Отличный повод "навялять" полную корзинку "альтернативщикам"

Уважаемые контовчане,

Давно не общались по теме всякой альтернативщины. Надо освежиться от всякой политики и линии Путина =)

Некоторое время назад заинтересовался темой под общим кодовым названием «Плоская земля». В интернете множество текстов и видеороликов как в защиту, так и в её опровержение. Среди них есть как тупые доказательства плоскости, так и не менее тупые (логически не грамотные) доказательства шарообразности.

Я лично не сторонник верить, что земля плоская, а космос — это, условно, «голограмма» или «огромный сферический экран вокруг земли» или что-то ещё подобное. Однако, изучая адекватных и серьёзных защитников плоской земли (то есть людей, понимающих что такое физика, геометрия и задающих действительно непростые вопросы), я сам для себя сформировал одну задачку, решение которой, к сожалению, до сих пор нигде не нашёл. Так что буду искренне благодарен за качественную помощь.

Сразу прошу тех, кто считает словосочетание «плоская земля» поводом записать человека в дебила, перестать читать данный текст. Это задачка на подумать, а не на идеологию и ярлыки.

Задача по вращению планеты Земля.

В современном научном представлении планета Земля — это каменный шар (а точнее геоид) с длиной экватора порядка 40 тысяч км, вращающийся вместе со своей атмосферой одновременно вокруг своей оси за примерно 24 часа и по элипсоидной орбите вокруг Солнца примерно за 365 дней. Одновременно Земля летит сквозь космос по большим орбитам вокруг центра галактики и вокруг центра вселенной. 

Вот с такими входными данными давайте совершим мысленный эксперимент.

Строго над одним из географических полюсов Земли (пусть будет Северный) мы на трёх воздушных шарах (аэростатах) поднимаем три ракеты.

Все три ракеты имеют абсолютно одинаковую геометрию (пусть это будет 10 метров в длину, 1.5 метра в диаметре и крылья нужного для выполнения условий задачи размера и развитой механизацией, в целом размеры не принципиальный, лишь бы одинаковые). Однако же ракеты отличаются массой. Одна весит с топливом, допустим, 2 тонны, другая 6 и третья 10.

На каждой из ракет установлены двигатели разной мощности (твердотопливные или жидкие, не важно), главное они способны дать мощность, необходимую для движения всех трёх ракет с одинаковой скоростью и не используют внешний окислитель. У всех трёх ракет за счёт балансировки утяжелителей и топлива центр масс находится в одном месте (для пущей идеализации можно предположить, что совпадает с геометрическим).

Каждая ракета оборудована мощным вычислительным комплексом и инструментами измерения, позволяющими выполнять все описанные ниже манёвры.

Все три ракеты подвешены на высоте 100, 150 и 200 метров над поверхностью так, чтобы их центры масс были строго над полюсом на оси вращения земли.
 Мы предполагаем штиль на всё время задачи.
 С помощью вентиляторов или ещё чего все три аэростата аккуратно закручиваются вокруг своей оси (совпадает с осью вращения Земли) в сторону, противоположную вращению Земли.

В определённый момент включаются двигатели и ракеты начинают свой полёт. За несколько секунд разогнавшись до скорости в 1000 км. в час ракеты направляются к своей цели. Ею является большой деревянный щит высотой 210 метров и закреплённый строго на экваторе (пусть у нас там есть островок).

Во время полёта наши ракеты выполняют следующие условия.

- скорость – постоянная

- высота (и разница по высоте между ракетами) постоянная.

- курс строго по прямой. То есть если в момент старта между проекцией носов ракет на поверхность и низом щита на экваторе прочертить прямую линию на глобусе получится долгота.  Любые колебания курса от боковых ветров (примем для упрощения, что нам повезло и ветер на всем протяжении полета был не более 5м\с) и\или высоты из-за воздушных ям компенсируются механизацией ракеты (крылья плюс вектор тяги).

- полет проходит строго над водой (для минимизации воздействия масс суши)

- расход топлива всеми тремя ракетами одинаков за счёт использования топлива разной энергоёмкости и, возможно, сброса лишнего для синхрониации масс.

Из бытовой логики и бытового опыта полётов на гражданских самолётах мы достоверно знаем что через примерно 10 часов описанного полёта все три ракеты поразят наш щит. Т.е. на щите на высоте 100, 150 и 200 х метров появятся отверстия от попадания ракет.

НО!

В момент этого самого попадания щит будет двигаться со скоростью примерно 1666 км. в час (40 тыс.км за 24 часа) относительно центра земли. В то время как на старте эта скорость равнялась нулю. И если ракеты поразили таки щит, значит и они двигались с такой скоростью (скоростью вращения земли у экватора).

Ну и теперь сам вопрос.

Какая физическая сила ответственна за наращивание 1666 км. в час скорости относительно центра земля и направленной строго перпендикулярно плоскости ракеты?

Пы.Сы.

Попробую сразу отмести часть ответов и комментариев, которые могли у вас появиться первыми:

1. Гравитация за это ответственна быть не может. Во-первых, направление её силы было всегда строго вниз (объекты притягиваются всей землёй) для каждой из ракет. Во-вторых, она была примерно одинакова что в начале полёта, что в конце. И в-третьих, при условии одинакового расхода топлива массы ракет отличались до 5 раз.

2. За приращение данной скорости не может отвечать и атмосфера, как бы этого не хотелось. В момент старта ракет был штиль. То есть молекулы воздуха помимо броуновского и теплового движения вверх\вниз просто вращались вокруг оси Земли, завлекаемые гравитацией. Ракетам никакой дополнительной энергии не передавали. Во время полёта ракеты врезались в находящиеся впереди молекулы воздуха. Это создавало как силу сопротивления, направленную назад (компенсировалась двигателями), так и подъёмную силу на крыльях, которая компенсировала гравитацию. Изменение скорости движения молекул относительно локальной скорости вращения земли в каждой точке полёта (ветер), которое передавалось ракетам в перпендикулярном полёту направлении, компенсировались кратковременными изменениями усилий на механизации крыльев.

3. Если же предположить, что ракетам перпендикулярное их движению ускорение передавала ускоряющаяся от параллели к параллели атмосфера, то возникает вопрос к точности попаданий. Количество молекул, способных столкнуться с каждой ракетой одинаковое (у них одинаковая геометрия), время воздействия одинаковое (разница в несколько секунд за счет разницы в высоте не в счет), точки соприкосновения со щитом строго на одинаковом как на старте расстоянии по вертикали и горизонтали, вот только массы ракет различны до 5 раз. Не бьётся.

4. За обсуждаемое ускорение не может отвечать и инерция. Так как по условиям задачи ракетам задана инерция в противоположную от вращения земли сторону. Нет у них инерции для заворота в сторону вращения земли. Также стоит учесть, что в момент старта ракеты уже висели в воздухе в равновесном состоянии. Т.е. энергию им могла передать только гравитация или воздух, которые в свою очередь были также в равновесии.

5. Возможно, во всех моих рассуждениях вы нашли какой-то неучтённый фактор (его я ищу по факту). Тогда большая просьба применить его и к следующей подзадаче. Представим, что добавились ещё 2 ракеты в тех же самых габаритах. Одна весит 7 тонн и двигается со скоростью 3333км в час. Другая 4 тонны и 10000 км в час. Исходя из имеющихся эмпирических данных обе эти ракеты поразят тот же щит строго выше или ниже первых трех (смотря как подвесим). Т.е. в момент столкновения у них будет та же самая скорость относительно центра земли , направленная строго перпендикулярно плоскости ракет. Но вот лететь до точки одна будет 3 часа, а другая час. Неучтённый мною фактор и к таким ракетам подходит?