galaxie se pohybuje mezigalaktickým prostorem.

Jak to tedy souvisí se situací s horkovzdušným balónem? No, protože balón byl na povrchu, pohyboval se již s povrchem Země. Vzpomínáte si, jak jsem říkal, že povrch Země rotuje kolem zemské osy? No, protože balón byl na začátku na povrchu, bude se také otáčet se zemskou osou, stejně jako povrch! Co kdybychom chtěli dosáhnout efektu vznášení? Již dříve jsem řekl, že Země obíhá kolem Slunce. Abychom dosáhli efektu vznášení, museli bychom, aby náš horkovzdušný balón obíhal kolem Slunce, aniž by se otáčel kolem Země. To s horkovzdušným balónem nelze, protože atmosféra se také pohybuje se Zemí a horkovzdušné balóny nemohou letět do vesmíru. Abychom dosáhli efektu vznášení, potřebovali bychom nějakou kosmickou loď s velkým množstvím paliva. Kdybych měl vznášející se kosmickou loď, která by neobíhala se Zemí (to by opět stálo spoustu a spoustu paliva), pak ano, mohl bych se vznášet na stejném místě a nechat Zemi rotovat pode mnou.

Teď vás asi zajímá, jak bych toho mohl dosáhnout s kosmickou lodí, která byla původně na povrchu Země. Tento efekt vznášení by neměl velký smysl, protože byste mohli rovnou letět k cíli (jako teoretická raketa Velký sokol), ale pokud byste toho chtěli dosáhnout, museli byste vystoupit nad zemskou atmosféru, pomocí posilovačů přejít do protisměru rotace Země (aby se zrušila vaše rychlost), nějakou dobu se vznášet, pak pomocí posilovačů přejít spolu s rotací Země (aby se vrátila rychlost rotace) a přistát na Zemi. Samozřejmě bys mohl přeskočit 2. část tím, že bys použil tepelné štíty a vrazil do zemské atmosféry jako každá jiná naše kosmická loď, a žádná raketa by to nikdy neudělala, protože je prostě mnohem praktičtější obíhat kolem Země (vznášení stojí palivo, obíhání ne).

Ok, a co situace s odstřelovačem? Země se otáčí kolem své osy. Protože den trvá 24 hodin, místo na rovníku oběhne jednou za stejnou dobu, jakou potřebuje někdo v Arktidě, aby oběhl jednou. Čím severněji nebo jižněji se však nacházíte od rovníku, tím pomaleji se musí tato část Země otočit, aby dokončila jednu otáčku za 24 hodin. Představte si otáčení míče. Rovník míče se otáčí, ale jeho horní a dolní část se pohybuje mnohem pomaleji. Je to stejné. Řekněme, že můj odstřelovač je na rovníku. Když odstřelovač střílí na východ nebo na západ, nemusí korigovat rotaci Země, protože všude podél této zeměpisné šířky se Země otáčí stejnou rychlostí. Pokud však odstřelovač střílí na sever, kulka poletí na východ. To proto, že když byla kulka vystřelena na zeměpisné šířce blíže rovníku (vystřelena z jihu), pohybovalo se toto místo Země rychleji než místo Země, na kterém stál cíl. Je to podobné, jako kdybych řekl, že místo, na kterém stojím, se otáčí rychlostí řekněme… 1000 mph, ale místo mého cíle rotuje rychlostí řekněme… 995 mph. Protože moje střela vyšla z části o rychlosti 1000 mph, bude samozřejmě kvůli zbrani vylétávat z hlavně vysokou rychlostí, ale zároveň se bude otáčet kolem zemské osy rychlostí 1000 mph. Jakmile se však moje střela začne blížit k zeměpisné šířce mého cíle, protože Země rotuje pomaleji, bude se zdát, že se odchyluje ve směru rotace (což je východ, neboli doprava). Proč? No protože rychlost mého cíle je 995 mph od rotace, uděláte 1000 – 995 = 5. To znamená, že moje střela bude mít čistou rychlost 5 mph doprava vzhledem k mému cíli. To znamená, že moje střela mine, pokud je cíl dostatečně daleko. Pokud budete střílet z rovníku na jih, střela půjde také na východ, takže se ve výsledku odchýlí doleva. Je to stejný efekt, ale „vzhůru nohama“. Tento jev se nazývá Coriolisův jev a je to to, co dává hurikánům jejich sílu.

Nakonec jste se zeptal, „proč necítíme, že se Země pod námi otáčí?“. Je to proto, že se pohybujeme spolu se Zemí. Když jedete ve vlaku, který jede konstantní rychlostí 50 mil za hodinu, necítíte, že se pohybuje (můžete cítit nějaké nárazy způsobené hrbolatými kolejemi). Teprve když zrychlujete nebo zpomalujete, cítíte, že se věci pohybují. Když jedete ve vlaku, je vaše rychlost konstantní, takže nic necítíte. Stejné je to i na Zemi, až na to, že se otáčíte kolem zemské osy konstantní rychlostí 1000 km/h. Nic se nezměnilo, jen rychlost je vyšší.

Asi jsem to vysvětlil hrozně, takže se klidně na cokoli ptejte.