Як і всі планети нашої величезної Сонячна система, Земля здійснює два головні обороти - навколо своєї осі та навколо Сонця. Час одного обороту Землі навколо осі називають цілодобово, а той період, за який вона огинає свою орбіту навколо Сонця, - роком. Цей рух є запорукою життя та фізичних законівна планеті, якими ми всі існуємо. За найменшого збою (чого поки що не відбувалося) роботу всіх сфер Землі, екосистем і живих організмів буде порушено.

Особливості обертання планети

І в народі, і в науці час одного обороту Землі навколо осі називають цілодобово. Вони складаються з дня та ночі, які протікають у середньому за 24 години. Наша планета крутиться проти годинникової стрілки, тобто із заходу Схід. Саме завдяки цьому мешканці східних регіонів зустрічають світанок першими, а мешканці західної півкулі – останніми. Осю називається умовна лінія, яка проходить через південний та північний полюси планети. Таким чином, ці крайні точки в процесі обертання не відчувають, тоді як усі інші ділянки землі рухаються.

Оскільки рух планети виробляється із заходу Схід, ми можемо спостерігати, як весь небесна сферанемов проходить повз нас у зворотному напрямку, тобто зі сходу на захід. Це стосується і Сонця, і всіх зірок, які ми Виключення складає Місяць, тому що він - земний супутник, що має індивідуальну орбіту.

Рух нашої планети у цифрах

Саме добовий період визначає швидкість довкола осі. За 24 години це небесне тіло має здійснити повне поводження з урахуванням власних параметрів та маси. Ми вже говорили, що вісь пронизує Землю з півночі на південь, і під час цього процесу полюси не обертаються навколо неї. У цей час всі інші зони, включаючи приполярні та екваторіальні, рухаються у певному темпі. Швидкість обертання Землі у районі екватора максимальна. Вона сягає 1670 км/год. При цьому в даному районі день і ніч мають однакову кількість годин протягом усього року.

Швидкість обертання Землі в Італії в середньому досягає 1200 км/год із сезонною зміною тривалості дня і ночі. Таким чином, чим ближче ми просуваємось до полюсів, тим повільніше там обертається планета, поступово приходячи до нульового показника.

Яка буває доба і як вона нараховується?

Час одного обороту Землі навколо осі називають саме цілодобово, і поміщають у цей проміжок рівно 24 години. Але варто пам'ятати, що існує такі поняття, як сонячна доба та сидеричні, які мають невелику, але суттєву різницю.

Спочатку розглянемо всі особливості першого типу. По-перше, далеко не кожен наш день триває рівно 24 години. У ті моменти, коли планета наближається до Сонця, швидкість обертання навколо осі збільшується. У періоди віддалення від головного світила системи рух планети Земля сповільнюється. Тому влітку доба може протікати трохи швидше, а взимку вона тягнеться довше.

Що стосується сидеричних діб, то їх тривалість становить 23 години, 56 хвилин та 4 секунди. Це час, за який наша планета здійснює своє обертання навколо осі щодо якоїсь віддаленої зірки. Тобто якби далеке світило виявилося Сонцем, весь оборот, що складається з 360 градусів, був би повним за цей період. Ну а для того, щоб він дійшов до кінця щодо самого Сонця, необхідно пройти ще один градус, що займає чотири хвилини.

Друге важливе обертання планети – навколо Сонця

Земля огинає Сонце по еліптичній орбіті. Тобто її звернення відбувається не за чіткою формою кола, а за овальною схемою. Швидкість руху Землі навколо Сонця становить середньому 107 000 км/год, але ця одиниця непостійна. Середня відстань планети від світила становить 150 мільйонів кілометрів. Точною та незмінною одиницею вважається градус нахилу земної осі щодо орбіти – 66 градусів та 33 секунди незалежно від часу доби та року. Саме такий нахил разом із формою орбіти, змінною швидкістю руху та обігу дає нам можливість відчувати сезонні зміни клімату, але при цьому не у всіх широтах. Якщо добові коливання часу та будь-які зміни множаться на нуль у районі полюсів, то сезонні особливості також завмирають на екваторі. Щодня рік у рік тут проходить так само, як і попередній, з однаковою погодою, а також тривалістю дня і ночі.

Екліптика та її річний цикл

Під терміном "екліптика" мається на увазі перетин небесної сфери, що знаходиться в межах Місяця. У межах цього умовного кола відбуваються всі головні рухи нашої планети, а також звернення Місяця навколо нього. Варто відзначити, що остання має чималий вплив на клімат, гідросферу і Місяць може бути причиною затемнень, літосферних метаморфоз та багато іншого.

Що стосується самої екліптики, то ця площина має в своєму розпорядженні свій небесний екватор, який має певні астрономічні координати. Щодо них обчислюється нахил усіх планет сонячної системи. Аналогічно обчислюється положення зірок і галактик, які ми бачимо на небосхилі (адже їх світло потрапляє в екліптику, отже, всі, що проглядаються, є її частиною). Ця теорія є основою астрології. Відповідно до зазначеної науки, ті сузір'я, які проходять через екліптику, становлять Зодіак. Єдиною одиницею, яка до цієї категорії не входить, є Змієносець. Дане сузір'я проглядається на небосхилі, але його немає в астрологічних таблицях.

Підбиття підсумків

Ми визначили, що час одного обороту Землі навколо осі називають цілодобово. Останні бувають сонячними (24 години) або сидеричними (23 години 56 хвилин). Зміна дня і ночі відбувається у всіх широтах планети, за винятком полюсів. Там земна швидкість обертання дорівнює нулю. Звернення планети навколо Сонця відбувається за рік – 365 днів. У цей період спостерігається зміна сезонів у всіх куточках Землі, але не на екваторі. Дана зона найстабільніша, при цьому вона обертається навколо своєї осі з

Орбітою Землі називають траєкторію її обертання навколо Сонця, її форма - еліпс, вона розміщена в середньому на відстані 150 мільйонів кілометрів від Сонця (максимальна віддалена відстань називають афелієм - 152 мільйони км, мінімальна - перигелієм, 147 мільйонів км).

Повний оборот навколо Сонця завдовжки 940 мільйонів км Земля, рухаючись із заходу Схід із середньою швидкістю 108000 км/год, здійснює за 365 діб 6 годин 9 хвилин і 9 секунд чи один зірковий рік.

Рух планети по орбіті навколо Сонця та кут нахилу осі обертання до площини, де рухаються небесні тіла, безпосередньо впливають на зміну пір року та нерівність дня та ночі.

Особливості обертання Землі навколо Сонця

(Будова Сонячної системи)

В античну епоху вчені астрономи вважали, що Земля розташовується в центрі Всесвіту і всі небесні тіла обертаються навколо неї, ця теорія мала назву геоцентричної. Її розвінчав польський астроном Микола Коперник у 1534 році, який створив геліоцентричну модель світу, яка доводила, що Сонце не може обертатися навколо Землі, як би це не хотілося Птолемею, Аристотелю та їхнім послідовникам.

Земля обертається навколо Сонця по еліптичній траєкторії, яка називається орбітою, її довжина близько 940 мільйонів км і ця відстань планета проходить за 365 діб 6 годин 9 хвилин і 9 секунд. Через чотири роки ці шість годин накопичуються на добу, вони додаються до року як ще один день (29 лютого), такий рік високосний.

(Перигелій та афелій)

У період руху по заданій траєкторії відстань від Землі до Сонця може бути максимальною (дане явище відбувається 3 липня і носить назву афелій або апогелій) - 152 міл. км або мінімальним – 147 міл. км (має місце 3 січня, називають перигелієм), але не це є, як помилково можна припустити, наслідком зміни сезонів.

Зміна пір року

Внаслідок нахилу земної осі до площини її орбіти навколо Сонця в 66,5 º, земна поверхня отримує неоднакову кількість тепла та світла, що стає причиною зміни пір року та зміни тривалості денного та нічного часу доби.

Примітка:

Кут нахилу земної осі від осі екліптики = 23,44 градуса ( нахил осі обертання Землі)

Кут нахилу земної осі до площини її орбіти навколо Сонця = 66,56 градусів ( визначає кліматичні зміни сезонів протягом року)

Екваторіальні дні та ночі завжди однаково тривалі, вони тривають 12 годин.

Швидкість Землі, що рухається орбітою

Обіг навколо Сонця Землі: 365 діб 6 годин 9 хвилин та 9 секунд

Середня швидкість руху Землі по орбіті навколо Сонця: 30 км/сабо 108 000 км/год (це 1/10000 частина швидкості світла)

Для порівняння діаметр нашої планети становить 12700 км, з цією швидкістю можна покрити цю відстань за 7 хвилин, а відстань від Землі до Місяця (384 тис. км) за чотири години. Віддаляючись від Сонця під час афелія швидкість руху Землі сповільнюється до 29,3 км/сек, під час перигелія прискорюється до 30,3 км/сек.

Весняне та осіннє рівнодення

20 березня- весняне рівнодення

22 вересня- осіннє рівнодення

21 червнялітнє сонцестояння

22 грудня- зимове сонцестояння

Місця, де площина небесного екватора перетинається площиною екліптики, позначаються точками весняного ( 20 березня) та осіннього рівнодення ( 22 вересня), дні та ночі однаково тривалі, і ділянки півкуль, звернені до Сонця, рівномірно освітлені та зігріті, промені Сонця падають на лінію екватора під кутом 90º. За датами весняного та осіннього рівнодення відраховують астрономічний початок весни та осені у відповідних півкулях.

Ще виділяють точки літнього ( 21 червня) та зимового ( 22 грудня) сонцестояння, промені Сонця стають перпендикулярними не лінії екватора, а Південному та Північному тропіку (південна та північна паралель 23,5 º). У день літнього сонцестояння 21 червня у Північній півкулі до 66,5 паралелі день довший за ніч, Південній півкулі- ніч довша за день, ця дата - астрономічний початок літа в північних широтах і зими в південних.

22 грудня (день зимового сонцестояння) у Південній півкулі до 66,5 паралелі тривалість дня більша, у Північній північніше до тієї ж паралелі – менша. Дата зимового сонцестояння - астрономічний початок зими у Північній півкулі та початок літа у Південному.

Земля знаходиться постійно в русі, обертаючись навколо Сонця та навколо своєї власної осі. Цей рух і постійний нахил осі Землі (23,5°) визначає багато ефектів, які ми спостерігаємо як нормальні явища: ніч і день (через обертання Землі навколо своєї осі), зміна сезонів (через нахилу осі Землі), та різний клімат у різних галузях. Глобуси можна обертати і їх вісь має нахил як і вісь Землі (23,5 °), тому за допомогою глобуса можна простежити рух Землі навколо своєї осі досить точно, а за допомогою системи Земля - Сонце можна простежити рух Землі навколо Сонця.

Обертання Землі навколо своєї осі

Земля обертається навколо своєї осі із заходу на схід (проти годинникової стрілки, якщо дивитися з боку Північного полюса). Землі потрібні 23 години, 56 хвилин, і 4.09 секунди, щоб закінчити один повний оберт навколо власної осі. День і ніч обумовлені обертанням Землі. Кутова швидкість обертання Землі навколо своєї осі чи кут, який повертається будь-яка точка лежить на поверхні Землі, однаковий. Він становить 15 градусів за годину. А ось лінійна швидкість обертання в будь-якому місці на екваторі становить приблизно 1669 кілометрів на годину (464 м/с), зменшуючись до нуля на полюсах. Наприклад, швидкість обертання на широті 30 ° - 1445 км/год (400 м/с).
Ми не помічаємо обертання Землі з тієї простої причини, що паралельно і одночасно з нами рухаються з тією ж швидкістю всі предмети навколо нас і немає "відносних" рухів предметів навколо нас. Якщо, наприклад, корабель йтиме рівномірно, без прискорення і гальмування по морю в спокійну погоду без хвилювання на поверхні води, ми зовсім не відчуватимемо того, як такий корабель рухається, якщо перебуватимемо в каюті без ілюмінатора, оскільки всі предмети всередині каюти будуть рухатися паралельно разом із нами та кораблем.

Рух Землі навколо Сонця

У той час, як Земля обертається навколо своєї осі, вона звертається і навколо Сонця із заходу на схід проти годинникової стрілки, якщо дивитися з північного полюса. Землі потрібен один зірковий рік (близько 365,2564 діб), щоб закінчити один повний оберт навколо Сонця. Шлях руху Землі навколо Сонця називається орбітою Земліі ця орбіта не ідеально кругла. Середня відстань від Землі до Сонця - приблизно 150 мільйонів кілометрів, і це відстань змінюється до 5 мільйонів кілометрів, формуючи невеликий овал орбіти (еліпс). Найближча до Сонця точка орбіти Землі називається - Перигелій. Земля проходить цю точку на початку січня. Найбільш віддалена від Сонця точка орбіти Землі, називається Афелій. Земля проходить цю точку на початку липня.
Оскільки наша Земля рухається навколо Сонця еліптичною траєкторією, то швидкість по орбіті змінюється. У липні швидкість мінімальна (29,27 км/сек) і після проходження афелію (верхня червона точка на анімації) вона починає прискорюватися, а в січні швидкість максимальна (30,27 км/сек) і починає сповільнюватися після проходження перигелію (нижня червона точка) ).
У той час, поки Земля робить один оберт навколо Сонця, вона долає відстань рівну 942 мільйонів кілометрів за 365 днів, 6 годин, 9 хвилин і 9.5 секунд, тобто ми мчимося разом із Землею навколо Сонця із середньою швидкістю 30 км в секунду (або 107460 км на годину), і в той же час Земля обертається навколо своєї власної осі за 24 години один раз (за рік 365 разів).
Насправді, якщо розглядати рух Землі більш скрупульозно, воно набагато складніше, оскільки на Землю впливають різні чинники: обертання Місяця навколо Землі, тяжіння інших планет і зірок.

Земля постійно перебуває у русі, обертаючись навколо своєї осі та навколо Сонця. Це зумовлює походження різних явищ на її поверхні: зміна пір року, чергування дня та ночі. Сприятливі умови життя на Землі обумовлені цим рухом і вдалим розташуванням планети щодо Сонця (приблизно видаленні 150 млн кілометрів). Якби планета була ближчою, то з її поверхні випарувалася вода. Якщо далі – все живе замерзло б. Важливу роль відіграє атмосфера, що захищає від шкідливих космічних променів.

Зупинимося докладніше на двох таких постійних невидимих супутниках життя, як рух Землі навколо уявної лінії (осі) та Сонця.

Швидкість обертання Землі навколо осі

Земля є третьою планетою від Сонця. Поряд з рештою вона обертається навколо Сонця, а також має власне обертання навколо осі. Найшвидшими у Сонячній системі вважаються планети-гіганти:

Юпітер.
Сатурн.

Вони завершують добу за 10 годин.

Обертання Землі навколо своєї осі відбувається за 23 години 56 хвилин. Плюс додаткові 4 хвилини потрібні для того, щоб Сонце повернулося на вихідну позицію. Швидкість обертання лежить на поверхні залежить від цього, у якій точці спостерігається рух.

Якщо говорити про екватор, то тут обертання Землі сягає 1670 кілометрів на годину або 465 метрів на секунду. Розрахунки проводяться з урахуванням того, що в районі екватора коло планети сягає понад 40 000 кілометрів. Якщо планета різко перестане рухатися, то люди і предмети, що знаходяться, з такою ж швидкістю зірвуться з місця і полетять вперед.

Ближче до 30-ї широти обертання Землі навколо осі знижується до 1440 кілометрів на годину, плавно опускаючись до 0 кілометрів на годину на полюсах (правило працює і у бік Південного, і Північного полюсів). Цей рух залишається непомітним для людей через величезну масу планети.

З цього відео ви дізнаєтесь, чому ми не відчуваємо обертання землі.

Значення для людства

Відмінності у швидкості руху мають своє практичне значення . Країни вважають за краще будувати космодроми ближче до екватора. За рахунок швидкості обертання планети потрібно менше палива для виходу на орбіту, або ж можна підняти більшу кількість корисного вантажу. При цьому на старті ракета вже має швидкість 1675 кілометрів на годину, так що їй простіше розігнатися до орбітальної 28 000 кілометрів на годину.

Місяць своїм впливом постійно стабілізує нахил осі планети. Через це потроху знижується швидкість крутіння планети. Двічі на рік, у листопаді та квітні, тривалість доби збільшується на 0,001 секунду.

Час повного обороту навколо Сонця

Швидкість обертання Землі навколо Сонця становить близько 107 000 кілометрів на годину. Повний оборот планета робить за 365 діб, 5 годин 48 хвилин та 46 секунд, проходячи за цей час близько мільярда кілометрів. Щороку набігають зайві п'ять годин, які астрономи складають і раз на чотири роки додають 366 день - такий рік називається високосним.

Якщо перерахувати, то виявиться, що кожної секунди Земля пролітає в космічному просторі близько 30 кілометрів. Навіть швидкість найшвидшого у світі гоночного автомобіля становить лише близько 300 кілометрів на годину - це у 350 разів менше, ніж швидкість руху планети орбітою. Людина не може адекватно уявити таких величезних швидкостей.

При обертанні виникає сила, яка б викинути людину чи предмет із Землі як об'єкт, розкручений на мотузці. Але це навряд чи колись станеться в найближчому майбутньому, оскільки ця сила практично повністю пригнічується гравітацією і становить лише 0,03% від неї.

Як і обертання навколо осі, цей рух поступово уповільнюється непомітні звичайним людям величини. Також вісь по ходу руху потроху відхиляється протягом року, тому поперемінно змінюються місцями регіони, в яких :

зима/літо;
осінь/весна.

Колись люди вважали, що Земля є нерухомим тілом, навколо якого обертається Сонце та інші об'єкти. Багаторічні спостереження та вдосконалення техніки дозволили поступово розібратися у питанні, і тепер майже всі мешканці планети знають, з якою швидкістю обертається Земля, і що їй самій доводиться чимало трудитися, підставляючи боки величезній зірці, щоб забезпечити день/ніч та зиму/літо.

Відео

З цього відео ви дізнаєтеся, як і з якою швидкістю Земля обертається довкола Сонця.

Як і інші планети Сонячної системи, здійснює 2 основні рухи: навколо власної осі та навколо Сонця. З найдавніших часів саме на цих двох регулярних рухах ґрунтувалися розрахунки часу та здатність складати календарі.

Доба - це час обертання навколо своєї осі. Рік – звернення навколо Сонця. Поділ на місяці також перебуває у прямому зв'язку з астрономічними феноменами – їхня тривалість пов'язана з фазами Місяця.

Обертання Землі навколо власної осі

Наша планета обертається навколо власної осі із заходу на схід, тобто проти годинникової стрілки (якщо дивитися з боку Північного полюса.). Ось – це віртуальна пряма лінія, що перетинає земна куляв районі Північного та Південного полюсів, тобто. полюси мають фіксоване становище і не беруть участь у обертальний рух, у той час як всі інші точки розташування на земної поверхніобертаються, причому швидкість обертання не ідентична і від їх становища стосовно екватору – що ближче до екватору, то швидкість обертання вище.

Наприклад, у районі Італії швидкість обертання становить приблизно 1200 км/год. Наслідками обертання Землі навколо своєї осі є зміна дня та ночі та видимий рух небесної сфери.

Справді, складається враження, що зірки та інші небесні тіла нічного неба рухаються у протилежному нашому з планетою руху напрямку (тобто зі сходу на захід).

Здається, що зірки знаходяться навколо Полярної зірки, яка розташована на уявній лінії – продовження земної осі у північному напрямку. Рух зірок не є доказом того, що Земля обертається навколо своєї осі, адже цей рух міг би бути наслідком обертання небесної сфери, якщо вважати, що планета займає фіксоване, нерухоме становище у просторі.

Маятник Фуко

Незаперечний доказ того, що Земля обертається навколо своєї осі, було представлено 1851 р. Фуко, який провів найвідоміший експеримент із маятником.

Припустимо, що, перебуваючи на Північному полюсі, ми привели в коливальний рух маятник. Силою ззовні, що діє маятник, є гравітація, у своїй вона впливає зміна напрями коливань. Якщо підготувати віртуальний маятник, що залишає сліди на поверхні, ми зможемо впевнитись, що через деякий час сліди перемістяться у напрямку годинникової стрілки.

Це обертання може бути пов'язане з двома факторами: або з обертанням площини, на якій здійснює коливальні рухи маятник, або з обертанням усієї поверхні.

Першу гіпотезу можна відкинути, зважаючи на те, що на маятнику немає сил, здатних змінити площину коливальних рухів. Звідси випливає, що обертається саме Земля, причому вона здійснює рухи навколо своєї осі. Цей експеримент був проведений у Парижі Фуко, він використав величезний маятник у вигляді сфери із бронзи вагою близько 30 кг, підвішений до 67-метрового троса. На поверхні підлоги Пантеону було зафіксовано відправну точку коливальних рухів.

Отже, обертається саме Земля, а чи не небесна сфера. Люди, які з нашої планети спостереження за небом, фіксують рух і Сонця, і планет, тобто. у Всесвіті рухаються всі об'єкти.

Критерій часу – доба

Доба – це час, протягом якого Земля робить повний оборот навколо своєї осі. Існує два визначення поняття "добу". "Сонячний день" - це проміжок часу обертання Землі, при якому за відправну точкубереться. Інше поняття – “сидерична доба” – має на увазі іншу відправну точку – будь-яку зірку. Тривалість двох видів доби неідентична. Довгота сидеричних діб становить 23 год 56 хв 4 с, довгота ж сонячної доби дорівнює 24 годин.

Різна тривалість пов'язані з тим, що Земля, обертаючись навколо своєї осі, робить і орбітальне обертання навколо Сонця.

У принципі, тривалість сонячної доби (хоч і приймається за 24 години) – величина непостійна. Це пов'язано з тим, що рух Землі орбітою відбувається зі змінною швидкістю. Коли Земля знаходиться ближче до Сонця, швидкість її руху по орбіті вище, у міру віддалення від світила швидкість знижується. У зв'язку з цим запроваджено таке поняття, як “середня сонячна доба”, саме їхня тривалість 24 години.

Звернення навколо Сонця зі швидкістю 107 000 км/год

Швидкість навернення Землі навколо Сонця – другий основний рух нашої планети. Земля рухається еліптичною орбітою, тобто. орбіта має форму еліпса. Коли знаходиться в безпосередній близькості від Землі і потрапляє до її тіні, трапляються затемнення. Середня відстань між Землею та Сонцем становить приблизно 150 мільйонів кілометрів. В астрономії використовується одиниця виміру відстаней усередині Сонячної системи; її називають "астрономічна одиниця" (а.е.).

Швидкість з якою Земля рухається орбітою, дорівнює приблизно 107 000 км/год.
Кут, утворений земною віссю і площиною еліпса, становить приблизно 66 ° 33 ', це постійна величина.

Якщо спостерігати за Сонцем із Землі, складається враження, що саме воно рухається небосхилом протягом року, проходячи через зірки і складові Зодіак. Насправді Сонце також проходить і через сузір'я Змієносця, але воно не належить до Зодіакального кола.