Какую скорость и в каком направлении должен иметь самолет, летящий на высоте h над экватором, чтобы солнце всегда

Содержание: Определение скорости и направления полета самолета для постоянного положения Солнца

Пояснение: Чтобы солнце всегда находилось в одном и том же месте в пространстве при полете самолета над экватором, необходимо, чтобы самолет двигался с такой скоростью и в таком направлении, чтобы его скорость компенсировала вращение Земли.

При лете над экватором самолет будет двигаться в направлении восток-запад вместе с поверхностью Земли. Земля вращается с угловой скоростью, которую мы обозначим как ω.

Для того чтобы солнце находилось в одном и том же месте в пространстве, самолет должен двигаться против часовой стрелки в направлении с запада на восток с такой же угловой скоростью, что и Земля.

Таким образом, скорость самолета должна быть равной угловой скорости вращения Земли (ω) умноженной на радиус Земли (R) и знак скорости будет отрицательным, так как самолет движется против вращения Земли.

Математически это можно записать следующим образом: v = -ωR.

Доп. материал: Если угловая скорость вращения Земли (ω) составляет примерно 7,292 × 10^-5 рад/с, а радиус Земли (R) составляет около 6,378 × 10^6 м, то скорость самолета будет примерно v = -0,47 м/с.

Совет: Чтобы лучше понять эту концепцию, рассмотрите движение на вращающейся карусели. Если вы хотите оставаться в одной точке относительно карусели, вам нужно двигаться противоположно ее вращению.

Практика: При заданных значениях угловой скорости вращения Земли (ω) и радиуса Земли (R), определите скорость, с которой должен лететь самолет, чтобы солнце всегда находилось в одном и том же месте в пространстве над экватором.