Zašto helikopteri i avioni ne lete ravno prema nebu?
Mnogi se pitaju zašto avioni i helikopteri ne dosegnu svoja odredišta jednostavno leteći ravno prema nebu i čekajući da se Zemlja rotira ispod njih. U ovom članku istražit ćemo ovu zanimljivu temu i pojasniti osnovne principe fizike koji su u igri. Pripremite se na zabavno i informativno objašnjenje!
Otkrijmo tajne inercije
Zamislite da možete napraviti veliki skok u zrak (na mirnom danu bez vjetra) na ekvatoru, gdje se Zemlja rotira brzinom od otprilike 1,670 kilometara na sat. Zamislimo da ste na trampolinu i da možete ostati u zraku oko tri sekunde. Gdje biste očekivali da ćete sletjeti?
- Prema logici “helikopter treba samo letjeti gore pa ću stići u Italiju”, očekivali biste da sletite 1.39 kilometara prema zapadu od trampolina.
- Ako bi avioni i helikopteri mogli ostati “stacionarni” u zraku dok se tlo ispod njih vrti brzinom od 1,670 kilometara na sat, to bi također važilo i za vas.
U stvarnosti, kada skočite u zrak, ipak se vraćate nazad na isto mjesto. Ovo se događa zbog inercije, koja je sklonost objekata u pokretu da ostanu u pokretu u pravoj liniji dok ih neka sila ne zaustavi. Zato kad skačete, bez obzira na to jeste li na tlu ili u vozilu bez prozora, sletjet ćete gdje ste počeli.
Atmosfera i rotacija Zemlje
Još jedna zabluda je da je naša atmosfera statična dok se Zemlja vrti ispod nje. U stvarnosti, kako se Zemlja okreće, povlači većinu atmosfere sa sobom zbog trenja. Da atmosferski sloj ne bi bio povučena sa Zemljom, relativne brzine vjetra bile bi ekstremne i letovi bi postali neprijatni zbog jakog vjetra. Stoga, jednostavno “lebdenje” u zraku ne ubrzava letove, a let prema zapadu (protiv rotacije Zemlje) zapravo traje malo duže od leta prema istoku.
Utjecaj strujanja zraka na dužinu leta
Brži letovi prema istoku rezultiraju se takozvanim “jet streamovima”. Ove brze, uske zračne struje u atmosferi na visokim visinama znatno utječu na trajanje leta. “Što ste bliže ekvatoru, to se Zemlja brže okreće, a to također utječe na jet streamove”, objašnjava NASA.
- Na 60° sjeverne ili južne geografske širine, putanja rotacije je dvostruko manja nego na ekvatoru, što znači da se točke na površini kreću sporije.
- Zrak koji se kreće od visokih prema niskim širinama sklon je zadržavanju, što rezultira vjetrovima koji pušu s istoka.
- Zrak koji se kreće od niskih prema visokim širinama skreće prema zapadu.
Zaključak
Na kraju, nije moguće jednostavno uzletjeti helikopterom ili avionom i čekati da nas Zemlja prođe ispod nas. Razumijevanje inercije i dinamike atmosfere ključno je za shvaćanje zašto letenje ne funkcionira na taj način. Ovi fizički koncepti su temelj našeg putovanja zrakom i doprinose našem svakodnevnom životu. Uživajte u svom sljedećem letu, znajući da se iza svakog putovanja kriju fascinantni zakoni fizike!
