Jak Ziemia się obraca. Codzienny obrót Ziemi

Niejedno pokolenie uczniów drżało przed naszym nauczycielem fizyki. Przyjeżdżam, pozornie dowiedziawszy się już wszystkiego, wyciągam bilet – a w drugim pytaniu pojawia się problem z planetami! Jesteśmy szybcy! I tak chętnie wszystko wyjaśniam, już przygotowuję się do pierwszej piątki - i słyszę pytanie: „W jakim kierunku obraca się Twoja Ziemia?”. Ogólnie rzecz biorąc, musiałem powtórzyć zadanie - ponieważ nie znam odpowiedzi na „pytanie szkolne”.

Rodzaje obrotu Ziemi

Na początek warto wspomnieć, że jest dwa rodzaje ruchu planet(skorygowane ze względu na to, o czym mówimy Układ Słoneczny):

• Rotacja wokół Słońca, która dla nas wyraża się w zmianie pór roku.
• Obrót wokół własnej osi, który możemy zauważyć po zmianie dnia i nocy.

Przyjrzyjmy się teraz każdemu z nich osobno

W jakim kierunku Ziemia obraca się wokół własnej osi?

Faktem jest, że każdy ruch jest względny. Kierunek obrotu planety będzie zależał od tego, gdzie znajduje się obserwator. Innymi słowy, jest to cecha planety pod wpływem punktu odniesienia.

• Wyobraź sobie, że znajdujesz się dokładnie na Biegun północny. Wtedy śmiało możemy powiedzieć, że ruch trwa przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.
• Jeśli przeniesiesz się na drugi koniec globu - do bieguna południowego– słuszne byłoby stwierdzenie, że Ziemia się porusza zgodnie ze wskazówkami zegara.
• W ogólnym przypadku bardziej poprawna byłaby odpowiedź na to pytanie Ziemia porusza się z zachodu na wschód.

Można to udowodnić obserwując ruch słońca po niebie. Każdego dnia, bez względu na to gdzie jesteś, słońce wzejdzie po tej samej (wschodniej) stronie i na pewno zajdzie na zachodzie. To prawda, że ​​​​na biegunach dzień trwa sześć miesięcy, ale nawet tutaj ta zasada nie zostanie naruszona.

Obrót wokół Słońca

Tutaj byłoby miło najpierw zająć się faktem, że co to jest ekliptyka.

Ekliptyka to okrąg, po którym porusza się Słońce dla obserwatora z Ziemi.

Teraz wyobraźmy sobie, że możemy łatwo dotrzeć do dowolnego punktu ekliptyki. Whoop - i natychmiast się przeprowadziliśmy. Co więc zobaczymy?

Po opowiedzeniu tego wszystkiego na egzaminie poprawkowym udało mi się uzyskać ocenę A. Oczywiście lepiej byłoby nauczyć się wszystkiego na czas - ale teraz będę mądrzejszy.

Pomocne2 Niezbyt pomocne

Komentarze0

Pisać

„Ziemia się obraca, powiedziano nam, ale jak możemy zrozumieć, gdzie się obraca, skoro tego nie czujemy?” – zapytała mnie córka i muszę przyznać, że miała rację – w szkole zwykle nie wdaje się w szczegóły, zwłaszcza w klasach podstawowych. Musiałam zaopatrzyć się w cierpliwość, globus i kilka ciekawych historii, żeby maluszek się nie nudził.

Dlaczego ona się kręci

Są trzy powody, dla których nasza planeta obraca się nie tylko wokół ciała niebieskiego, ale także niczym wierzchołek wokół własnej osi:

• obrót przez bezwładność;
• z powodu narażenia na pola magnetyczne;
• jako reakcja na promieniowanie słoneczne.

Wszystkie te czynniki razem wprawiają w ruch naszą planetę, ale jak możemy zrozumieć, w jakim kierunku się ona porusza?

W jakim kierunku porusza się nasza planeta?

Naukowiec Johannes Kepler odpowiedział na to pytanie już w XVII wieku. Wyznaczył eliptyczną orbitę naszej planety i obliczył kierunek jej ruchu. Najłatwiej to zrozumieć, patrząc na kulę ziemską z góry – jeśli umieścimy punkt w jej centrum, to będzie się on przemieszczał z zachodu na wschód, podobnie jak sama planeta.

Jednak trik astronomii polega na pozycji, z której dokonuje się obserwacji – jeśli spojrzymy na kulę ziemską od dołu, będzie ona poruszać się zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Z tego powodu w Australii woda w zlewie, tworząc lejek, skręca się w przeciwnym kierunku.

Jak określić kierunek ruchu Ziemi

Naukowcy postanowili zacząć od punktu, do którego skierowana jest oś Ziemi, czyli Gwiazdy Północnej. Dlatego kierunek ruchu z półkuli północnej przyjmuje się za jedyny słuszny.

I znowu się kręci

Ale już wokół Słońca. Jak wiadomo, nasza planeta porusza się w dwóch kierunkach - wokół własnej osi i wokół ciała niebieskiego, i w obu przypadkach obraca się z zachodu na wschód.

Dlaczego nie czujemy jej ruchu?

Nasza planeta porusza się z kolosalną prędkością 1675 kilometrów na godzinę, a my poruszamy się wraz z nią. Będąc w ziemskiej atmosferze, właściwie stanowimy jedność i nawet stojąc w miejscu, poruszamy się z planetą z tą samą prędkością, dlatego tego nie czujemy.

Pomocne0 Niezbyt przydatne

Komentarze0

Pisać

Naciśnij „Enter”, aby skomentować

Odkąd pamiętam z dzieciństwa zawsze fascynowało mnie wieczorne niebo, pokryte niezliczoną ilością gwiazd. Ile ich jest, jak daleko są od siebie, czy w pobliżu nich znajdują się planety takie jak nasza Ziemia, a może niektóre z nich są również zamieszkane przez istoty myślące? I zawsze ciekawie było sobie wyobrazić, że w każdej sekundzie nie stoimy nieruchomo w miejscu, ale razem z naszą planetą obracamy się i lecimy z ogromną prędkością w nieskończonej przestrzeni.

Jak Ziemia się obraca

Nasza planeta faktycznie porusza się po bardzo złożonej trajektorii i jednocześnie porusza się w trzech płaszczyznach:

• obraca się wokół własnej osi;
• wokół swojej gwiazdy- Słońce;
• razem z naszym układem gwiezdnym dokonujemy gigantycznej rewolucji wokół centrum galaktyki.

Nie jesteśmy w stanie fizycznie odczuć obrotu Ziemi tak, jak odczuwamy prędkość, gdy jedziemy samochodem. Jednakże zewnętrzne oznaki rotacji planet oglądamy zmiana pory dnia i pory roku oraz względne położenie ciał niebieskich.

Codzienny obrót Ziemi

Obrót osiowy Ziemia zobowiązuje z zachodu na wschód. Oś nazywamy konwencjonalną linią łączącą biegun północny i południowy planety, które pozostają nieruchome podczas obrotu. Jeśli wzniesiemy się dokładnie nad biegun północny, będziemy mogli zobaczyć, że Ziemia niczym duża kula się toczy przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Oś Ziemi nie jest ściśle prostopadła, ale ma nachylenie 66°33' względem płaszczyzny.

Podczas jednego pełnego obrotu Ziemi wokół własnej osi doba trwa 24 godziny. Prędkość obrotowa nie jest jednakowa na całej powierzchni i maleje w miarę zbliżania się do biegunów; na równiku jest największa i wynosi 465 m/s.

Roczny obrót Ziemi

Podobnie jak w przypadku swojego ruchu osiowego, Ziemia również pędzi wokół Słońca z zachodu na wschód, a jej prędkość jest już znacznie większa, bo aż 108 000 km/h. Długość jednej takiej rewolucji to jeden ziemski rok, czyli 365 dni, a także zmiana czterech pór roku.

Co ciekawe, na półkuli południowej i północnej na naszej planecie zima i lato nie pokrywają się w czasie i zależą od tego, która z półkul w danym okresie Ziemia jest zwrócona w stronę Słońca. Jeśli więc w Londynie jest lato, to w Wellington jest jednocześnie zima.

Wiedza o kierunku obrotu Ziemi i względnym położeniu ciał niebieskich ma praktyczne zastosowanie nie tylko w nauce i wielu obszarach społeczeństwa ludzkiego, ale może być również przydatna każdemu z nas w określonej sytuacji życiowej. Na przykład na wycieczce turystycznej np wiedza zawsze się przyda poruszać się po terenie i ustalać aktualny czas.

Pomocne0 Niezbyt przydatne

Komentarze0

Pisać

Naciśnij „Enter”, aby skomentować

Pamiętam, że student geografii opowiadał o eksperymencie z drenażem. Woda w zlewie płynie zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub w przeciwnym kierunku, w zależności od półkuli. A na równiku w ogóle nie ma takiego wiru. Czy to nie cud!

Kto jako pierwszy wyraźnie pokazał, w którą stronę obraca się Ziemia?

W zeszłym roku przypadkowo obejrzałem program edukacyjny. Powiedzieli, że pierwszy kto Pdał ludziom obrót Ziemi– fizyk z Francji Leona Foucaulta, w połowie XIX w. Eksperymenty przeprowadzał w domu, a po udanych prezentacjach zaczął pokazywać publiczności „atrakcję” w obserwatorium i Panteonie w Paryżu.

Wahadło pana Foucaulta wyglądało tak. Wyobrażać sobie piłka o wadze 28 kg, zawieszony na nitce 67 m. Pod piłką - pierścień. Piłka została odbita od swojej osi i wypuszczona bez prędkości początkowej. W rezultacie wahadło oscylowało, rysując pociągnięcia wzdłuż konturu pierścienia. Coraz dalej poruszając się zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Doświadczenie pokazuje, że wahadło porusza się tylko pod wpływem siły ciężkości. A kierunek ruchu ziemi przeciwnie do ruchu wahadła, tzn. przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.

Kierunek wschodni

Fizycy to obliczyli spadające obiekty odchylają się na wschód. Na przykład, jeśli wejdziesz na szczyt wysokiej góry i rzucisz z niej kamień, spadnie on u podnóża, lekko odchylając się od swojej osi w kierunku wschodnim.

Możesz również obserwuj słońce i myśleć logicznie. Na wschodzie się pojawia, na zachodzie znika. Oznacza to, że planeta obraca się w kierunku wschodnim od Słońca.

Jak ruch Ziemi objawia się w przyrodzie?

Oprócz dobrze znanych zmian dnia i nocy, cykliczności pór roku, ruch planety odzwierciedla się także w następujących zjawiskach:

• Pasaty– wiatry tropikalne, wiejące stale w kierunku równika (z północnego wschodu i południowego wschodu po obu stronach równika).
• Przemieszczenie cyklonu na wschód (w kierunku z południa na północ).
• Erozja brzegów rzek(w części północnej - po prawej, w południowej - po lewej).

Jeśli chcesz naprawdę obserwować ruch planety, a nie zmyślać fakty i wnioski, spójrz na Ziemię z satelity. Planetaria, miejsca naukowe, filmy - wszystko to jest dostępne i bardzo ekscytujące.

Pomocne0 Niezbyt przydatne

Komentarze0

Pisać

Naciśnij „Enter”, aby skomentować

Po przeczytaniu pytania od razu chciałem je przeformułować i nie pytać, czy w ogóle się obraca. Czasami takie paradoksalne spojrzenie na znane rzeczy pomaga lepiej zrozumieć ich istotę. Myślenie „przez sprzeczność” to dobry sposób na „kontratak” na argumenty przeciwnika i szybkie wygranie dyskusji. Jeśli ktoś tak uważa fakt rotacji nasza rodzima planeta nie budzi wątpliwości i wydaje się, że nie ma z kim się spierać, to przypomnę Państwu o istnieniu Towarzystwa Płaskiej Ziemi. Setki ludzi będących członkami tej bardzo oficjalnej organizacji są absolutnie pewne, że to Słońce i gwiazdy krążą wokół nieruchomej Ziemi w kształcie dysku.

Czy nasza planeta się obraca?

Nawet w czasach starożytnych wyznawcy sławnych matematyka Pitagorasa. Ogromny przełom w rozwiązaniu tego problemu nastąpił w XVI wieku Mikołaj Kopernik. Przedstawił pomysł heliocentryczny układ świata, a obrót Ziemi był jego integralną częścią. Ale z pewnością to udowodni Ziemia krąży wokół słońca udało się to dopiero wiele lat później – w XVIII w., kiedy Brytyjczycy naukowiec Bradley został otwarty okres jednego roku aberracja gwiazdowa.

Potwierdzenie codziennej rotacji trzeba było czekać jeszcze dłużej i dopiero w XIX wieku Jeana Foucaulta zademonstrowano eksperymenty wahadłowe i w ten sposób to udowodnił Ziemia naprawdę się kręci wokół swojej wyimaginowanej osi.

W którą stronę obraca się Ziemia?

O, w jakim kierunku obraca się Ziemia wokół osi wymowne są wschody i zachody słońca. Jeśli Słońce wschodzi na wschodzie, oznacza to, że obrót odbywa się w kierunku wschodnim.

Teraz spróbuj wyobrazić sobie, że poleciałeś w kosmos nad biegunem północnym i spójrz na Ziemię. Z tej pozycji wyraźnie widać, jak porusza się planeta wraz ze wszystkimi oceanami i kontynentami! Ale po co takie sztuczki, skoro astronomowie już dawno to ustalili, ściśle w odniesieniu do bieguna niebieskiego przeciwnie do ruchu wskazówek zegara obracać się wokół własnej osi i wokół Słońca: Biegun południowy, kula będzie się obracać w określonym kierunku zgodnie ze wskazówkami zegara, a wręcz odwrotnie biegun północny. Logiczne jest, że obrót następuje w kierunku wschodu - w końcu Słońce pojawia się na wschodzie i znika na zachodzie. Naukowcy odkryli, że planeta stopniowo zwalnia o tysięczne sekundy rocznie. Większość planet w naszym układzie ma ten sam kierunek obrotu, z jedynymi wyjątkami Uran I Wenus. Jeśli spojrzysz na Ziemię z kosmosu, możesz zauważyć dwa rodzaje ruchu: wokół własnej osi i wokół gwiazdy - Słońca.

Niewiele osób nie zauważyło wir woda w łazience. Zjawisko to, pomimo swojej powszechności, jest dla świata nauki dość zagadką. Rzeczywiście, w Półkula północna jacuzzi jest skierowane przeciwnie do ruchu wskazówek zegara i odwrotnie – wszystko jest na odwrót. Większość naukowców uważa to za przejaw siły Coriolisa(bezwładność spowodowana obrotem Ziemia). Na poparcie tej teorii można przytoczyć kilka innych przejawów tej siły:

• V półkula północna wiatry środkowej części cyklon wieją przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, na południu - odwrotnie;
• Najbardziej zużywa się lewa szyna kolei Półkula południowa, natomiast odwrotnie - prawy;

• nad rzekami w Półkula północna wyraźny prawy stromy brzeg, w Jużnych jest odwrotnie.

A co jeśli przestanie

Ciekawie jest sobie wyobrazić, co by się stało, gdyby nasza planeta przestaje się obracać. Dla zwykłego człowieka byłoby to równoznaczne z jazdą samochodem z prędkością 2000 km/h i wtedy nagłe hamowanie. Myślę, że nie trzeba tłumaczyć konsekwencji takiego zdarzenia, ale to nie będzie najgorsze. Jeśli jesteś w tym momencie równik, ciało ludzkie będzie nadal „leciało” z prędkością prawie 500 metrów na sekundę, ale ci, którzy będą mieli szczęście znaleźć się bliżej słupy, będziesz w stanie przetrwać, ale nie na długo. Wiatr stanie się tak silny, że siła jego działania będzie porównywalna z siłą eksplozja bomby atomowej i spowoduje tarcie wiatru pożary na całej planecie.

Po takiej katastrofie życie na naszej planecie zniknie i nigdy już nie zostanie przywrócone.

Pomocne0 Niezbyt przydatne

Ruch wokół osi obrotu jest jednym z powszechnych rodzajów ruchu obiektów w przyrodzie. W tym artykule rozważymy ten rodzaj ruchu z punktu widzenia dynamiki i kinematyki. Przedstawiamy także wzory łączące podstawowe wielkości fizyczne.

O jakim ruchu mówimy?

W sensie dosłownym będziemy mówić o ruchu ciał po okręgu, czyli o ich obrocie. Uderzającym przykładem takiego ruchu jest obrót koła samochodu lub roweru, gdy pojazd jest w ruchu. Obrót wokół własnej osi przez łyżwiarza figurowego wykonującego skomplikowane piruety na lodzie. Albo obrót naszej planety wokół Słońca i wokół własnej osi, nachylonej do płaszczyzny ekliptyki.

Jak widać, ważnym elementem rozważanego rodzaju ruchu jest oś obrotu. Każdy punkt ciała o dowolnym kształcie wykonuje wokół siebie ruchy okrężne. Odległość punktu od osi nazywa się promieniem obrotu. Od jego wartości zależy wiele właściwości całego układu mechanicznego, takich jak moment bezwładności, prędkość liniowa i inne.

Jeżeli przyczyną liniowego ruchu translacyjnego ciał w przestrzeni jest działająca na nie siła zewnętrzna, to przyczyną ruchu wokół osi obrotu jest zewnętrzny moment siły. Wielkość tę opisuje się jako iloczyn wektorowy przyłożonej siły F¯ i wektora odległości od punktu jej przyłożenia do osi r¯, czyli:

Działanie momentu M¯ prowadzi do pojawienia się w układzie przyspieszenia kątowego α¯. Obie wielkości powiązane są ze sobą pewnym współczynnikiem I według następującej równości:

Wielkość I nazywa się momentem bezwładności. Zależy to zarówno od kształtu ciała, jak i od rozkładu mas w jego wnętrzu oraz od odległości od osi obrotu. Dla punktu materialnego oblicza się go według wzoru:

Jeżeli zewnętrzny wynosi zero, to układ zachowuje swój moment pędu L¯. Jest to kolejna wielkość wektorowa, która zgodnie z definicją jest równa:

Tutaj p¯ jest impulsem liniowym.

Prawo zachowania momentu obrotowego L¯ zwykle zapisuje się w następującej postaci:

Gdzie ω jest prędkością kątową. Zostanie to omówione w dalszej części artykułu.

Kinematyka obrotu

W przeciwieństwie do dynamiki, ta gałąź fizyki uwzględnia wyłącznie istotne wielkości praktyczne związane ze zmianami w czasie położenia ciał w przestrzeni. Oznacza to, że przedmiotem badań kinematyki obrotu są prędkości, przyspieszenia i kąty obrotu.

Najpierw wprowadźmy prędkość kątową. Rozumie się przez to kąt, o jaki obraca się ciało w jednostce czasu. Wzór na chwilową prędkość kątową to:

Jeśli ciało obraca się o równe kąty w równych odstępach czasu, wówczas obrót nazywa się jednostajnym. Obowiązuje dla niego wzór na średnią prędkość kątową:

ω mierzy się w radianach na sekundę, co w układzie SI odpowiada odwrotności sekund (s -1).

W przypadku nierównomiernego obrotu stosuje się pojęcie przyspieszenia kątowego α. Określa szybkość zmian w czasie wartości ω, czyli:

α = dω/dt = d 2 θ/dt 2

α mierzy się w radianach na sekundę kwadratową (w SI - s -2).

Jeżeli ciało początkowo obracało się równomiernie z prędkością ω 0, a następnie przy stałym przyspieszeniu α zaczęło zwiększać swoją prędkość, to taki ruch można opisać wzorem:

θ = ω 0 *t + α*t 2 /2

Równość tę uzyskuje się poprzez całkowanie równań prędkości kątowej w czasie. Wzór na θ pozwala obliczyć liczbę obrotów, jakie układ wykona wokół osi obrotu w czasie t.

Prędkości liniowe i kątowe

Obie prędkości są ze sobą powiązane. Kiedy mówią o prędkości obrotu wokół osi, mogą mieć na myśli zarówno charakterystykę liniową, jak i kątową.

Załóżmy, że pewien punkt materialny obraca się wokół osi w odległości r z prędkością ω. Wtedy jego prędkość liniowa v będzie równa:

Różnica pomiędzy prędkością liniową i kątową jest znacząca. Zatem przy równomiernym obrocie ω nie zależy od odległości od osi, ale wartość v rośnie liniowo wraz ze wzrostem r. Ten ostatni fakt wyjaśnia, dlaczego wraz ze wzrostem promienia obrotu trudniej jest utrzymać ciało na torze kołowym (zwiększa się jego prędkość liniowa, a co za tym idzie, siły bezwładności).

Zadanie obliczenia prędkości obrotowej wokół osi Ziemi

Wszyscy wiedzą, że nasza planeta w Układzie Słonecznym podlega dwóm rodzajom ruchu obrotowego:

• wokół własnej osi;
• wokół gwiazdy.

Obliczmy prędkości ω i v dla pierwszego z nich.

Prędkość kątowa nie jest trudna do określenia. Aby to zrobić, pamiętaj, że planeta wykonuje pełny obrót równy 2*pi radianów w ciągu 24 godzin (dokładna wartość to 23 godziny 56 minut 4,1 sekundy). Wtedy wartość ω będzie równa:

ω = 2*pi/(24*3600) = 7,27*10 -5 rad/s

Obliczona wartość jest niewielka. Pokażmy teraz, jak bardzo wartość bezwzględna ω różni się od wartości bezwzględnej v.

Obliczmy prędkość liniową v dla punktów leżących na powierzchni planety na szerokości równikowej. Ponieważ Ziemia jest spłaszczoną kulą, promień równikowy jest nieco większy niż promień biegunowy. Jest to 6378 km. Korzystając ze wzoru na połączenie dwóch prędkości, otrzymujemy:

v = ω*r = 7,27*10 -5 *6378000 ≈ 464 m/s

Wynikowa prędkość wynosi 1670 km/h, czyli jest większa od prędkości dźwięku w powietrzu (1235 km/h).

Obrót Ziemi wokół własnej osi powoduje pojawienie się tzw. siły Coriolisa, co należy wziąć pod uwagę podczas lotu rakietami balistycznymi. Jest także przyczyną wielu zjawisk atmosferycznych, m.in. odchylenia pasatów na zachód.

Ziemia jest zawsze w ruchu. Chociaż wydaje nam się, że stoimy nieruchomo na powierzchni planety, ona nieustannie obraca się wokół własnej osi i Słońca. Tego ruchu nie odczuwamy, gdyż przypomina on lot samolotem. Poruszamy się z tą samą prędkością co samolot, więc w ogóle nie mamy wrażenia, że ​​się poruszamy.

Z jaką prędkością Ziemia obraca się wokół własnej osi?

Ziemia obraca się wokół własnej osi w ciągu prawie 24 godzin (dokładniej za 23 godziny 56 minut 4,09 sekundy lub 23,93 godziny). Ponieważ obwód Ziemi wynosi 40 075 km, każdy obiekt na równiku obraca się z prędkością około 1674 km na godzinę, czyli około 465 metrów (0,465 km) na sekundę (40075 km podzielone przez 23,93 godziny i otrzymujemy 1674 km na godzinę).

Przy (90 stopniach szerokości geograficznej północnej) i (90 stopni szerokości geograficznej południowej) prędkość faktycznie wynosi zero, ponieważ punkty biegunowe obracają się z bardzo małą prędkością.

Aby określić prędkość na dowolnej innej szerokości geograficznej, wystarczy pomnożyć cosinus szerokości geograficznej przez prędkość obrotową planety na równiku (1674 km na godzinę). Cosinus 45 stopni wynosi 0,7071, więc pomnóż 0,7071 przez 1674 km na godzinę i otrzymaj 1183,7 km na godzinę.

Cosinus wymaganej szerokości geograficznej można łatwo obliczyć za pomocą kalkulatora lub sprawdzić w tabeli cosinusów.

Prędkość obrotu Ziemi dla innych szerokości geograficznych:

• 10 stopni: 0,9848×1674=1648,6 km na godzinę;
• 20 stopni: 0,9397 × 1674 = 1573,1 km na godzinę;
• 30 stopni: 0,866×1674=1449,7 km na godzinę;
• 40 stopni: 0,766 × 1674 = 1282,3 km na godzinę;
• 50 stopni: 0,6428×1674=1076,0 km na godzinę;
• 60 stopni: 0,5 × 1674 = 837,0 km na godzinę;
• 70 stopni: 0,342 × 1674 = 572,5 km na godzinę;
• 80 stopni: 0,1736 × 1674 = 290,6 km na godzinę.

Hamowanie cykliczne

Wszystko ma charakter cykliczny, nawet prędkość obrotu naszej planety, którą geofizycy mogą mierzyć z dokładnością do milisekund. Rotacja Ziemi zazwyczaj obejmuje pięcioletnie cykle zwalniania i przyspieszania, a ostatni rok cyklu spowolnienia jest często powiązany z gwałtownym wzrostem trzęsień ziemi na całym świecie.

Ponieważ rok 2018 jest ostatnim w cyklu spowolnienia, naukowcy spodziewają się w tym roku wzrostu aktywności sejsmicznej. Korelacja nie jest związkiem przyczynowym, ale geolodzy zawsze szukają narzędzi pozwalających przewidzieć, kiedy nastąpi kolejne duże trzęsienie ziemi.

Oscylacje osi Ziemi

Ziemia obraca się nieznacznie, gdy jej oś dryfuje w stronę biegunów. Obserwuje się, że od 2000 r. dryf osi Ziemi przyspiesza, przesuwając się na wschód z prędkością 17 cm rocznie. Naukowcy ustalili, że oś nadal porusza się na wschód, zamiast poruszać się tam i z powrotem z powodu połączonego efektu topnienia Grenlandii i , a także utraty wody w Eurazji.

Oczekuje się, że dryft osiowy będzie szczególnie wrażliwy na zmiany zachodzące na 45 stopniach szerokości geograficznej północnej i południowej. Odkrycie to pozwoliło naukowcom w końcu odpowiedzieć na zadawane od dawna pytanie, dlaczego oś w ogóle dryfuje. Chybanie osi na wschód lub zachód było spowodowane suchymi lub mokrymi latami w Eurazji.

Z jaką prędkością Ziemia porusza się wokół Słońca?

Oprócz prędkości obrotu Ziemi wokół własnej osi, nasza planeta okrąża Słońce także z prędkością około 108 000 km na godzinę (czyli około 30 km na sekundę), a swój pełny obrót wokół Słońca zajmuje 365 256 dni.

Dopiero w XVI wieku ludzie zdali sobie sprawę, że Słońce jest centrum naszego Układu Słonecznego i że Ziemia porusza się wokół niego, a nie jest stałym centrum Wszechświata.

Ziemia jest kulista, jednak nie jest to kula idealna. Z powodu rotacji planeta jest lekko spłaszczona na biegunach; taka figura jest zwykle nazywana sferoidą lub geoidą - „jak ziemia”.

Ziemia jest ogromna, jej wielkość trudno sobie wyobrazić. Główne parametry naszej planety są następujące:

• Średnica - 12570 km
• Długość równika - 40076 km
• Długość dowolnego południka wynosi 40008 km
• Całkowita powierzchnia Ziemi wynosi 510 milionów km2
• Promień biegunów - 6357 km
• Promień równika - 6378 km

Ziemia obraca się jednocześnie wokół Słońca i wokół własnej osi.

Jakie znasz rodzaje ruchu Ziemi?
Roczny i dobowy obrót Ziemi

Obrót Ziemi wokół własnej osi

Ziemia obraca się wokół nachylonej osi z zachodu na wschód.

Połowa globu jest oświetlona przez słońce, jest tam wtedy dzień, druga połowa jest w cieniu, tam panuje noc. W wyniku obrotu Ziemi następuje cykl dnia i nocy. Ziemia wykonuje jeden obrót wokół własnej osi w ciągu 24 godzin – dziennie.

W wyniku rotacji poruszające się prądy (rzeki, wiatry) odchylają się w prawo na półkuli północnej i w lewo na półkuli południowej.

Obrót Ziemi wokół Słońca

Ziemia obraca się wokół Słońca po orbicie kołowej, dokonując pełnego obrotu w ciągu 1 roku. Oś Ziemi nie jest pionowa, jest nachylona do orbity pod kątem 66,5°, kąt ten pozostaje stały podczas całego obrotu. Główną konsekwencją tej rotacji jest zmiana pór roku.

Rozważmy skrajne punkty obrotu Ziemi wokół Słońca.

• 22 grudnia- przesilenie zimowe. Zwrotnik południowy jest w tym momencie najbliżej słońca (słońce jest w zenicie) - dlatego na półkuli południowej jest lato, a na półkuli północnej zima. Noce na półkuli południowej są krótkie; 22 grudnia w południowym kręgu polarnym dzień trwa 24 godziny, noc nie nadchodzi. Na półkuli północnej wszystko jest na odwrót; na kole podbiegunowym noc trwa 24 godziny.
• 22 czerwca- dzień przesilenia letniego. Zwrotnik północny jest najbliżej słońca; na półkuli północnej jest lato, a na półkuli południowej zima. W południowym kręgu polarnym noc trwa 24 godziny, natomiast w północnym kręgu nocnym nie ma w ogóle nocy.
• 21 marca, 23 września- dni równonocy wiosennej i jesiennej. Równik znajduje się najbliżej słońca, a dzień na obu półkulach równa się nocy.

Obrót Ziemi wokół własnej osi i wokół Słońca Kształt i wymiary Ziemi w Wikipedii
Wyszukiwanie w witrynie:

Rok

Czas jedna rewolucja Ziemia wokół Słońce . W procesie corocznego ruchu nasz planeta wprowadza się przestrzeń ze średnią prędkością 29,765 km/s, tj. ponad 100 000 km/h.

anomalistyczny

Rokiem anomalistycznym jest okres czas pomiędzy dwoma kolejnymi przejściami Ziemia jego peryhelium . Jego czas trwania wynosi 365,25964 dni . To o 27 minut dłużej niż czas trwania filmu tropikalny(patrz tutaj) lat. Jest to spowodowane ciągłą zmianą położenia punktu peryhelium. W obecnym okresie Ziemia przechodzi przez punkt peryhelium 2 stycznia

rok przestępny

Co czwarty rok, jak obecnie stosuje się w większości krajów świata kalendarz ma dodatkowy dzień – 29 lutego – i nazywany jest dniem przestępnym. Konieczność jego wprowadzenia wynika z faktu, że Ziemia dokonuje jednego obrotu dookoła Słońce przez okres nierówny liczbie całkowitej dni . Błąd roczny wynosi prawie ćwierć dnia i co cztery lata jest kompensowany wprowadzeniem „dodatkowego dnia”. Zobacz też kalendarz gregoriański .

gwiazdowy (gwiazdowy)

Czas obrót Ziemia wokół Słońce w układzie współrzędnych „fixed gwiazdy ”, tj. jakby „patrząc Układ Słoneczny z zewnątrz." W 1950 roku było to już 365 dni , 6 godzin, 9 minut i 9 sekund.

Pod zakłócającym wpływem przyciągania innych planety , głównie Jowisz I Saturn , długość roku podlega kilkuminutowym wahaniom.

Ponadto długość roku zmniejsza się o 0,53 sekundy na sto lat. Dzieje się tak, ponieważ Ziemia pod wpływem sił pływowych spowalnia obrót Słońca wokół własnej osi (patrz ryc. Przypływy i odpływy ). Jednak zgodnie z prawem zachowania momentu pędu jest to kompensowane przez fakt, że Ziemia oddala się od Słońca i zgodnie z drugą Prawo Keplera wydłuża się okres jego obiegu.

tropikalny

Obrót Ziemi wokół własnej osi i Słońca następuje w sposób ciągły. Wiele zjawisk zależy od tego ruchu. Tak więc dzień ustępuje nocy, jedna pora roku inna, na różnych obszarach panują różne klimaty.

Według naukowców dzienny obrót Ziemi wynosi 23 godziny 56 minut i 4,09 sekundy. W ten sposób następuje jeden pełny obrót. Planeta porusza się wokół własnej osi z prędkością około 1670 km/h. W kierunku biegunów prędkość maleje do zera.

Osoba nie zauważa obrotu, ponieważ wszystkie obiekty znajdujące się obok niego poruszają się jednocześnie i równolegle z tą samą prędkością.

Przeprowadzono na orbicie. Znajduje się na wyimaginowanej powierzchni przechodzącej przez środek naszej planety i powierzchnię tę nazywa się płaszczyzną orbity.

Wyimaginowana linia między biegunami przechodzi przez środek Ziemi - oś. Ta linia i płaszczyzna orbity nie są prostopadłe. Nachylenie osi wynosi około 23,5 stopnia. Kąt nachylenia pozostaje zawsze taki sam. Linia, wokół której porusza się Ziemia, jest zawsze nachylona w jednym kierunku.

Okrążenie orbity zajmuje planecie rok. W tym przypadku Ziemia obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Należy zauważyć, że orbita nie jest idealnie okrągła. Średnia odległość do Słońca wynosi około stu pięćdziesięciu milionów kilometrów. Ona (odległość) zmienia się średnio o trzy miliony kilometrów, tworząc w ten sposób niewielki owal orbity.

Rewolucja orbitalna Ziemi wynosi 957 milionów km. Planeta pokonuje tę odległość w trzysta sześćdziesiąt pięć dni, sześć godzin, dziewięć minut i dziewięć i pół sekundy. Według obliczeń Ziemia obraca się po orbicie z prędkością 29 kilometrów na sekundę.

Naukowcy odkryli, że ruch planety zwalnia. Dzieje się tak głównie na skutek hamowania pływowego. Na powierzchni Ziemi pod wpływem przyciągania Księżyca (w większym stopniu) i Słońca tworzą się wały pływowe. Poruszają się ze wschodu na zachód (podążając za nimi w kierunku przeciwnym do ruchu naszej planety).

Mniejsze znaczenie przywiązuje się do pływów w litosferze Ziemi. W tym przypadku ciało stałe ulega deformacji w postaci nieco opóźnionej fali pływowej. Prowokuje wystąpienie momentu hamującego, który pomaga spowolnić obrót Ziemi.

Należy zauważyć, że pływy w litosferze wpływają na proces zwalniania planety tylko o 3%, pozostałe 97% wynika z przypływów morskich. Dane te uzyskano poprzez utworzenie map fal pływów księżycowych i słonecznych.

Cyrkulacja atmosferyczna wpływa również na prędkość Ziemi. Uważa się, że jest to główna przyczyna sezonowej nierównomierności atmosfery występującej ze wschodu na zachód na niskich szerokościach geograficznych oraz z zachodu na wschód na wysokich i umiarkowanych szerokościach geograficznych. Jednocześnie wiatry zachodnie mają dodatni moment pędu, natomiast wiatry wschodnie mają ujemny moment pędu i według obliczeń kilkukrotnie mniejszy od pierwszego. Różnica ta ulega redystrybucji pomiędzy Ziemią a atmosferą. Kiedy wiatr zachodni nasila się, a wiatr wschodni słabnie, wzrasta w pobliżu atmosfery i maleje w pobliżu Ziemi. W ten sposób ruch planety zwalnia. Wraz ze wzmocnieniem się wiatrów wschodnich i osłabieniem wiatrów zachodnich, moment pędu atmosfery odpowiednio maleje. W ten sposób ruch Ziemi staje się szybszy. Całkowity moment pędu atmosfery i planety jest wartością stałą.

Naukowcom udało się ustalić, że wydłużenie dnia przed rokiem 1620 następowało średnio o 2,4 milisekundy na sto lat. Po tym roku wartość spadła prawie o połowę i wyniosła 1,4 milisekundy na sto lat. Co więcej, według niektórych ostatnich obliczeń i obserwacji Ziemia zwalnia średnio o 2,25 milisekundy na sto lat.