晝夜更替的幾個疑難知識點(diǎn)解析(2)
2.如果物體相對于地面向西運(yùn)動
假設(shè)物體相對于地面向西運(yùn)動,其角速度為W1;而晨線相對于地面是向西運(yùn)動,其角速度W2=15°/h,那么物體相對于晨線運(yùn)動的角速度大小為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大小與太陽日比較,要分以下三種情況:
a. 若W1<15時
W3<15,則T>24,此情況的晝夜更替周期大于一個太陽日。
b. 若W1=15時
W3=0,則此情況物體無晝夜更替。
c. 若30>W1>15時
W3<15, 則T>24,此情況的晝夜更替周期大于一個太陽日。
d. 若W1=30時
W3=15,則T=24,此情況的晝夜更替周期等于一個太陽日。
e. 若W1>30時
W3>15,則T<24,此情況的晝夜更替周期小于一個太陽日。
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)歷一個晝夜的時間大約是
A.26.8小時 B.23.2小時 C.24小時 D.24.8小時
分析過程:此船每日向西跨越經(jīng)度12度,意思是一天時間里相對于原來的經(jīng)度向西變化12度,那么船相對于地面(洋面)向西運(yùn)動角速度W1=12°/24h=0.5°/h。因此,船相對于晨線的角速度W2=15-0.5=14.5,那船的晝夜更替周期T=360/14.5=24.83(小時)。
例題1的答案:D
例題2:2005年10月12日9時整,“神舟”6號在酒泉衛(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了多少個晝夜
A.5個 B.24個 C.80個 D.90個
分析過程:飛船繞地球飛行一周需要90分鐘,可知飛船相對地面向東飛行的角速度W1=360°/1.5h=240°/h,那么飛船相對晨線是向東運(yùn)動,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。共飛行時間t=115小時32分鐘即t=115.53小時,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(北京時間9時發(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