Daarom arriveert een vliegtuig dat naar het westen vliegt niet eerder, ook al draait de aarde naar het oosten
We weten allemaal dat de aarde min of meer rond is en om haar as draait. Eén van de effecten van deze rotatie is precies de afwisseling van dag en nacht, maar het is zeker niet het enige. We zouden bijvoorbeeld kunnen denken dat als de aarde om zichzelf draait, vliegen in de tegenovergestelde richting voldoende zou zijn om eerder te arriveren, toch? Nou, niet echt: laten we samen ontdekken waarom niet!
Met welke snelheid draait de aarde om zichzelf?
Unsplash
De rotatiebeweging van de aarde is te danken aan de zwaartekracht die gas en stof aantrok en onze planeet vormde. Geleidelijk leidde de zwaartekracht tot de vorming van steeds compactere aggregaten en dus tot een steeds snellere rotatie. Bovendien is dit de reden waarom de aarde vandaag de dag nog steeds om haar as draait, en waarom haar snelheid elke 50.000 jaar met een seconde afneemt.
Juist de rotatiesnelheid van de aarde kan ons doen begrijpen waarom een vliegtuig dat naar het westen vliegt niet eerder arriveert. In feite roteert onze planeet met een snelheid van ongeveer 1670 kilometer per uur op de evenaar. Naarmate we verder van de evenaar komen, neemt de waarde af, en ligt deze bijvoorbeeld in Zuid-Europa rond de 1200 kilometer per uur. Bij de polen is er uiteraard geen rotatie. Maar hoe verhoudt dit zich tot de vliegtijd?
De rol van de rotatie van de aarde in het vliegverkeer
Unsplash
De aarde draait oostwaarts ten opzichte van haar kern, en dus zou een vliegtuig dat naar het westen vliegt eerder moeten arriveren. Aan de andere kant is een vliegtuig tijdens de vlucht niet langer gebonden aan de wrijving van de grond en komt het oppervlak van de planeet het in zekere zin zelfs “tegemoet”. Tegelijkertijd zou het voor een vliegtuig dat naar het oosten vliegt veel langer nodig hebben om zijn bestemming te bereiken: het aardoppervlak beweegt zich voortdurend weg, en daarom is het bereiken ervan veel ingewikkelder. Toch?
Laten we ons voorstellen dat twee vliegtuigen vanaf hetzelfde punt vertrekken: het ene vliegt naar het westen en het andere naar het oosten, maar ze moeten twee bestemmingen op dezelfde afstand bereiken. Volgens de redenering die we zojuist hebben gedaan, zou de eerste als eerste moeten arriveren, de tweede later. Toch komen beide vrijwel op hetzelfde tijdstip aan, omdat de rotatie van de aarde geen invloed heeft op de vlucht. Niet direct, tenminste.
Waarom arriveert een vliegtuig dat naar het westen vliegt niet eerder?
De reden ligt precies in de rotatie van de aarde en het referentiesysteem. Wanneer onze planeet om zijn as draait, heeft de beweging niet alleen invloed op het oppervlak, maar ook op de atmosfeer. Deze laatste roteert samen met de rest van de planeet, en het vliegtuig maakt deel uit van dit systeem. Opstijgen betekent niet dat je je losmaakt van de aarde, zoals een ruimteschip dat zou kunnen doen, onder de juiste omstandigheden, maar dat je binnen het aardse systeem blijft dat bestaat uit de planeet en de atmosfeer.
Door te roteren "brengt" de aarde ook de vliegtuigen mee. Als de vlucht oostwaarts is, draagt de snelheid van de vlucht bij aan de rotatiesnelheid van de aarde; als de vlucht westwaarts is, wordt de snelheid van de vlucht afgetrokken van de rotatiesnelheid van de aarde. Wat gebeurt er dan? Dat een vliegtuig dat naar het oosten vliegt, naar het oosten beweegt, terwijl een vliegtuig dat naar het westen vliegt, naar het oosten beweegt... met een snelheid die lager is dan de rotatie van de aarde. En dus vliegt naar het westen.
Maar waarom beïnvloedt vliegen naar het westen of oosten dan in sommige gevallen de reistijd? Het antwoord ligt in sterke wind, voor of tegen, als gevolg van het Coriolis-effect, waarbij verschillende delen van de aarde met verschillende snelheden roteren. Als gevolg hiervan heeft de rotatiesnelheid van onze planeet invloed op de vliegtijden van vliegtuigen. Alleen, niet op de manier zoals we dachten.
