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跳跃能否改变地球的轨道
http://www.100md.com 2015年7月1日 《知识窗》 2015年第7期
     住在英国的德裔艺术家托斯顿·劳希曼曾发起过“跳地球日”活动,号召西半球民众在格林威治某一特定时间同时跳跃,以此推动地球变轨,距离太阳远一点,让世界凉爽起来。那么,这一目的能否实现呢?

    根据万有引力测定结果,地球质量M地为5.98×1024千克。而根据联合国人口发展委员会公布的数据,截至2014年,全世界总人口为72亿。世界卫生组织统计表明,全球人口平均体重62千克。因此,我们假设,处于白天的人口为36亿,其总质量为2.232×1011千克,这仅仅相当于地球总质量的27万亿分之一。

    人垂直起跳的高度一般不超过0.5米,重力加速度g为9.8米/秒2。根据能量守恒定律mgh=0.5×mv2,可以算出单人落地速度v约为3米/秒。

    为简化计算,我们将这36亿人集中在赤道上的近日点,按人均占地面积1平方米计算,可组成一个3600平方公里的方阵。现在这个方阵以3米/秒的速度撞上地球,根据动量定理Ft=m×Δv,可算出地球受到的瞬间冲量Ft为6.9×1011牛·秒,使地球速度变化Δv=Ft/M地=1.15×10-13米/秒。而据天文学研究表明,地球公转速度约为29790米/秒。通过对比我们发现,这对地球公转速度的影响仅为26亿亿分之一,就像一个细菌在你头上摇晃,想改变你的行动方向一样,完全可以忽略不计。

    从能量角度看,36亿人同时起跳产生的动能E=0.5×mv2,约为1.1万亿焦耳,仅相当于1颗小型原子弹爆炸产生的能量。而这个能量,只能让地球移动一个氢原子半径(5.3×10-11米)那么远。, http://www.100md.com(任飞)