Koliko vremena je potrebno da se zemlja preokrene. Rotacija Zemlje oko naše svjetiljke
Uvek sam bio inspirisan i zadivljen sistemom koji obuhvata ceo kosmos. Posebno je moje interesovanje palo za naš dom i voljenu planetu. Zemlja je stalno u stanju rotacionog kretanja oko Sunca, poput vrha na stolu. Ali, za razliku od vrha, ugaona brzina Zemlje ne zavisi od sile, jer je konstantna. Ali koliko je vremena potrebno našoj planeti da izvrši jedan okret oko velike užarene kugle?
Koliko vremena je potrebno da se Zemlja okrene oko Sunca
Prije nego što odgovorite na postavljeno pitanje, trebali biste saznati:
- Tačna putanja kretanja Zemlje.
- Veza između rotacije planete i godišnjih doba.
- Utjecaj nagiba između planete i vertikale.
Dakle, naša planeta se stalno okreće oko svoje ose. Ali, osim toga, istovremeno se vrti oko jedne od najvećih i najbližih zvijezda. Put kojim Zemlja ide dok se okreće nije kružnica, ona je blago izdužena. Iz ovoga proizilazi da se Zemlja dvanaest mjeseci nalazi na nešto bližoj udaljenosti, a isto tako na udaljenijoj udaljenosti tačno dva puta. (Sviđa mi se prvi slučaj). Vi ste, naravno, mislili da zbog toga dolazi do promjena u godišnjim dobima. Nažalost, to nije slučaj. Glavni krivac za ovaj fenomen je isti ugao između centra Zemlje i vertikale. Činjenica je da tokom kretanja Zemlje ovaj "defekt" ostaje.
Promjena godišnjih doba
Zamislite da naša planeta leti pored Sunca, čiji je sjeverni dio licem u lice sa zvijezdom. Sunce na ovu stranu odgovara svojom toplinom i svjetlošću. Sada je bezbrižan ljetni raspust. A rub namijenjen jugu praktički je skriven od sunca. Tamo sada vlada hladnoća i novogodišnje raspoloženje. Ali put naše planete i dalje traje. A sada je sve drugačije. Jug i sjever su zamijenjeni. Medvjed u nekada toploj klimi primoran je da se pažljivo priprema za hibernaciju.
Sam nagib omogućava našoj planeti da se približi Suncu na istoj udaljenosti. Ovo je vrijeme za zlatnu jesen i procvjetalo proljeće. Shodno tome, ovu pojavu prati još jedna bitna posljedica, a to je četverostruka promjena sezone.
Zemlja je uvek u pokretu. Iako se čini da nepomično stojimo na površini planete, ona se neprekidno okreće oko svoje ose i Sunca. To kretanje mi ne osjećamo, jer liči na let u avionu. Krećemo se istom brzinom kao i avion, tako da uopće ne osjećamo da se krećemo.
Kojom brzinom se Zemlja okreće oko svoje ose?
Zemlja napravi jedan okret oko svoje ose za skoro 24 sata (tačnije, za 23 sata 56 minuta 4,09 sekundi ili 23,93 sata)... Budući da je obim Zemlje 40.075 km, onda se bilo koji objekt na ekvatoru rotira brzinom od približno 1.674 km na sat, odnosno približno 465 metara (0,465 km) u sekundi. (40.075 km je podijeljeno sa 23.93 sata i dobijamo 1.674 km na sat).
Na (90 stepeni severne geografske širine) i (90 stepeni južne geografske širine), brzina je praktično nula jer se tačke polova rotiraju veoma sporom brzinom.
Da biste odredili brzinu na bilo kojoj drugoj geografskoj širini, jednostavno pomnožite kosinus geografske širine sa brzinom rotacije planete na ekvatoru (1674 km na sat). Kosinus od 45 stepeni je 0,7071, dakle pomnožite 0,7071 sa 1674 km na sat i dobijete 1183,7 km na sat.
Kosinus tražene geografske širine može se lako odrediti pomoću kalkulatora ili pogledati kosinusnu tablicu.
Stopa Zemljine rotacije za druge geografske širine:
- 10 stepeni: 0,9848 × 1674 = 1648,6 km na sat;
- 20 stepeni: 0,9397 × 1674 = 1573,1 km na sat;
- 30 stepeni: 0,866 × 1674 = 1449,7 km na sat;
- 40 stepeni: 0,766 × 1674 = 1282,3 km na sat;
- 50 stepeni: 0,6428 × 1674 = 1076,0 km na sat;
- 60 stepeni: 0,5 × 1674 = 837,0 km na sat;
- 70 stepeni: 0,342 × 1674 = 572,5 km na sat;
- 80 stepeni: 0,1736 × 1674 = 290,6 km na sat.
Ciklično kočenje
Sve je ciklično, čak i brzina rotacije naše planete koju geofizičari mogu izmjeriti s točnošću od milisekundi. Zemljina rotacija obično ima petogodišnje cikluse usporavanja i ubrzanja, a posljednja godina ciklusa usporavanja često je povezana s porastom zemljotresa širom svijeta.
Budući da je 2018. posljednja godina ciklusa usporavanja, naučnici ove godine očekuju povećanje seizmičke aktivnosti. Korelacija nije uzročna, ali geolozi uvijek traže alate kako bi pokušali predvidjeti kada će sljedeći veliki zemljotres pogoditi.
Vibracije zemljine ose
Zemlja se lagano njiha dok se rotira dok se njena osa pomera na polovima. Uočeno je da se pomicanje Zemljine ose ubrzalo od 2000. godine, krećući se brzinom od 17 cm godišnje prema istoku. Naučnici su otkrili da se osovina i dalje kreće na istok umjesto da se kreće naprijed-nazad zbog kombinovanih efekata topljenja Grenlanda i gubitka vode u Evroaziji.
Pretpostavlja se da je pomeranje osovine posebno osetljivo na promene koje se dešavaju na 45 stepeni severne i južne geografske širine. Ovo otkriće navelo je naučnike da konačno odgovore na dugotrajno pitanje zašto se osovina uopšte pomera. Ljuljanje prema istoku ili zapadu uzrokovano je sušnim ili vlažnim godinama u Evroaziji.
Koliko brzo se Zemlja kreće oko Sunca?
Osim brzine Zemljine rotacije oko svoje ose, naša planeta kruži oko Sunca i brzinom od oko 108.000 km na sat (ili oko 30 km u sekundi), a svoju orbitu oko Sunca završava za 365.256 dana.
Tek u 16. veku ljudi su shvatili da je Sunce centar našeg Sunčevog sistema i da se Zemlja kreće oko njega, a da nije stacionarni centar univerzuma.
Prosječna udaljenost od Zemlje do Sunca je otprilike 150 miliona kilometara. Ali pošto rotacija Zemlje oko Sunca se ne događa duž kruga, već duž elipse, tada je u različito doba godine Zemlja ili malo dalje od Sunca, ili mu je malo bliže.
Na ovoj pravoj fotografiji, snimljenoj usporenom snimkom, vidimo koji put Zemlja pređe za 20-30 minuta u odnosu na druge planete i galaksije, rotirajući oko svoje ose.
Promjena godišnjih doba
Poznato je da je ljeti, u najtoplije doba godine - u junu, Zemlja udaljena oko 5 miliona kilometara od Sunca nego zimi, u najhladnije doba godine - u decembru. dakle, promjena godišnjih doba se dešava ne zato što je Zemlja dalje ili bliže Suncu, već iz drugog razloga.
Zemlja, u svom translatornom kretanju oko Sunca, stalno održava isti smjer svoje ose. A sa translacijskom rotacijom Zemlje oko Sunca u svojoj orbiti, ova imaginarna Zemljina os je uvijek nagnuta prema ravni Zemljine orbite. Razlog za smjenu godišnjih doba je upravo činjenica da je Zemljina osa uvijek na isti način nagnuta prema ravni Zemljine orbite.
Dakle, 22. juna, kada naša hemisfera ima najduži dan u godini, Sunce obasjava i Sjeverni pol, dok Južni pol ostaje u mraku, jer ga sunčevi zraci ne obasjavaju. Dok sjeverna hemisfera ima duge dane i kratke noći na sjevernoj hemisferi, južna hemisfera, s druge strane, ima duge noći i kratke dane. Tamo je, dakle, zima, gdje zraci padaju "koso" i imaju nisku kalorijsku vrijednost.
Vremenske razlike između dana i noći
Poznato je da smjena dana i noći nastaje kao rezultat rotacije Zemlje oko svoje ose, (više:). A vremenske razlike između dana i noći zavisi od rotacije Zemlje oko Sunca. Zimi, 22. decembra, kada na sjevernoj hemisferi nastupi najduža noć i najkraći dan, Sjeverni pol nije u potpunosti obasjan Suncem, on je "u mraku", a obasjan je Južni pol. Poznato je da zimi stanovnici sjeverne hemisfere imaju duge noći i kratke dane.
21-22 marta dan je jednak noći, prolećna ravnodnevica; isti ekvinocij - već jesen- dešava se 23. septembra. Danas Zemlja zauzima takav položaj u svojoj orbiti u odnosu na Sunce da sunčevi zraci istovremeno obasjavaju i sjeverni i južni pol, a padaju okomito na ekvator (Sunce je u zenitu). Dakle, 21. marta i 23. septembra, bilo koja tačka na površini globusa je osvetljena Suncem 12 sati i u mraku je 12 sati: na celoj zemlji dan je jednak noći.
Klimatske zone Zemlje
Rotacija Zemlje oko Sunca objašnjava postojanje raznih klimatskim zonama Zemlje... Zbog činjenice da Zemlja ima sferni oblik i da je njena imaginarna osa nagnuta prema ravni zemljine orbite uvijek pod istim uglom, različiti dijelovi zemljine površine se zagrijavaju i osvjetljavaju na različite načine sunčevim zracima. Padaju na odvojena područja zemljine površine pod različitim uglovima nagiba, a kao rezultat toga, njihova kalorijska vrijednost u različitim područjima zemljine površine nije ista. Kada je Sunce nisko iznad horizonta (na primjer, uveče) i njegove zrake padaju na površinu zemlje pod blagim uglom, zagrijavaju se vrlo slabo. Naprotiv, kada je Sunce visoko iznad horizonta (na primjer, u podne), njegove zrake padaju na Zemlju pod velikim uglom, a njihova kalorijska vrijednost raste.
Tamo gdje je Sunce nekih dana u zenitu i njegove zrake padaju gotovo okomito, postoji tzv. vrući pojas... Na ovim mjestima životinje su se prilagodile vrućoj klimi (na primjer, majmuni, slonovi i žirafe); Tu rastu visoke palme i banane, sazrijevaju ananasi; tamo, pod sjenom tropskog sunca, šireći svoju krošnju, nalaze se divovska stabla baobaba čija debljina dostiže 20 metara u obimu.
Tamo gdje se Sunce nikada ne diže visoko iznad horizonta, postoje dve hladne zone sa siromašnom florom i faunom. Ovdje su flora i fauna monotona; velike površine su gotovo bez vegetacije. Snijeg pokriva ogromna prostranstva. Između tople i hladne zone nalaze se dvije umjereni pojasevi, koji zauzimaju najveće površine na Zemljinoj kugli.
Rotacija Zemlje oko Sunca objašnjava postojanje pet klimatskih zona: jedna topla, dva umjerena i dva hladna.
Vruća zona se nalazi u blizini ekvatora, a njene uslovne granice su sjeverni tropski (trop Raka) i južni tropski tropski pojas (trop Jarca). Uslovne granice hladnih zona su sjeverni i južni polarni krug. Polarne noći tamo traju skoro 6 mjeseci. Dani su istog trajanja. Ne postoji oštra granica između termalnih zona, ali dolazi do postepenog smanjenja topline od ekvatora prema južnom i sjevernom polu.
Oko sjevernog i južnog pola ogromna područja zauzimaju neprekidna ledena polja. U okeanima koji peru ove negostoljubive obale plutaju kolosalni santi leda (više:).
Istraživači sjevernog i južnog pola
Reach Sjeverni ili Južni pol dugo je bio hrabar san muškarca. Hrabri i neumorni istraživači Arktika činili su ove pokušaje više puta.
Takav je bio ruski istraživač Georgij Jakovlevič Sedov, koji je 1912. organizovao ekspediciju na Severni pol na brodu „Sv. Fock". Carska vlada je bila ravnodušna prema ovom velikom poduhvatu i nije pružila adekvatnu podršku hrabrom mornaru i iskusnom putniku. Prvu zimu zbog nedostatka sredstava G. Sedov je bio prisiljen provesti na Novoj Zemlji, a drugu na. Godine 1914. Sedov je, zajedno sa dvojicom pratilaca, konačno napravio posljednji pokušaj da stigne do Sjevernog pola, ali stanje zdravlja i snage promijenili su ovog smjelog čovjeka, te je u martu iste godine umro na putu ka svom cilju.
Naša planeta je uvijek u pokretu. Rotacija Zemlje se odvija istovremeno oko centralne tačke Sunčevog sistema i oko njegove ose.
Zemljina osa i njen nagib
Zemljina os se shvata kao uslovna prava linija koja prolazi kroz centar i oba geografska pola planete.
Nije okomito - nagnut je pod uglom od 66°33´, i to objašnjava promjenu godišnjih doba:
- na poziciji Sunca na 23°27´ s. NS. (preko sjevernog tropa) sjeverna hemisfera prima maksimalnu toplinu i svjetlost, tokom ovog perioda ovdje počinje ljeto;
- šest mjeseci kasnije, Sunce izlazi iznad drugog tropa - južnog, koji se nalazi na 23°27'J. sh., sada južna hemisfera prima više svjetla i topline, a zima počinje na sjevernoj.
Kada bi se Zemljina osa uvijek nalazila okomito, planeta ne bi poznavala fenomen sezonskog karaktera: u polovini obasjanoj suncem, sve tačke bi primale istu količinu topline i svjetlosti.
Do ugla nagiba ose nijedan spoljni ili unutrašnji faktor ne utiče, uključujući privlačenje Sunca, Mjeseca ili drugih planeta, ali sama os čini precesiju - kreće se duž kružne konusne putanje.
Danas geografski sjeverni pol Zemlje gleda na Polarnu zvijezdu, ali nakon 12 hiljada godina osa će se okrenuti u suprotnom smjeru.
Stub će biti usmjeren prema zvijezdi Vega u sazviježđu Lira. Za 25,8 hiljada godina ponovo će se vratiti na Polarnu zvezdu.
Osim toga, Zemljina os se lagano pomjera u području polova zbog činjenice da Zemlja rotira, lagano oscilira, krećući se na istok ili zapad brzinom do 10-15 cm / godišnje, što se objašnjava klimatskim promjene koje se javljaju do 45°N. NS. i južna geografska širina: topljeni led na Antarktiku i Grenlandu, gubici vode u Evroaziji, pretjerano suhe ili vlažne godine u Australiji.
Rotacija Zemlje oko svoje ose
Jedna takva revolucija Zemlje naziva se dan i traje 24 sata, tačnije - 23 sata 56 minuta i nekoliko sekundi. Planeta se kreće od zapada ka istoku. Ovaj fenomen objašnjava promjenu dana i noći: dan se posmatra na toj polovini zemaljske kugle, koja je obasjana Suncem, a noć je na strani sjenke.
Zbog ove rotacije dolazi do odstupanja bilo kakvih pokretnih tokova materije (voda u rijekama, zrak u vjetrovima) od linija paralelnih s ekvatorom: na jugu na lijevo, a na sjeveru - u suprotnom smjeru. Vrtlozi se kreću na različite načine - od prirodnih kružnih vodopada do vode u odvodu kućnog umivaonika. U sjevernom dijelu planete, voda u lijevkama rotira u smjeru kazaljke na satu, na južnoj hemisferi - u suprotnom smjeru.
Linearna brzina takvog kretanja planete na ekvatoru je 465 m/s (1674 km/h).
S povećanjem geografske širine prema sjeveru i jugu, pokazatelji brzine postupno postaju niži, na primjer, za 55 ° N. (širina Moskve) već su skoro 2 puta manje i jednake su 260 m / s.
Na južnom i sjevernom polu linearna brzina doseže 0 m / s. Ugaona brzina rotacije planete u bilo kojoj tački je ista - 15 ° na sat.
Naučnici su otkrili petogodišnje cikluse ubrzanja i usporavanja u Zemljinoj rotaciji oko svoje ose, a svaka posljednja "spora" godina najčešće je praćena porastom broja potresa širom svijeta. Direktna uzročna veza još uvijek nije identificirana, ali takvi ciklusi može postati alat za predviđanje rasta seizmičke aktivnosti.
Rotacija Zemlje oko Sunca
Rotacija planete u odnosu na centralnu tačku našeg sistema dešava se u eliptičnoj orbiti na prosečnoj udaljenosti od centra sistema od skoro 149,6 miliona km sa prosečnom orbitalnom brzinom od oko 29,8 km/s.
Vrijednost brzine se mijenja u zavisnosti od lokacije naše planete u svemiru: budući da se nalazi u tački najbližoj Suncu (naziva se perihel), ovo nebesko tijelo se kreće brže - više od 30 km/s, u afelu (položaj najudaljeniji od zvijezda) - sporije, oko 29,3 km/s.
Dok Zemlja napravi potpunu revoluciju oko Sunca, ona uspijeva napraviti otprilike 365,25 vlastitih okretaja. Toliko dana je uključeno u 1 astronomsku godinu.
Razlikuje se od kalendara u kojem je prihvaćen vremenski period od tačno 24 sata dnevno i koji traje 365 dana. Svake četvrte godine u kalendar se dodaje dodatnih 366 dana.
U kom pravcu se Zemlja okreće
Ako Sunčev sistem pogledamo "odozgo", to jest, tako da su zemljišne parcele koje se nalaze u blizini Sjevernog pola tačno nasuprot našem pogledu, tada će rotacija biti u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.
Zašto ne osjećamo kako se kreće
Čovjek ne može osjetiti rotaciju planete, jer se s njim svi objekti na njenoj površini kreću paralelno, u istom smjeru i istom brzinom. Primjer je plovidba na brodu. Dok smo na njegovoj palubi, ne primjećujemo da okolni objekti plutaju u rezervoaru s nama. Oni ostaju nepomični u odnosu na nas same.
Šta ako prestane
Ako Zemlja prestane da se okreće oko svoje ose, tada:
- jedna njegova strana će biti stalno okrenuta ka centru Sunčevog sistema, svetiljka će zagrejati tlo do najviših temperatura, a sva vlaga sa površine će ispariti;
- druga strana planete će uroniti u vječnu noć, ovdje će neprestano bjesniti mraz, voda će se pretvoriti u debeli sloj leda, a njegova debljina će doseći kilometre;
- uslovi će postati izuzetno teški za nastanak i razvoj bilo kojih oblika života, uklj. za nastavak postojanja čovečanstva.
Zemljin dan će trajati cijelu godinu, dužina dana će biti 6 mjeseci, a nakon kratkog perioda sumraka, na planetu će nastupiti šestomjesečna noć. Zalazak i izlazak Sunca biće determinisani isključivo rotacijom planete oko zvezde – ona će izlaziti na zapadu i zalaziti na istoku.
Kako linearna brzina rotacije dostiže značajne vrijednosti, naglim zaustavljanjem planete, sve zgrade, biljke, životinje i ljudi će biti izvučeni s površine inercijskim silama.
Jedini izuzetak su strukture ugrađene u čvrstinu zemlje ili stijene. Po inerciji, okeani će nastaviti da se rotiraju, izazivajući džinovski cunami.
Danas je Zemlja pod uticajem centrifugalnih sila donekle spljoštena na polovima i ima svojevrsnu "grbu" na ekvatoru. Nakon zaustavljanja, nestaće, sva voda okeana će se oticati na jug i sever, otkrivajući dno u ekvatorijalnoj oblasti do 30 ° S geografske širine. i južne geografske širine.Tako na planeti nastaju jedan džinovski kontinent koji ga okružuje i dva pola "vodene kape".
Nestat će i Zemljino magnetsko polje, ostavljajući nas bez zaštite od sunčevih i kosmičkih vjetrova - nabijenih čestica opasnih za sva živa bića koja će pasti na planetu. Gubitak magnetnog polja će dovesti do nestanka aurore.
Sve opisane posljedice vrijede i za situaciju, ako prestane kretanje Zemlje oko Sunca, samo će one biti još katastrofalnije. Neće više biti promjene doba dana, na jednoj polovini planete uspostaviće se vječna noć, na drugoj - isti vječni dan.
Bez obzira na to što su stalna kretanja naše planete obično neprimjetna, razne naučne činjenice odavno su dokazale da se planeta Zemlja kreće svojom, strogo određenom putanjom ne samo oko samog Sunca, već i oko svoje ose. To je ono što određuje masu prirodnih pojava koje ljudi svakodnevno promatraju, kao što je, na primjer, promjena doba dana i noći. Čak i u ovom trenutku, čitajući ove redove, vi ste u stalnom kretanju, kretanju, što je zbog kretanja vaše matične planete.
Nedosledno kretanje
Zanimljivo je da brzina same Zemlje nije konstantna vrijednost, iz razloga koje naučnici, nažalost, do sada nisu uspjeli da objasne, međutim, pouzdano se zna da svaki od stoljeća Zemlja pomalo usporava. brzina njegove normalne rotacije za iznos jednak približno 0,0024 sekunde. Vjeruje se da je takva anomalija direktno povezana s nekom vrstom lunarnog privlačenja, što uzrokuje oseke i oseke, za koje i naša planeta troši značajan dio vlastite energije, što "usporava" njenu individualnu rotaciju. Takozvane plimne izbočine, kao i obično, krećući se u smjeru suprotnom od smjera Zemlje, uzrokuju nastanak određenih sila trenja, koje su, u skladu sa zakonima fizike, glavni kočioni faktor tako moćnog prostora. sistem kao Zemlja.
Naravno, osi zapravo nema, to je zamišljena ravna linija koja pomaže u proračunima.
Smatra se da se Zemlja za jedan sat okrene za 15 stepeni. Za koliko se potpuno okreće oko ose, nije teško pogoditi: 360 stepeni - u jednom danu u 24 sata.
24 sata u 23 sata
Jasno je da se Zemlja okrene oko svoje ose za 24 sata poznato ljudima - običan zemaljski dan, tačnije za 23 sata minuta i skoro 4 sekunde. Kretanje se odvija uvijek od zapada prema istoku i ništa drugo. Lako je izračunati da će u takvim uslovima brzina na ekvatoru dostići oko 1670 kilometara na sat, postepeno opadajući pri približavanju polovima, gde glatko ide na nulu.
Nemoguće je otkriti golim okom rotaciju koju pravi Zemlja tako gigantskom brzinom, jer se svi okolni objekti kreću zajedno sa ljudima. Sve planete u Sunčevom sistemu vrše slične pokrete. Tako, na primjer, Venera ima mnogo manju brzinu kretanja, zbog čega se njeni dani razlikuju od zemaljskih za više od dvjesto četrdeset i tri puta.
Najbrže planete koje se danas poznaju su Jupiter i planeta Saturn, koje svoju punu rotaciju oko ose naprave za deset, odnosno deset i po sati.
Treba napomenuti da je rotacija Zemlje oko svoje ose izuzetno zanimljiva i nepoznata činjenica koja zahtijeva dalje pomno proučavanje naučnika širom svijeta.
