晝夜更替的幾個(gè)疑難知識(shí)點(diǎn)解析(2)
2.如果物體相對(duì)于地面向西運(yùn)動(dòng)
假設(shè)物體相對(duì)于地面向西運(yùn)動(dòng),其角速度為W1;而晨線相對(duì)于地面是向西運(yùn)動(dòng),其角速度W2=15°/h,那么物體相對(duì)于晨線運(yùn)動(dòng)的角速度大小為W3=W1-W2。其分析模型可建立如下。
因此,物體的晝夜更替周期T=360°/W3,而W3=W1-15,周期T大小與太陽(yáng)日比較,要分以下三種情況:
a. 若W1<15時(shí)
W3<15,則T>24,此情況的晝夜更替周期大于一個(gè)太陽(yáng)日。
b. 若W1=15時(shí)
W3=0,則此情況物體無(wú)晝夜更替。
c. 若30>W1>15時(shí)
W3<15, 則T>24,此情況的晝夜更替周期大于一個(gè)太陽(yáng)日。
d. 若W1=30時(shí)
W3=15,則T=24,此情況的晝夜更替周期等于一個(gè)太陽(yáng)日。
e. 若W1>30時(shí)
W3>15,則T<24,此情況的晝夜更替周期小于一個(gè)太陽(yáng)日。
三、典型題目分析
例題1:
某一輪船在太平洋上每日向西跨越經(jīng)度12度,該船上的人們經(jīng)歷一個(gè)晝夜的時(shí)間大約是
A.26.8小時(shí) B.23.2小時(shí) C.24小時(shí) D.24.8小時(shí)
分析過(guò)程:此船每日向西跨越經(jīng)度12度,意思是一天時(shí)間里相對(duì)于原來(lái)的經(jīng)度向西變化12度,那么船相對(duì)于地面(洋面)向西運(yùn)動(dòng)角速度W1=12°/24h=0.5°/h。因此,船相對(duì)于晨線的角速度W2=15-0.5=14.5,那船的晝夜更替周期T=360/14.5=24.83(小時(shí))。
例題1的答案:D
例題2:2005年10月12日9時(shí)整,“神舟”6號(hào)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,飛船飛行中的圓形軌道距地面343公里,軌道傾角為42.4度,繞地球飛行一周需要90分鐘,飛船在太空中共經(jīng)歷了115小時(shí)32分鐘飛行,那么航天員費(fèi)俊龍、聶海勝在太空中飛行大約度過(guò)了多少個(gè)晝夜
A.5個(gè) B.24個(gè) C.80個(gè) D.90個(gè)
分析過(guò)程:飛船繞地球飛行一周需要90分鐘,可知飛船相對(duì)地面向東飛行的角速度W1=360°/1.5h=240°/h,那么飛船相對(duì)晨線是向東運(yùn)動(dòng),其角速度W2=240+15=255°/h。因此,飛船的晝夜更替周期T=360/255=1.41小時(shí)。共飛行時(shí)間t=115小時(shí)32分鐘即t=115.53小時(shí),則經(jīng)歷的晝夜次數(shù)n=t/T=115.53/1.41=81.94。但是飛船開始飛行是位于晨線以東(北京時(shí)間9時(shí)發(fā)射),而我們的計(jì)算是假設(shè)飛船開始飛行是位于晨線上,因此見完整的晝夜更替次數(shù)為80次。
例題2的答案:C