Articles

Varför känner vi inte att jorden roterar under oss?

Det är två olika saker som pågår, och de är inte alltför relaterade (från vad jag kan se). När det gäller situationen med luftballongen skulle man kunna tro att om man svävar ovanför den plats där man befinner sig i sex timmar skulle jorden kunna snurra under en och man skulle landa tillbaka på en helt annan plats. Tyvärr, eftersom luftballongen befann sig på jorden till att börja med, rörde den sig redan med jorden. Det finns många referensramar i spel, även om vi känner att vi står stilla. Alla på jorden står stilla på ytan. Ytan roterar dock runt jordens axel. Jordens axel (och själva jorden) kretsar kring solen. Solen går runt vår galax och vår galax färdas genom den intergalaktiska rymden.

Hur hänger detta ihop med situationen med luftballongen? Jo, eftersom ballongen befann sig på ytan rörde den sig redan med jordens yta. Minns du hur jag sa att jordens yta roterar runt jordens axel? Eftersom ballongen var på ytan till att börja med kommer den också att rotera med jordens axel, precis som ytan! Vad händer om vi vill uppnå den där svävande effekten? Jag sa tidigare att jorden kretsar kring solen. För att uppnå denna svävareffekt måste vår varmluftsballong kretsa runt solen utan att rotera runt jorden. Det kan man inte göra med en varmluftsballong, eftersom atmosfären också råkar röra sig med jorden, och varmluftsballonger kan inte åka ut i rymden. För att uppnå denna svävareffekt skulle vi behöva något slags rymdskepp med mycket bränsle. Om jag hade ett svävande rymdskepp som inte kretsade med jorden (detta skulle återigen kosta massor av bränsle), ja, då skulle jag kunna sväva på samma plats och få jorden att rotera under mig.

Nu undrar du förmodligen hur jag skulle kunna åstadkomma detta med ett rymdskepp som ursprungligen befann sig på jordens yta. Det skulle inte vara någon större mening med denna svävande effekt eftersom du lika gärna kan flyga till din destination (som den teoretiska Big Falcon Rocket), men om du ville göra det skulle du behöva gå ovanför jordens atmosfär, använda dina boosters för att gå i motsatt riktning mot jordens rotation (för att upphäva din hastighet), sväva en tid, sedan använda dina boosters för att gå i takt med jordens rotation (för att återgå till rotationshastighet) och landa på jorden. Naturligtvis kan du hoppa över den andra delen genom att använda värmesköldar och ramma in i jordens atmosfär som alla andra rymdfarkoster vi har, och ingen raket skulle någonsin göra detta eftersom det är mycket mer praktiskt att kretsa runt jorden (sväva kostar bränsle, det gör inte omloppsbanor).

Okej, hur är det med krypskyttesituationen? Jorden roterar runt sin axel. Eftersom ett dygn är 24 timmar långt går en plats vid ekvatorn runt en gång på samma tid som det tar för någon i Arktis att gå runt en gång. Ju längre norrut eller söderut du befinner dig från ekvatorn, desto långsammare måste den delen av jorden rotera för att fullborda ett varv på 24 timmar. Tänk på att snurra en boll. Bollens ekvator snurrar runt, men toppen och botten rör sig mycket långsammare. Det är samma sak. Låt oss säga att min krypskytt befinner sig vid ekvatorn. När krypskytten skjuter österut eller västerut behöver han inte korrigera för jordens rotation eftersom jorden roterar med samma hastighet överallt längs den breddgraden. Men om krypskytten skjuter norrut kommer kulan att gå österut. Det beror på att när kulan sköts på den latitud som ligger närmare ekvatorn (sköts från söder) rörde sig den delen av jorden snabbare än den del av jorden som målet stod på. Det är som att säga att den plats där jag står roterar med en hastighet av till exempel… 1000 mph, men att min måltavla roterar med en hastighet av till exempel 995 mph. Eftersom min kula kom från delen med 1000 mph kommer den naturligtvis att gå ut ur pipan med hög hastighet på grund av pistolen, men den kommer också att rotera runt jordens axel med 1000 mph. När min kula börjar närma sig målets latitud kommer den dock, eftersom jorden roterar långsammare, att tyckas avvika i rotationens riktning (vilket är österut, eller till höger). Varför? Eftersom mitt måls hastighet är 995 mph från rotationen, gör du 1000 – 995 = 5. Det betyder att min kula kommer att ha en nettohastighet på 5 mph till höger i förhållande till mitt mål. Det betyder att min kula kommer att missa om målet är tillräckligt långt borta. Om du skjuter från ekvatorn mot söder kommer kulan också att gå österut, vilket innebär att den kommer att avvika åt vänster. Det är samma effekt, men ”upp och ner”. Denna effekt kallas Corioliseffekten, och det är den som ger orkaner deras kraft.

Slutligt frågade du ”varför känner vi inte att jorden roterar under oss?”. Det beror på att vi rör oss med jorden. När du sitter på ett tåg som går med en konstant hastighet på 80 km/h känner du inte att det rör sig (du kan känna vissa stötar på grund av ojämna spår). Det är bara när du accelererar eller bromsar som du känner att saker och ting rör sig. När du sitter på tåget är din hastighet konstant, så du känner ingenting. Det är samma sak med jorden, förutom att du roterar runt jordens axel med en konstant hastighet på 1000 mph. Ingenting har förändrats, förutom att hastigheten är högre.

Jag har antagligen förklarat detta fruktansvärt dåligt, så fråga gärna vad som helst.