17.各種角度

現(xiàn)在如果你看到的直線(xiàn)下落物體被別人說(shuō)成非直線(xiàn)下落，你也許會(huì)很納悶。但是如果他并沒(méi)有跟著地球一起自轉(zhuǎn)，那么他說(shuō)的的確可能是對(duì)的。現(xiàn)在觀(guān)察圖24，某球從500米空中下落，現(xiàn)在它參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是跟隨著地球的運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是它的自由落體運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，我們?cè)谟^(guān)察這個(gè)球的時(shí)候并不會(huì)觀(guān)察到它跟隨了地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槲覀円苍诟S，人和球在地球自轉(zhuǎn)速度方向上是相對(duì)靜止的。當(dāng)然，如果我們不在地球，不參與地球自轉(zhuǎn)，那么我們看到的球就不是單純的自由落體了。

眾所周知，月球和地球一同繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，并且月球并沒(méi)有自轉(zhuǎn)，只有繞地球公轉(zhuǎn)。現(xiàn)在如果同樣在地球釋放某球，此時(shí)看到的球?qū)⒉辉偈侵本€(xiàn)下落，而是有了兩個(gè)方向的速度：向下的速度以及由西向東并且和地球表面相切的速度。并且，由于某球在豎直方向有加速度而在和地表相切的方向沒(méi)有，導(dǎo)致其合成運(yùn)動(dòng)路徑（在月球看到的路徑）必為曲線(xiàn)，如圖25。

現(xiàn)在再次討論這個(gè)問(wèn)題，假設(shè)我們帶著望遠(yuǎn)鏡并位于太陽(yáng)上，那么我們不會(huì)參與地球的自轉(zhuǎn)以及公轉(zhuǎn)，導(dǎo)致如果某球從地球空中自由下落，我們將看到某球具有三個(gè)分速度：

垂直下落的勻加速運(yùn)動(dòng)速度；

自西向東和地面相切的速度（圖26）；

地球公轉(zhuǎn)速度。

通過(guò)第一個(gè)運(yùn)動(dòng)，我們可以求得某球從開(kāi)始拋出到停止的下落時(shí)間為10s，整個(gè)過(guò)程中的平均速度不過(guò)是50m/s即0.05km/s左右，那么，按照莫斯科的緯度，地球自轉(zhuǎn)速度為0.3km/s，公轉(zhuǎn)速度30km/s，于是和前兩個(gè)運(yùn)動(dòng)相比，某球因?yàn)榈厍蚬D(zhuǎn)的速度更加明顯（速度大），于是我們看到的情況如圖27。雖然圖27有些錯(cuò)誤（10秒內(nèi)地球不可能運(yùn)動(dòng)這么遠(yuǎn)，只能運(yùn)動(dòng)300km。只是為了更清楚地理解問(wèn)題，才忽略了這一問(wèn)題），但是卻不影響我們的判斷。此時(shí)地球向左運(yùn)動(dòng)，某球下落的500m并無(wú)法明確察覺(jué)，因?yàn)槟城蛳蜃笠苿?dòng)了300km。

當(dāng)然，如果我們脫離太陽(yáng)，我們將發(fā)現(xiàn)某球的第四種運(yùn)動(dòng)：相對(duì)于我們所處星球的運(yùn)動(dòng)。這個(gè)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)速度和方向的影響因素很多，要看太陽(yáng)系和某星球的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)在我們畫(huà)出大概的某球運(yùn)動(dòng)圖圖28。此圖假設(shè)太陽(yáng)系和所在星球間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度100km/s，也就是說(shuō)某球10s內(nèi)就將運(yùn)動(dòng)1000km，很顯然會(huì)使某球本就復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡變得更復(fù)雜。當(dāng)然，如果我們位于別的星球，可能情況又會(huì)不一樣。

當(dāng)然，如果這么一連串的假設(shè)下去，我們可以將某球的運(yùn)動(dòng)變得越來(lái)越復(fù)雜。但是這并不必要，因?yàn)槲覀兘?jīng)過(guò)前邊這些假設(shè)已經(jīng)得知：觀(guān)察物體的角度不同，得到的物體運(yùn)動(dòng)軌跡也不同。