Почему атмосфера вращается вместе с землей?

Атмосфера вращается вместе с Землей по той же причине, что и вы.

Сила не нужна, чтобы заставить что-то двигаться. Это основной закон физики: то, что движется, будет продолжать двигаться, если на него не действует сила.

Сила нужна либо для того, чтобы что-то изменило свою скорость, либо для того, чтобы заставить его двигаться в новом направлении. Сила может делать и то, и другое, или только одно из них. Большинство сил делают и то, и другое, но сила, которая толкает в том же направлении, в котором вы уже движетесь, только меняет вашу скорость, но не меняет направление. Сила, которая толкает под прямым углом к ​​направлению, в котором вы уже движетесь, только меняет ваше направление и не добавляет никакой скорости. Например, сила в положении «10 часов» изменит как вашу скорость, так и ваше направление.

Пока вы стоите на Земле, вы продолжаете двигаться с той же скоростью, но ваше направление меняется; между днем ​​и ночью вы движетесь в противоположных направлениях. Таким образом, силы, действующие на вас, должны быть под прямым углом к ​​направлению вашего движения. Действительно, они есть. Ваше движение происходит с запада на восток по поверхности Земли, и сила тяжести тянет вас вниз к центру Земли - сила и ваше движение находятся под прямым углом. Аналогично для атмосферы. Он движется вместе с Землей и движется с постоянной скоростью. Ему ничего не нужно, чтобы толкать его вместе с Землей. Поскольку меняется только его направление движения, ему нужна только сила, направленная под прямым углом к ​​его движению, такая же, как и вам, и сила, которая выполняет эту работу, снова является гравитацией.

Это не вся картина, потому что степень изменения направления вашего движения зависит от того, насколько сильна сила прямого угла. Оказывается, гравитация слишком сильна для того, насколько сильно меняется наше направление движения при вращении Земли. На нас и на атмосферу должна действовать какая-то другая сила, нейтрализующая большую часть гравитации. Есть. Для меня это сила стула на моей заднице. Для атмосферы это атмосферное давление.

Так что гравитация не «заставляет воздух вращаться». Воздух уже собирается, а гравитация просто меняет направление, чтобы тянуть его по кругу.

Вам может быть интересно, почему воздух не просто сидит там, а Земля вращается под ним. Один из ответов на это заключается в том, что, с нашей точки зрения, это будет означать невероятно сильный ветер все время. Этот ветер столкнулся бы с чем-то и в конечном итоге замедлился бы до нуля (это с нашей точки зрения — воздух «ускорился бы» до нашей скорости вращения с точки зрения наблюдения в космосе за всем происходящим). Даже воздух наверху в конечном итоге будет вращаться вместе с Землей, потому что, хотя он не может врезаться в горы или здания и не останавливаться от ветра, он может по существу «врезаться» в воздух под собой из-за трения в воздухе. (Это немного избыточно с ответом dmckee; я был на полпути, когда он избил меня до удара)

Есть как минимум две причины:

• слой воздуха, прилегающий к поверхности Земли, увлекается ею (находясь с ней в покое).
• вязкость воздуха — это можно рассматривать как трение между различными слоями воздуха. Верхние слои увлекаются нижележащими слоями.

Если бы воздух внезапно остановился, это привело бы к скорости ветра ~ 1500 км / ч . Для сравнения, скорость ветра во время урагана Катрина была около 100 км/ч . Это говорит нам о том, что вязкость воздуха достаточно велика, чтобы другие эффекты (например, связанные с погодой) не преобладали над его движением относительно поверхности Земли.

Трение, также известное как сопротивление ветру.

Вы наверняка пробовали стоять на сильном ветру или высунули руку из окна проезжающего транспорта. Из этого вы можете почувствовать силу, с которой движущийся воздух воздействует на предметы на своем пути, и по закону реакции Ньютона предметы на пути оказывают равную силу, стремящуюся разогнать воздух до такой же скорости, что и земля рядом с ним.

Даже если бы атмосфера вначале находилась в покое, она бы уже давно пришла в норму.

Из-за трения. Трение между земной поверхностью и атмосферой.

Вся материя притягивается к центру Земли благодаря силе гравитации.

Воздух тоже материя, и он притягивается к центру Земли, и благодаря этой силе движется вместе с Землей, когда она (Земля) вращается. Воздушный шар, даже когда он поднят над поверхностью Земли, все равно притягивается к центру Земли и движется вместе с Землей под действием других сил, приложенных к нему, таких как трение и т. д.

Атмосфера вращается вместе с Землей за счет трения. Трение заставляет молекулы, соприкасающиеся с землей, двигаться. Трение между молекулами воздуха (вязкость воздуха) заставляет верхние молекулы двигаться.

Примечание: именно поэтому, когда мы движемся на север, угловая скорость воздуха становится меньше, потому что угловая скорость Земли меньше.