Когато бях малък го научих Земята се върти. Дядо ми веднъж ми разказа за слънчев часовник и какъв е неговият принцип. Толкова обичайно е да гледате изгрев и залез слънце, но какво ще стане, ако Земята ще спре?
В каква посока се върти Земята?
Всичко зависи от това как го гледате. Относително Южен полюс, глобусът ще се върти в посока по часовниковата стрелка, и точно обратното на Северен полюс. Логично е въртенето да става в посока на изток - все пак Слънцето се появява от изток и изчезва на запад. Учените са установили, че планетата е постепенно забавя сес хилядни от секундата на година. Повечето от планетите в нашата система имат една и съща посока на въртене, като единствените изключения са УранИ Венера. Ако погледнете Земята от космоса, можете да забележите два вида движение: около своята ос, а около звездата – Слънцето.
Малко хора не забелязаха джакузивода в банята. Това явление, въпреки своята честота, е доста мистерия за научния свят. Наистина, в Северно полукълбоводовъртежът е насочен обратно на часовниковата стрелка, а в обратното - всичко е обратното. Повечето учени смятат това за демонстрация на власт Кориолис(инерция, причинена от въртене Земята). Някои други прояви на тази сила могат да бъдат цитирани в полза на тази теория:
- V северно полукълбоцентрални ветрове циклонте духат обратно на часовниковата стрелка, на юг - обратното;
- лява релса ж.псе износва най-много в Южното полукълбо , докато в противоположния - дясно;
- край реките в Северно полукълбопроизнася се десен стръмен бряг, в Южни е обратното.
Ами ако тя спре
Интересно е да си представим какво би се случило, ако нашата планета спира да се върти. За обикновен човек това би било еквивалентно на каране на автомобили с 2000 км/ч и след това внезапно спиране. Мисля, че няма нужда да обяснявам последствията от подобно събитие, но това няма да е най-лошото. Ако сте в този момент екватор, човешкото тяло ще продължи да „лети“ със скорост от почти 500 метра в секунда, но тези, които имат късмета да бъдат по-близо до полюси, ще можете да оцелеете, но не за дълго. Вятърът ще стане толкова силен, че силата на действието му ще бъде сравнима със силата експлозия на ядрена бомба, и триенето на вятъра ще причини пожари по цялата планета.
Нашата планета е в постоянно движение, върти се около Слънцето и собствена ос. Земната ос е въображаема линия, прекарана от северния към южния полюс (те остават неподвижни по време на въртене) под ъгъл 66 0 33 ꞌ спрямо равнината на Земята. Хората не могат да забележат момента на въртене, защото всички обекти се движат успоредно, скоростта им е еднаква. Би изглеждало точно така, както ако плаваме на кораб и не забелязваме движението на предмети и предмети по него.
Пълен оборот около оста се извършва в рамките на един звезден ден, състоящ се от 23 часа 56 минути и 4 секунди. През този период първо едната или другата страна на планетата се обръща към Слънцето, получавайки различно количество топлина и светлина от него. В допълнение, въртенето на Земята около оста й влияе върху нейната форма (сплесканите полюси са резултат от въртенето на планетата около оста си) и отклонението, когато телата се движат в хоризонталната равнина (реките, теченията и ветровете на южното полукълбо се отклоняват към вляво, на северното полукълбо вдясно).
Линейна и ъглова скорост на въртене
(Въртене на Земята)
Линейната скорост на въртене на Земята около оста й е 465 m/s или 1674 km/h в зоната на екватора, при отдалечаване от нея скоростта постепенно намалява, на северния и южния полюс е нула. Например за гражданите на екваториалния град Кито (столицата на Еквадор в Южна Америка) скоростта на въртене е едва 465 m/s, а за московчани, живеещи на 55-ия паралел северно от екватора - 260 m/s (почти наполовина).
Всяка година скоростта на въртене около оста намалява с 4 милисекунди, което се дължи на влиянието на Луната върху силата на морските и океанските приливи и отливи. Гравитацията на Луната "дърпа" водата в посока, обратна на аксиалното въртене на Земята, създавайки лека сила на триене, която забавя скоростта на въртене с 4 милисекунди. Скоростта на ъглово въртене остава една и съща навсякъде, стойността му е 15 градуса на час.
Защо денят отстъпва място на нощта?
(Смяна на деня и нощта)
Времето, необходимо на Земята да се завърти напълно около оста си е звезден ден(23 часа 56 минути 4 секунди), през този период от време страната, осветена от Слънцето, е първа „под властта“ на деня, страната на сянката е под контрола на нощта и след това обратно.
Ако Земята се въртеше различно и едната й страна беше постоянно обърната към Слънцето, тогава щеше да има висока температура (до 100 градуса по Целзий) и цялата вода щеше да се изпари; от другата страна, напротив, щеше да бушува скреж и водата ще бъде под дебел слой лед. И първото, и второто условие биха били неприемливи за развитието на живота и съществуването на човешкия вид.
Защо сезоните се сменят?
(Смяна на сезоните на Земята)
Поради факта, че оста е наклонена спрямо земната повърхностпод определен ъгъл неговите участъци получават различно количество топлина и светлина по различно време, което предизвиква смяната на сезоните. Според астрономическите параметри, необходими за определяне на времето от годината, определени моменти от времето се приемат като отправни точки: за лятото и зимата това са дните на слънцестоенето (21 юни и 22 декември), за пролетта и есента - равноденствията (20 март). и 23 септември). От септември до март Северното полукълбо е обърнато към Слънцето за по-малко време и съответно получава по-малко топлина и светлина, здравей зима-зима, Южното полукълбо получава много топлина и светлина по това време, да живее лятото! Минават 6 месеца и Земята се премества в противоположната точка на своята орбита и Северното полукълбо получава повече топлина и светлина, дните стават по-дълги, Слънцето се издига по-високо - идва лятото.
Ако Земята беше разположена по отношение на Слънцето в изключително вертикално положение, тогава сезоните изобщо не биха съществували, тъй като всички точки на половината, осветени от Слънцето, биха получили еднакво и равномерно количество топлина и светлина.
От древни времена хората се интересуват защо нощта отстъпва място на деня, зимата на пролетта и лятото на есента. По-късно, когато бяха открити отговори на първите въпроси, учените започнаха да разглеждат по-отблизо Земята като обект, опитвайки се да разберат с каква скорост Земята се върти около Слънцето и около оста си.
Земното движение
Всички небесни теласа в движение, Земята не прави изключение. Освен това, той едновременно претърпява аксиално движение и движение около Слънцето.
За визуализиране на движението на Земята, просто погледнете горната част, която едновременно се върти около ос и бързо се движи по пода. Ако това движение не съществуваше, Земята нямаше да е подходяща за живот. Така нашата планета, без да се върти около оста си, би била постоянно обърната към Слънцето с една страна, на която температурата на въздуха ще достигне +100 градуса, а цялата налична в тази област вода ще се превърне в пара. От другата страна температурата ще бъде постоянно под нулата и цялата повърхност на тази част ще бъде покрита с лед.
Орбита на въртене
Въртенето около Слънцето следва определена траектория - орбита, която се установява поради привличането на Слънцето и скоростта на движение на нашата планета. Ако гравитацията беше няколко пъти по-силна или скоростта беше много по-ниска, тогава Земята щеше да падне в Слънцето. Ами ако привличането изчезнеили силно е намалял, тогава планетата, задвижвана от нейния центробежна сила, излетя тангенциално в космоса. Това би било подобно на завъртане на предмет, вързан за въже над главата ви и след това внезапно пускане.
Траекторията на Земята е оформена като елипса, а не като перфектен кръг, а разстоянието до звездата варира през цялата година. През януари планетата се доближава до точката, която е най-близка до звездата - тя се нарича перихелий - и е на 147 милиона км от звездата. А през юли Земята се отдалечава от слънцето на 152 милиона километра, приближавайки се до точка, наречена афелий. Средното разстояние се приема за 150 милиона км.
Земята се движи по своята орбита от запад на изток, което съответства на посоката „обратно на часовниковата стрелка“.
За 1 оборот около центъра на Слънчевата система на Земята са необходими 365 дни 5 часа 48 минути 46 секунди (1 астрономическа година). Но за удобство е обичайно да се броят 365 дни като календарна година, а оставащото време се „натрупва“ и добавя един ден към всяка високосна година.
Орбиталното разстояние е 942 милиона км. Въз основа на изчисления скоростта на Земята е 30 км в секунда или 107 000 км/ч. За хората той остава невидим, тъй като всички хора и обекти се движат по един и същ начин в координатната система. И въпреки това е много голям. Например най-високата скорост на състезателна кола е 300 км/ч, което е 365 пъти по-бавно от скоростта на Земята, която се движи по своята орбита.
Стойността от 30 km/s обаче не е постоянна поради факта, че орбитата е елипса. Скоростта на нашата планетаварира донякъде по време на пътуването. Най-голяма разлика се постига при преминаване на точките на перихелий и афелий и е 1 km/s. Тоест приетата скорост от 30 км/сек е средна.
Аксиално въртене
Земната ос е условна линия, която може да бъде начертана от север до южен полюс. Тя преминава под ъгъл 66°33 спрямо равнината на нашата планета. Едно завъртане се извършва за 23 часа 56 минути и 4 секунди, това време се определя от звездния ден.
Основният резултат от аксиалното въртене е смяната на деня и нощта на планетата. В допълнение, поради това движение:
- Земята има форма със сплескани полюси;
- телата (речни потоци, вятър), движещи се в хоризонтална равнина, се изместват леко (в южното полукълбо - наляво, в северното полукълбо - надясно).
Скоростта на аксиално движение в различните области се различава значително. Най-високата на екватора е 465 m/s или 1674 km/h, нарича се линейна. Такава е скоростта например в столицата на Еквадор. В области на север или юг от екватора скоростта на въртене намалява. Например в Москва тя е почти 2 пъти по-ниска. Тези скорости се наричат ъглови, индикаторът им става по-малък с приближаването им до полюсите. На самите полюси скоростта е нула, тоест полюсите са единствените части на планетата, които са без движение спрямо оста.
Именно разположението на оста под определен ъгъл определя смяната на сезоните. Намирайки се в това положение, различните области на планетата получават различно количество топлина по различно време. Ако нашата планета беше разположена строго вертикално спрямо Слънцето, тогава изобщо нямаше да има сезони, тъй като северните ширини, осветени от светилото през деня, получиха същото количество топлина и светлина като южните ширини.
Следните фактори влияят върху аксиалното въртене:
- сезонни промени (валежи, атмосферни движения);
- приливни вълни срещу посоката на аксиалното движение.
Тези фактори забавят планетата, в резултат на което нейната скорост намалява. Скоростта на това намаление е много малка, само 1 секунда за 40 000 години, но за 1 милиард години денят се е удължил от 17 на 24 часа.
Движението на Земята продължава да се изучава и до днес.. Тези данни помагат да се съставят по-точни звездни карти, както и да се определи връзката на това движение с естествените процеси на нашата планета.
дата: 25.10.2015
Нашата планета претърпява няколко вида движение едновременно:
- около оста си – смяната на деня и нощта(пълното завъртане става за 23 часа 56 минути и 4 секунди)
- в орбита около Слънцето - смяна на сезоните(пълното завъртане става за 365 дни и 6 часа)
- отвсякъде слънчева система- наоколо галактически център,
- около центъра на Вселената.
Освен това Земята се движи заедно с естествения си спътник – Луната – около техния общ център на масата. Ние не усещаме тези движения, тъй като ние се движим със Земята и по отношение на нас тя остава неподвижна.
Земята, подобно на други планети, се движи около Слънцето. Този път на Земята се нарича орбита. Орбитата на Земята е елипса, близка до кръг, със Слънцето в един от фокусите.
Разстоянието от Земята до Слънцето варира през цялата година от 147 милиона км - в перихелий (през януари) - до 152 милиона км - в афелий (през юли). Дължината на орбитата е повече от 980 милиона километра.
Скоростта на орбитата на Земята около Слънцето е 29,76 km/s. Земята изминава този път 365 дни и 6 часа, така че продължителността на нормалната година е 365 дни, а „допълнителните“ часове на всеки четири години са допълнителен ден на 29 февруари. Такава година продължава 366 дни и се нарича високосна.. Високосната година трябва да се дели на 4 без остатък; по този знак се разпознава лесно.
Земната ос е постоянно наклонена към равнината на орбитата на Земята под ъгъл 66,5°. Следователно, когато се движат в орбита, северното и южното полукълбо са осветени от Слънцето неравномерно.
Ъгълът на падане на слънчевата светлина в Северното полукълбо е най-голям през юни и най-малък през декември. В южното полукълбо е обратното. Поради това повърхността на Земята се нагрява неравномерно, тъй като нагряването до голяма степен зависи от ъгъла на падане на слънчевите лъчи.
Два пъти в годината 21 мартИ 23 септември, на екватор, която разделя двете полукълба, има вертикален приток на слънчеви лъчи (слънцето е в зенита). По това време двете полукълба се затоплят еднакво, поради което се наблюдават преходни сезони - пролет и есен.
Характерни положения на Земята в слънчевата орбита
|
Дата |
||||
|
Местоположение на Слънцето в зенита |
Северен тропик |
Екватор |
Южен тропик |
Екватор |
|
Продължителност на деня в Северното полукълбо |
Денят е по-дълъг от нощта |
Денят е равен на нощта |
Денят е по-къс от нощта |
Денят е равен на нощта |
|
Полярен ден |
Отвъд Арктическия кръг |
Отвъд Антарктическия кръг |
||
|
Позиция на Слънцето в северното полукълбо |
Лятно слънцестоене |
Есенно равноденствие |
Зимно слънцестоене |
Пролетно равноденствие |
|
Позиция на Слънцето в южното полукълбо |
Зимно слънцестоене |
Пролетно равноденствие |
Лятно слънцестоене |
Есенно равноденствие |
Движението на Земята по орбита и наклонът на нейната ос на въртене водят до редовна смяна на сезоните и съществуването на светлинни пояси ( топлинни зони), които са в основата на климатичната зоналност и природната зоналност като цяло.
Тропиците и полярните кръгове разделят земната повърхност на пет зони на осветяване или топлинни зони - територии, които се различават една от друга по височината на обедното положение на Слънцето над хоризонта, продължителността на деня и съответно температурните условия .
Горещ коланлъжи между тропиците. В неговите граници Слънцето е в зенита си два пъти годишно, в тропиците - веднъж годишно, в дните на слънцестоенето (и по това те се различават от всички паралели). В тази зона продължителността на деня и нощта се различава малко. Горещата зона заема прибл. 40% от земната повърхност.
Умерени зони (северна и южна)разположен между тропиците и полярните кръгове. В тях слънцето никога не е в зенита си. През деня винаги има смяна на деня и нощта, като продължителността им зависи от географската ширина и времето на годината. В близост до полярните кръгове (от 60 ° до 66,5 °) през лятото има ярки, така наречените „бели нощи със здрачно осветление поради сливането на вечерната звезда с утринната звезда, тъй като Слънцето залязва за кратко и недалеч отвъд хоризонт. Районът на умерените зони е 52% от земната повърхност.
Студени пояси (северен и южен) - на север от северните и на юг от южните полярни кръгове. Те се отличават с наличието на полярни дни и нощи, чиято продължителност нараства от един ден - в полярните кръгове - до шест месеца - на полюсите. Зона на студените пояси - 8% от земната повърхност.
В резултат на това въртене Земята преминава през цикъл от ден и нощ, тъй като Слънцето осветява само едната страна на Земята.
ден- това е периодът от време, през който Земята прави пълен оборот около оста си. Нашата планета извършва такава революция за 23 часа 56 минути 4 секунди (за удобство считаме, че има 24 часа в денонощието). В различните точки на земната повърхност скоростта на въртене е различна. Тя е максимална на екватора - въображаема линия, еднакво отдалечена от полюсите, а на полюсите е нула. Столицата на Украйна - Киев - се върти около земната ос със скорост приблизително 260 m/s.
важно следствиеаксиалното въртене на Земята е отклонения на потокадвижещи се хоризонтално (ветрове, морските теченияи т.н.), от първоначалната им посока: в северното полукълбо - надясно, в южното полукълбо - наляво(това е резултат от влиянието на една от силите на инерцията, т.нар Кориолисова силав чест на френския учен, който пръв обясни този феномен). Според закона на инерцията всяка плът се разпада, стремейки се да запази непроменена посоката и скоростта на своето движение в пространството.
Отклонение- резултат от факта, че тялото участва както в транслацията, така и в въртеливо движение. Тъй като силата на Кориолис, действаща върху тялото, е пропорционална на синуса географска ширинаместоположението му, на екватора отклонението е нула. Когато се приближите до полюсите, отклонението се увеличава и става най-голямо при полюсите.
Въртенето на Земята около оста си и свързаната с това смяна на деня и нощта създава дневния ритъм на живата и неживата природа. Циркадният ритъм е свързан главно със светлинните и температурните условия. Много ясно се проявява ежедневната промяна на температурата, дневният и нощен бриз и др. Известно е, че фотосинтезата е възможна само през деня и че много цветя цъфтят по различно време. Животните се делят на нощни и такива, които стават активни през деня. Човешкият живот също протича в денонощен ритъм. Дневното въртене на Земята причинява промени в приливите и отливите.
Спомням си момент от моите ученически години, когато майка ми дойде при мен и обърна училищния ми глобус на 360 градуса. Тогава тя ме попита: „Знаеш ли, сине, колко часа са необходими за обръщане? глобусоколо оста си?" Замислих се и тя продължи: „Но отворете учебника по география и разберете.“ Последвах съвета й и открих нещо, за което не знаех преди. Така че...
Колко време отнема на Земята да се завърти около себе си?
Нашата планета прави пълен оборот около оста си точно за 24 часа. Така денят минава. Те се наричат "слънчево"в продължение на дни.
Самата планета се върти от запад на изток. И при наблюдение с северен полюсеклиптика (или с Полярна звезда) възниква ротация обратно на часовниковата стрелка.
Именно благодарение на това обикаляне смяна на дните и нощите. В крайна сметка едната половина е осветена от слънчевите лъчи, а другата остава на сянка.
В допълнение, въртенето на планетата се улеснява от отклонения на движещи се течения (например реки или ветрове) в северното полукълбо - надясно, а в южното - наляво.
История на идеите за ежедневното въртене на Земята
IN различни временахората се опитаха да обяснят промяната на деня по свой начин. Хипотезите често се заменяха една друга; всеки древен народ имаше своя собствена теория:
- е дадено най-ранното обяснение за ежедневната промяна на небето по времето на Питагор. Смятало се, че Земята в световната система на Филолай извършва определени движения. Но те не бяха ротационни, а прогресивен. И тези движения се извършват чрез така наречения „Централен огън“;
- първият от древните астрономи, който твърди, че нашата планета е именно върти се, става индийски учен Арябхата(живял в края на пети век - началото на шести);
- след това, през втората половина на 19 век, В Европа бяха проведени по-подробни дискусии за възможностите за движение на Земята.Най-широко писани за това са парижки учени като напр Жан Буридан, Николай ОремИ Алберт Саксонски;
- през 1543 г. известен Николай Коперниквече писа вашата работа„Относно ротацията небесни сфери» , което беше подкрепено от много астрономи от онова време;
- и по-късно Галилео Галилейформулира фундаментална принцип на относителността. Той твърдеше, че движението на Земята (или друг обект) по никакъв начин не влияе на протичащите вътрешни и външни процеси.
Това бяха основните етапи в развитието на хипотезата за въртенето на нашата планета. Именно разбирането на проблемите, свързани с тази тема, допринесе за откриването на много закони на механикатаи произхода нова космология.