Επηρεάζει η περιστροφή της Γης τα αεροπορικά ταξίδια; Does the Earth's rotation affect air travel?

Με αφορμή το βίντεο για την "ειδική σχετικότητα" On the occasion of the video on "special relativity" A l'occasion de la vidéo sur la "relativité restreinte"

Έλαβα με email την εξής απορία, από μία φίλη της Καθημερινής Φυσικής.

«Ενα αεροπλάνο, ταξιδεύει 12 ώρες από ένα σημείο Α σε ένα σημείο Β. "Un avion voyage 12 heures d'un point A à un point B...

Μέσα σε 12 ώρες όμως, η Γη περιστρέφεται. En 12 heures, la terre tourne...

Αυτό γιατί δεν επηρεάζει τη διάρκεια του ταξιδιού; Why does this not affect the duration of the trip? Pourquoi cela n'affecte pas la durée du voyage? "

Όταν δηλαδή πηγαίνει αντίθετα με την φορά της Γης, να φτάνει νωρίτερα, That is, when it goes against the Earth's direction, it arrives earlier, Quand donc on circule dans le sens contraire à celui de la Terre, on devrait arriver plus tôt...

Ενώ όταν πηγαίνει με την φορά της Γης να κάνει περισσότερο χρόνο.» While when it goes with the Earth's direction to make more time." Alors que quand on circule dans le sens de la Terre, cela prendrait plus de temps

Την απορία αυτή την έχω ακούσει σε διάφορες παραλλαγές, μία από τις οποίες είναι J'ai entendu cette question de différentes façons:

αν θα μπορούσε ένα αεροπλάνο αντί να ταξιδέψει κατά μήκος της Γης, να ανέβει σε κάποιο υψόμετρο if an airplane could instead of traveling along the Earth, climb to a certain altitude

και απλά να περιμένει τον προορισμό του να έρθει από κάτω του, λόγω της περιστροφής του πλανήτη. and just waiting for its destination to come underneath it because of the rotation of the planet.

Η απάντηση είναι όχι, και ο λόγος είναι ο ίδιος la réponse est NON

για τον οποίο όταν πηδάς το έδαφος δε χάνεται κάτω απ' τα πόδια σου! for which when you jump the ground is not lost under your feet!

Ή όταν πετάς μια μπάλα προς τα πάνω καταλήγει πάλι στα χέρια σου και όχι μισό χιλιόμετρο μακριά. Or when you throw a ball upwards it ends up in your hands again and not half a kilometer away.

Είναι σημαντικό να καταλάβουμε το εξής:

Δεν υπάρχει απόλυτη κίνηση. Όλες οι κινήσεις είναι σχετικές. There is no absolute movement. All movements are relative. "Il n'y a pas de mouvement absolu"

Δεν μπορούμε να λέμε ότι κάτι κινείται, ή δεν κινείται, εάν δεν προσδιορίσουμε το «ως προς τι». We can not say that something moves, or does not move, if we do not specify "as to what". Nous ne pouvons pas dire que quelque chose bouge ou ne bouge pas...

Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, από τα δυτικά προς τα ανατολικά, μία φορά τη μέρα. The Earth rotates around its axis, from west to east, once a day.

Είναι δύσκολο να φανταστούμε αυτή την περιστροφή, γιατί δεν την παρατηρούμε στην καθημερινότητά μας. It is difficult to imagine this rotation, because we do not observe it in our daily lives. Il est difficile d'imaginer cette rotation

Για παράδειγμα σκέψου πως βρίσκεσαι σ' ένα πλοίο, το οποίο ταξιδεύει με σταθερή ταχύτητα σε ήρεμη θάλασσα. For example, suppose you are on a ship traveling at a steady speed in a calm sea. Par exemple, pensez que vous vous trouvez sur un bateau

Πολλές φορές αν δεν κοιτάξεις έξω, δεν μπορείς να καταλάβεις αν κινείσαι ή όχι. Many times if you do not look outside, you can not understand whether you are moving or not. Plusieurs fois, si vous ne regardez pas dehors

Στην αντίληψή μας, ένα ακίνητο σύστημα αναφοράς και ένα σύστημα που κινείται με σταθερή ταχύτητα σε ευθεία γραμμή, είναι ισοδύναμα. In our view, a stationary reference system and a system moving at a constant speed in a straight line are equivalent. Selon notre perception, un système de référence fixe et un système

Μαζί με τη Γη, όμως, περιστρέφονται και όλα τα υπόλοιπα.

Όχι, μόνο αυτά που είναι κολλημένα στην επιφάνειά της, όπως οι πέτρες, τα δέντρα κι εμείς, No, only the things that are stuck to its surface, like stones, trees and us, Pas seulement ce qui est collé à sa surface,

αλλά και οτιδήποτε αιωρείται πάνω απ' αυτήν, όπως ο αέρας και τα αεροπλάνα.

Επειδή τα αεροπλάνα δεν είναι ακριβώς σχεδιασμένα για να αιωρούνται ακίνητα, Because airplanes are not exactly designed to be stationary,

ας φανταστούμε ένα ελικόπτερο παρκαρισμένο στο έδαφος κι ας πούμε πως η Γη περιστρέφεται με 1000 km/h. Imagine a helicopter parked on the ground and say that the Earth rotates at 1000 km / h.

Παρένθεση: Επειδή η Γη είναι περίπου σφαιρική... Parenthèse:

[μουσική]

η ταχύτητα περιστροφής εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος. the rotation speed depends on the latitude. la vitesse de rotation dépend de la latitude.

Για παράδειγμα, κάποιος που βρίσκεται στον ισημερινό διανύει μεγαλύτερη απόσταση, σε μία περιστροφή, For example, someone at the equator travels a greater distance, in one rotation,

από κάποιον που βρίσκεται στην Ελλάδα, στον ίδιο, όμως, χρόνο. by someone who is in Greece, but at the same time.

Άρα η ταχύτητα του θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη. So its speed should be higher.

Το ελικόπτερο, λοιπόν, προφανώς ακολουθεί την κίνηση της Γης, αλλιώς δεν θα έμενε στη θέση του. The helicopter, therefore, obviously follows the movement of the Earth, otherwise it would not stay in place. L'hélicoptère donc suit évidemment le mouvement de la Terre, sinon il ne restera pas en place.

Η ταχύτητά του ως προς τη Γη και ως προς κάποιον ακίνητο παρατηρητή εκεί δίπλα, είναι μηδέν. Its speed with respect to the Earth and to a stationary observer next door is zero. Sa vitesse par rapport à la Terre et par rapport à un observateur stationnaire sur la terre est nulle.

Η ταχύτητά του ως προς τον άξονα της Γης και ως προς κάποιον ακίνητο παρατηρητή εκτός αυτής, είναι 1000 km/h προς τα ανατολικά. Its speed in relation to the Earth's axis and in relation to a stationary observer outside it, is 1000 km / h to the east.

Έστω τώρα πως το ελικόπτερο, ξεκινάει να κινείται προς τα ανατολικά με 200 km/h. Suppose now that the helicopter starts moving towards the east at 200 km/h. Soit maintenant que l'hélicoptère commence à se déplacer vers l'est à 200 km / h.

Η ταχύτητα αυτή μετριέται ως προς τον παρατηρητή στη Γη. This speed is measured relative to the observer on Earth. Cette vitesse est mesurée par rapport à l'observateur sur Terre.

Ως προς τον διαστημικό παρατηρητή το ελικόπτερο κινείται με 1000 km/h + 200km/h= 1200 km/h. In relation to the space observer the helicopter is moving at 1000 km/h + 200km/h = 1200 km/h. Par rapport à l'observateur spatial, l'hélicoptère se déplace à 1000 km / h + 200 km / h = 1200 km / h.

Δηλαδή κινείται ανατολικά με μεγαλύτερη ταχύτητα, απ' ότι κινείται η Γη ανατολικά. Autrement dit, il se déplace vers l'est à une vitesse plus élevée que la Terre se déplace vers l'est.

Αν το ελικόπτερο πετάξει προς τα δυτικά με 200 km/h, για τον παρατηρητή στη Γη αλλάζει μόνο η φορά της κίνησης. If the helicopter flies west at 200 km/h, only the direction of motion changes for the observer on Earth. Si l'hélicoptère vole vers l'ouest à 200 km / h,

Για τον διαστημικό φίλο μας, το ελικόπτερο εξακολουθεί να κινείται ανατολικά αλλά με ταχύτητα 800 km/h! Pour notre ami spatial, l'hélicoptère continue de se déplacer vers l'est

Για να έβλεπε ο εξωτερικός παρατηρητής το ελικόπτερο να παραμένει ακίνητο ή να κινείται δυτικά, For the outside observer to see the helicopter remain stationary or moving west, Comme le voit l'observateur extérieur l'hélicoptère reste stationnaire ou se déplace à l'ouest

αυτό θα έπρεπε να ταξιδεύει δυτικά με τουλάχιστον 1000 km/h, ως προς τον παρατηρητή στη Γη. it would have to be travelling west at at least 1000 km/h, relative to the observer on Earth. il devrait être en déplacement vers l'ouest à au moins 1000 km / h par rapport à l'observateur sur la Terre.

Ένα ελικόπτερο, ή οποιοδήποτε ιπτάμενο όχημα, δεν μπορεί να δει τη Γη να περιστρέφεται από κάτω του, A helicopter, or any flying vehicle, cannot see the Earth rotating beneath it, Un hélicoptère, ou tout véhicule volant, ne peut pas voir la Terre tourner en dessous de lui,

γιατί η Γη δεν περιστρέφεται ως προς αυτό. because the Earth doesn't rotate in that direction. parce que la Terre ne tourne pas par rapport à lui.

Περιστρέφεται ως προς τον άξονά της, μαζί μ' αυτό και με όλα τα υπόλοιπα που είναι συνδεδεμένα μαζί της. It rotates about its axis, along with this and all the others connected to it. Elle tourne par rapport à son axe et avec lui et avec tout le reste qui est en contact avec elle.

Τι κάνει, όμως, ένα όχημα που δεν πατάει πια στο έδαφος να ακολουθεί την κίνηση της Γης; But what makes a vehicle that no longer touches the ground follow the motion of the Earth? Cependant que fait un véhicule qui ne repose plus sur le terrain pour suivre le mouvement de la Terre?

Η απάντηση βρίσκεται στον 1ο νόμο του Νεύτωνα: La réponse se trouve dans la première loi de Newton:

Όταν το ελικόπτερο απογειώνεται η ταχύτητά του προς τα ανατολικά παραμένει ως έχει, When the helicopter takes off its speed to the east remains the same,

γιατί δεν υπάρχει κάποια δύναμη για να την αλλάξει. because there is no power to change it.

Το ελικόπτερο αιωρείται σπρώχνοντας τον αέρα προς τα κάτω, The helicopter hovers by pushing the air down, L'hélicoptère flotte en poussant l'air vers le bas,

έτσι οι δυνάμεις που δέχεται είναι η αντίσταση του αέρα που το σπρώχνει προς τα πάνω και το βάρος του που το τραβάει κάτω. so the forces it receives are the resistance of the air that pushes it upwards and its weight that pulls it down. de sorte que les forces reçues sont la résistance de l'air qui le pousse vers le haut et son poids qui le tire vers le bas.

Αν οι δυνάμεις αυτές είναι ίσες, το ελικόπτερο παραμένει ακίνητο If these forces are equal, the helicopter remains stationary Si ces forces sont égales,

Δεν υπάρχει κάποια δύναμη κατά την οριζόντια διεύθυνση που θα το κάνει να κινηθεί για τον παρατηρητή στη Γη, There is no force in the horizontal direction that will make it move for the observer on Earth, Il n'y a aucune force dans le sens horizontal qui le fait bouger pour l'observateur sur la Terre

ή να σταματήσει να κινείται για τον παρατηρητή στο διάστημα. or stop moving for the observer in space. ou de s'arrêter de bouger pour l'observateur dans l'espace.

Στην πραγματικότητα βέβαια, η περιστροφή της Γης, όντως επηρεάζει τη διάρκεια των ταξιδιών με αεροπλάνο και ο λόγος είναι οι αεροχείμαρροι! In fact, of course, the rotation of the Earth really affects the duration of air travel and the reason is the torrents! En fait, bien sûr, la rotation de la Terre affecte réellement la durée des voyages en avion

Οι αεροχείμαρροι είναι ισχυροί, δυτικοί άνεμοι σε μεγάλα υψόμετρα, The torrents are strong, westerly winds at high altitudes, Les courants d'air sont des vents forts, d'ouest à haute altitude

που δημιουργούνται εν μέρη λόγω της περιστροφής της Γης και της άνισης θέρμανσής της από τον Ήλιο. which are created in part due to the rotation of the Earth and its uneven heating by the Sun. qui sont créées en partie à cause de la rotation de la terre et de son réchauffement inégal par le soleil.

Μπορεί να τους έχεις ακούσει και σαν jetstreams. You may have heard them as jetstreams. Vous les avez peut-être entendus sous le nom Jet-stream.

Οι αεροπορικές εταιρίες εκμεταλλεύονται, όποτε μπορούν, τους αεροχειμάρρους, Airlines take advantage of torrents whenever they can, Les compagnies aériennes en profitent chaque fois qu'elles peuvent réduire leurs déplacements

για να μειώσουν τα ταξίδια και κατά συνέπεια να κάνουν οικονομία στα καύσιμα. to reduce travel and thus save fuel.

Για παράδειγμα, μια πτήση από Ελλάδα προς Ισπανία μπορεί να διαρκέσει περισσότερο χρόνο από την Ισπανία-Ελλάδα, For example, a flight from Greece to Spain may take longer than Spain-Greece, Par exemple, un vol de la Grèce vers l'Espagne peut prendre plus de temps que l'Espagne-Grèce,

γιατί το αεροπλάνο κινείται αντίθετα με τη φορά των αεροχειμάρρων. because the plane moves in the opposite direction of the torrents. car l'avion se déplace dans la direction opposée des jets

Ο χρόνος των αεροπορικών ταξιδιών λοιπόν, όντως επηρεάζεται από την περιστροφή της Γης, So air travel time is really affected by the rotation of the Earth, Le temps du voyage aérien est donc affecté réellement par la rotation de la Terre,

απλά ίσως όχι με τον τρόπο που αρχικά φανταζόμαστε. just maybe not in the way we initially imagine. peut-être pas de la façon dont nous l'avions imaginé à l'origine.

Η Γη περιστρέφεται. Η ατμόσφαιρα γύρω από τη Γη περιστρέφεται μαζί με τη Γη. The Earth rotates. The atmosphere around the Earth rotates with the Earth.

Οτιδήποτε πάνω στο έδαφος, στο νερό και στον αέρα επίσης περιστρέφεται, μαζί με τη Γη, στην ίδια ταχύτητα με τη Γη. Everything on land, water and air also rotates, along with the Earth, at the same speed as the Earth. Tout sur le sol, dans l'eau et dans l'air tourne aussi, avec la Terre, à la même vitesse que la Terre.

[μουσική]

Είμαι ο Στέφανος και παρακολουθήσατε την Καθημερινή Φυσική C'est Stéphanos et vous avez suivi " Physique quotidienne"

Αν σας άρεσε το βίντεο μπορείτε να κάνετε like, subscribe και τα λοιπά και επίσης Si la vidéo vous a intéressée, vous pouvez "liker" subscribe" etc

θα ήθελα να σας ενημερώσω πως μαζί με τους Astronio και Mad Sc1ent1st έχουμε δημιουργήσει το κανάλι SciTalksGR,

στο οποίο κάθε μήνα κάνουμε μια χαλαρή ζωντανή συζήτηση, κυρίως αλλά όχι αποκλειστικά, περί επιστημονικών θεμάτων.

Θα χαρούμε να σας δούμε στην επόμενη συζήτηση ή να ακούσουμε τα σχόλιά σας. Nous serons heureux de vous revoir dans un prochain épisode et d'écouter vos commentaires

[μουσική] Traductions et sous-titres français: André MATHIEU