No.10ベストアンサー
- 回答日時:
>なぜ大気も地球と一緒に動くのでしょうか?
大気(空気)はさらさらで何の抵抗も流れるなどとお考えですか?
いえいえ、走っている電車や自動車の窓から手や顔を出せばわかるように、大きな抵抗、空気との摩擦があります。
飛行機が「翼」を通る空気の抵抗で持ち上がるほど、パラシュートでゆっくり落下できるほど、空気の抵抗は大きいのです。
なので、地球が回れば、その「抵抗、摩擦」で空気(大気)も地球にくっついて行こうとするのです。
風呂の中で、水を手でぐるぐる回せば渦ができるように。
空気も、水ほどではないにせよ「粘性(ねばっこさ)」や「動くものとの間の摩擦」があって、動くものにくっついて行こうとします。「うちわ」や「扇風機」や「送風機のファン」が作る風を考えれば分かりますよね。
ということで、地球の表面に接触している空気(大気)は、地球の回転にくっついて一緒に回ります。
それは「海の水」が地球と一緒に自転、公転しているのと同じです。
地球の自転や公転は一定速さで安定していますので、空気(大気)もそれにぴったりとくっついて安定に動いています。
実は、大気は「上下(高低)」も含めた3次元の動きの中で、地球の自転とのほんのちょっとのアンバランスで「貿易風」や「偏西風」という一定の流れを作り出しています。低気圧の回りに「反時計回り」の渦巻きが、高気圧の回りに「時計回り」の渦巻きができるのも同じようなメカニズムです。
貿易風、偏西風
↓
https://www.rd.ntt/se/media/article/0044.html
低気圧、高気圧
↓
https://kids.gakken.co.jp/kagaku/kagaku110/high- …
No.12
- 回答日時:
>オープンカーで走りながら同じようにピンポン玉を上に2-30センチ上げても落ちないような気がしますが
それは空気は地球に対して「動いて」いないから、相対的にオープンカーに対して風が吹く形になりますよね。
>こう言った場合は慣性の法則は当てはまらないのでしょうか❓
慣性の法則以前の問題です。
>なぜ大気も地球と一緒に動くのでしょうか?
地球に重力があるからですよ。重力が少なければ空気は勝手に動き、やがて空気は地上からはなくなります。月は地球の1/6しか重力がありませんので、空気をとどめておくことができませんでした。
No.9
- 回答日時:
もっと簡単な例をだしましょう。
新幹線の中でピンポン球を手から2~30cmぐらい上に上げたとしますよね。
新幹線は秒速80mぐらいです。球が戻るのに0.5秒かかったとしたらピンポン球は車両の後ろまでとんでいくはずです。でも手のひらに戻りますよね。
なぜでしょう、それは車内の空気も秒速80mで動いているからですよね。だから座席からみれば空気は静止しているからです。
それと同じなのですよ。地球上の物体は空気も含めて地球と共に動いています。ですから空気があたかも静止しているように感じるのです。
ありがとうございます。たとえば、オープンカーで走りながら同じようにピンポン玉を上に2-30センチ上げても落ちないような気がしますが
こう言った場合は慣性の法則は当てはまらないのでしょうか❓
No.6
- 回答日時:
宇宙に漂う大量のチリとガスが重力で凝集し地球となった。
その際、重いものは核となりそれより軽い岩石はマントルや地殻を形成し揮発性の物質はさらにその周りを覆い地球大気となった。
問題は、分離する前はそれらは混在していたということである。
一つの天体(隕石、微惑星)として存在していたのだからそれは当然である。
この世界には「角運動量保存則」がある。
地球の自転は、ざっくり見れば地球形成時に落下した天体群の角運動量の総和である。
つまり地球の自転のエネルギーは元をたどれば落下した天体群が持っていたものであり、その後個体部分になる成分も大気になる成分もそれを等しく有していた。
もし分離したあと大気が静止し個体部分が自転を続けるとなると、大気は個体部分に角運動量を渡さなければならない。
しかしそれはエネルギー分布の不平等を引き起こし熱力学第二法則すなわち「エントロピー増大の法則」に反することになる。
それと、摩擦とかの外力がない限り大気が停止することはない。
この世には「慣性の法則」があるからである。
精密に観測すれば、大気はその摩擦で地球の自転を遅くしている。
陸地とくに山の存在がその摩擦力を大きくしている。
しかしそれは地質スケールの年代で測ってようやくわかる程度のものである。
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