Земля вращается вокруг своей оси и одновременно вращается вокруг Солнца. Итак, почему Земля считается инерциальной системой отсчета в ньютоновской физике. Итак, с технической точки зрения, я фактически спрашиваю, почему система отсчета, ориентированная на Землю и привязанная к Земле ( ECEF ), считается инерциальной системой отсчета?
Вы правы, что его не следует считать инерциальной системой отсчета для многих типов задач. Вот как вы в конечном итоге должны учитывать фиктивные силы (такие как эффект Кориолиса). Однако это имеет практический эффект только для более масштабных задач. Для типов задач, обычно рассматриваемых на уроках физики, приближение инерциальной системы отсчета будет работать нормально. Один из способов взглянуть на это так: в случае с вращающейся Землей ускорение, которое вы чувствуете от кругового движения, будет намного меньше, чем у силы тяжести, так что вы можете не обращать на это внимания. Так что для блоков, падающих с небольшой высоты, это не будет иметь большого значения. По мере увеличения масштабов проблемы вам необходимо учитывать эти эффекты.
Чтобы немного расширить комментарий Джона Ренни, почти каждый, кто обсуждает ECEF, также обсуждает ECI, «землецентрированную инерциальную» систему отсчета, и говорит о том, что ECEF не является «инерциальной», в отличие от ECI. Я не знаю никого, кто считает его "инерционным" во всех случаях. Особенно, если вы имеете дело с погодой и атмосферной физикой, у вас есть Солнце, нагревающее воздух на экваторе в восходящий поток, но это преобразуется эффектом Кориолиса в ветер, дрейфующий на запад относительно поверхности: в более простом объяснении, инерциальная касательная система отсчета движется со скоростью как увеличивается; так что-то движется со скоростью что поднимается на высоту в касательную систему отсчета, движущуюся со скоростью будет казаться, что он движется назад со скоростью Эти экваториальные ветры, движущиеся на запад, называются «пассатами», а горячий воздух, который поднимается от этого течения, имеет тенденцию «падать» с соответствующим «восточным» ветром на «лошадиных широтах» в «трубе» конвекции, известной как «ячейка Хэдли». (Как ни странно, эти ветры называются «западными», потому что корабли отмечали, в какую сторону дует ветер, в зависимости от направления, откуда он исходит .)
Все это дело Кориолиса; это зависит от того, что Земля является вращающейся системой отсчета, а не инерциальной.
Если кто-то рассматривает систему ECEF как «инерциальную», это, возможно, законно, если они движутся на север около экватора (без силы Кориолиса; центробежная сила может быть поглощена гравитационным ускорением). Но в целом ECEF и ECI используются людьми, говорящими о спутниковой навигации, и в этих масштабах сила Кориолиса обычно выглядывает из головы. день, но спутники GPS, например, совершают обороты только два раза в день и, следовательно, не могут пренебрегать такими эффектами (и должны использовать ECI для их корректировки).
Любопытный Разум
Qмеханик
Дэвид Хаммен
Тимей