清北网校名师在线科普《流浪地球》:地球不会被木星撕碎

2020-02-21 20:48:59 来源: 北国网

欧洲杯赛事大全 www.globalrxlist.com   点燃木星之后,冲击波会不会把地球大气冲走呢?刘培强烧坏了MOSS的摄像头,那么MOSS就彻底死了吗?去年,大火的《流浪地球》引发了许多学生的思考。近日,在清北网??破湛紊?,北京人大附中名师李永乐详细剖析了这个问题。李永乐表示,《流浪地球》最大的一个bug就是地球接近木星时超过了洛希极限就会被撕碎,而实际上电影中给出的洛希极限是错误的。

 

  在解释洛希极限之前,李永乐首先和大家讨论了“惯性力”和“潮汐力”(又名“引潮力”)。他说,“惯性力”是物体在变速参考系中受到的一个虚拟力,它在感受上存在,但是在实际中并不存在。比如,停车时,人的身体会往前倾或向后仰,这就是受惯性力的影响。惯性力是一种数学处理方法,当我们在一个非匀速静止的参考系中研究问题时,我们需要对物体添加惯性力,这样才能符合牛顿定律。

  随后,李永乐又以《流浪地球》为模型,讲解了“潮汐力”。他指出,当地球受到地心引力后,就会产生指向木星的加速度,如果这时候地球两侧同时站着两个人A和B,A就会受到指向木星的万有引力的影响。由于地球参考系不是惯性系,A还会产生惯性力,这个惯性力与系统加速度呈相反方向。当地球向左时,人受到的惯性力就会向右。此外,当A站在地球上时,还会受到地球引力的影响。同理,B也会受到木星万有引力、地球引力、惯性力的影响。惯性力和万有引力合起来就叫“潮汐力”,它有把人撕向空中的趋势。不过,在地球引力的作用下,人很难撕向空中。这时,如果地面还有水,就会形成所谓的潮汐现象。

  那究竟什么是洛希极限呢?李永乐进一步诠释,洛希极限最早由法国人洛希提出,当小天体受到的潮汐力正好能等于它自身的引力,这个位置就叫洛希极限。倘若地球位于洛希极限里面,就会出现潮汐力大于地球自身万有引力的现象,于是这个潮汐力就会把人、大树抛向太空;倘若地球位于洛希极限外,潮汐力就会小于地球自身万有引力,人和大树可以正常待在地球上。

  据说,彗星在经过土星附近的时候进入了洛希极限,然后被潮汐力撕碎成小块,形成了土星光环?;褂兴彰房恕形?号彗星,1992年,苏梅克—列维9号彗星就已经进入了木星的洛希极限内,在被撕碎后,那些碎片又撞到木星上。

  谈及“《流浪地球》中给出的洛希极限其实是错误的”这个bug时,李永乐指出,由于《流浪地球》中给出的洛希极限并不准确,导致电影中很多情节都存在问题。他用公式一步步推理,并得出结论:如果地球和木星之间的刚体洛希极限在木星的半径里面,刚体要想被撕碎,必须钻到木星里面。不论是流体还是刚体,洛希极限其实和两个星球的密度以及大天体的半径有关,在不同星球,洛希极限也会不一样。

  “在做后期处理的时候,导演们没有仔细查看与洛希极限相关的含义,结果造成他们去网上差洛希极限,一查太阳和木星之间的洛希极限是89万公里和171万公里,但那是木星进入太阳引力范围之后,被太阳撕碎的洛希极限,不是地球进入木星引力范围后,被木星撕烈的洛希极限”,他补充道,其实地球经过木星时,并不会被撕碎。但不论如何,《流浪地球》都称得上一部好电影。

  “原来洛希极限是这个意思”,听完李永乐这节科普课,学生们顿时豁然开朗,他们纷纷表示,每次听完李永乐老师的课大有收获。据了解,清北网校已经免费推出8节李永乐科普课堂,内容涵盖高数、万有引力定律、角动量守恒等知识点。与此同时,清北网?;勾?月17日开始为小学三年级到初中二年级的学生免费提供了7天3科18节在线直播精品课,课程均由清华北大毕业的一线名师授课。

  清北网校相关负责人表示,特殊时期,希望每位同学通过在线教育课堂,学有所获。

作者: 编辑: 代兴梅

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