小船是从哪里驶来的

时间:2023-11-17 12:09:03

这里,我们做一个假设,如图所示,有一只舢板在湖上划行,箭头a表示舢板的行驶方向和速度。在舢板的前面有一只帆船,也在行驶,箭头b表示帆船行驶的方向和速度。从图中可以看出,帆船的行驶方向与舢板行驶的方向是垂直的。如果我问你,这只帆船是从哪个方向驶来的,你肯定能够马上指出岸边上的某一个点,但是如果你是坐在舢板上,我再问你同样的问题,那么你可能指出的就是另外一点。这是为什么呢?

这是因为,如果你是坐在舢板上,那么,在你看来,帆船行驶的方向与你前进的方向并不是垂直的。因为,相对于舢板而言,你并没有感觉到自己也在向前运动,在你看来,你可能感到自己是静止不动的,相对你而言,周围的一切只是以一定的速度在向反方向移动。因此,对于你来说,帆船并不仅仅是沿着箭头b移动,而且还沿着跟舢板行驶方向相反的虚线箭头a的方向移动,如图所示,也就是说,帆船行驶的方向是两个运动的组合,一个是实际运动,一个是视运动。根据平行四边形法则,这两个运动合起来的运动,使得在舢板上的你感觉帆船在沿着用a和b做邻边的平行四边形的对角线移动,正是由于这个原因,坐在舢板上的你就会认为帆船的出发点不是岸边的点M,而是点N,如果按照舢板前进的方向来看,这个点在点M的前面。

小船是从哪里驶来的

图 帆船沿着舢板的垂直方向行驶。a、b两箭头分别表示两船的行驶方向和速度。在舢板上的人看来,帆船是从哪儿出发的?

小船是从哪里驶来的

图 在舢板上的人觉得帆船并没有沿着M点的方向垂直行驶,而是从N点出发倾斜行驶的。

如果我们沿着地球公转的轨道运动,那么,在遇到星体的光线时,对于各个星体位置的判断,就容易跟舢板上的乘客一样,犯同样的错误。因此,对于我们来说,总是感觉到各星体的位置沿着地球运动的方向向前移了一些。当然了,与光速相比,地球移动的速度太渺小了(约等于光速的万分之一),所以我们可以说,星体的视位移很微小,但是通过天文仪器,我们仍然可以看到这个位移。我们把这一现象称为光行差。

前面这些问题,一定引起了你浓厚的兴趣,现在,帆船的问题解决了,那么下面这两个问题,你能找到答案吗?

●作为帆船上的乘客,你觉得舢板在向什么方向行驶?

●作为帆船上的乘客,你认为这只舢板要划到哪儿去?

如图所示,要找到这两个问题的答案,需要在a线上为速度画出平行四边形,这时,对于坐在帆船上的乘客来说,就会认为平行四边形的对角线就是舢板行驶的方向,舢板在他们前方,斜向前行驶,好像舢板马上就要靠岸。

1第二宇宙速度是指可以摆脱地球引力的束缚,飞离地球,进入环绕太阳运行的轨道的速度。第一宇宙速度,也叫环绕速度,是指航天器绕地球表面做圆周运动时必须具备的速度。

2马克·吐温(1835~1910),美国幽默大师、小说家,美国批判现实主义文学的奠基人。

3乔治·威尔斯(1866~1946),英国著名小说家,尤以创作科幻小说闻名于世。他还是一位社会改革家和预言家。

4请注意,物体在做自由落体运动的时候,在第一个1秒的百分之一秒里,下落的高度并非是5米的百分之一,而是5米的万分之一,也就是0.5毫米;在第一个千分之一秒里,下落的高度只有0.005毫米。