地球繞赤道一周有多少公裡（地球赤道的線速度高達1668公裡）

2023-07-22 20:27:59

地球繞著自轉軸在旋轉，在赤道那裡的自轉線速度最快。地球的半徑為6371公裡，地球每隔24小時自轉一周，由此可以計算出地球赤道的線速度約為1668公裡/小時，即463米/秒。既然赤道的線速度這麼快，為什麼那裡的人不會被甩出去呢？

原因就在於地球的自轉速度還不夠快，地球的引力會拉住地球表面上的人，從而使他們不會被甩到太空中。根據牛頓力學，地球自轉產生的「離心力（Fc）」為：

上式中，m為物體的質量，r為地球半徑，θ為緯度，T為地球自轉周期。

假設一個人的質量為60公斤，並且他站在地球赤道上（海平面），那麼，由於地球自轉產生的「離心力」為2牛。

另一方面，根據萬有引力定律（Fg=GMm/r^2），地球對於60公斤的人所施加的引力約為589牛，這要遠大於「離心力」。因此，地球上的人不會飛到空中。

那麼，地球的自轉速度需要達到多快，赤道上的人才會被甩到空中呢？

可以想像，地球的自轉速度越快，產生的「離心力」越大，直到它最終超過引力時，地球引力就無法束縛住赤道上的人。因此，人就會飛到空中，不斷繞著地球做圓周運動，地心引力剛好充當向心力。由此可以得到如下公式：

代入數據，可以計算出，地球的赤道線速度約為7.9公裡/秒。事實上，此時的地球赤道線速度正是第一宇宙速度。在這種情況下，地球只要大約1.4小時的時間就能繞著自轉軸旋轉一周。此時也只有赤道上的人和物體會被甩入空中，而緯度較高的地區，自轉速度較慢，引力可以束縛住那裡的人和物體。