Nuestro planeta está en constante movimiento:
- rotación alrededor de su propio eje, movimiento alrededor del Sol;
- rotación con el Sol alrededor del centro de nuestra galaxia;
- movimiento relativo al centro del Grupo Local de galaxias y otros.
Movimiento de la Tierra alrededor de su propio eje.
Rotación de la Tierra alrededor de su eje.(Figura 1). Se considera que el eje de la Tierra es una línea imaginaria alrededor de la cual gira. Este eje se desvía 23°27" de la perpendicular al plano de la eclíptica. El eje de la Tierra se cruza con la superficie de la Tierra en dos puntos - los polos - Norte y Sur. Cuando se ve desde Polo Norte, entonces la Tierra gira en sentido antihorario o, como se cree comúnmente, de oeste a este. El planeta completa una revolución completa alrededor de su eje en un día.
Arroz. 1. Rotación de la Tierra alrededor de su eje.
Un día es una unidad de tiempo. Hay días siderales y solares.
dia sideral- este es el período de tiempo durante el cual la Tierra girará alrededor de su eje en relación con las estrellas. Son iguales a 23 horas 56 minutos 4 segundos.
Día soleado- este es el período de tiempo durante el cual la Tierra gira alrededor de su eje en relación con el Sol.
El ángulo de rotación de nuestro planeta alrededor de su eje es el mismo en todas las latitudes. En una hora, cada punto de la superficie terrestre se mueve 15° desde su posición original. Pero al mismo tiempo, la velocidad de movimiento es inversamente proporcional a la latitud geográfica: en el ecuador es de 464 m/s, y en una latitud de 65° es de sólo 195 m/s.
La rotación de la Tierra alrededor de su eje en 1851 fue demostrada en su experimento por J. Foucault. En París, en el Panteón, se colgó un péndulo debajo de la cúpula y debajo un círculo con divisiones. Con cada movimiento posterior, el péndulo acabó en nuevas divisiones. Esto sólo puede suceder si la superficie de la Tierra debajo del péndulo gira. La posición del plano de oscilación del péndulo en el ecuador no cambia porque el plano coincide con el meridiano. La rotación axial de la Tierra tiene importantes consecuencias geográficas.
Cuando la Tierra gira, ocurre fuerza centrífuga quien juega papel importante en la configuración de la forma del planeta y reduce la fuerza de gravedad.
Otra de las consecuencias más importantes rotación axial es la formación de la fuerza de giro - Fuerzas de Coriolis. En el siglo 19 Fue calculado por primera vez por un científico francés en el campo de la mecánica. G. Coriolis (1792-1843). Esta es una de las fuerzas de inercia introducidas para tener en cuenta la influencia de la rotación de un sistema de referencia en movimiento sobre el movimiento relativo de un punto material. Su efecto se puede expresar brevemente de la siguiente manera: todo cuerpo en movimiento en el hemisferio norte se desvía hacia la derecha y en el hemisferio sur, hacia la izquierda. En el ecuador, la fuerza de Coriolis es cero (Fig. 3).
Arroz. 3. Acción de la fuerza de Coriolis
La acción de la fuerza de Coriolis se extiende a muchos fenómenos de la envoltura geográfica. Su efecto deflector se nota especialmente en la dirección del movimiento de las masas de aire. Bajo la influencia de la fuerza deflectora de la rotación de la Tierra, los vientos de latitudes templadas de ambos hemisferios reciben predominantemente dirección oeste, y en latitudes tropicales - oriental. Una manifestación similar de la fuerza de Coriolis se encuentra en la dirección del movimiento. aguas del océano. La asimetría de los valles fluviales también está asociada a esta fuerza (la margen derecha suele ser alta en el hemisferio norte y la margen izquierda en el hemisferio sur).
La rotación de la Tierra alrededor de su eje también conduce al movimiento de la iluminación solar a través de la superficie terrestre de este a oeste, es decir, al cambio de día y noche.
El cambio de día y de noche crea un ritmo diario en la naturaleza viva e inanimada. El ritmo circadiano está estrechamente relacionado con la luz y condiciones de temperatura. Son bien conocidas las variaciones diarias de temperatura, la brisa diurna y nocturna, etc.. Los ritmos circadianos también se dan en la naturaleza viva: la fotosíntesis sólo es posible durante el día, la mayoría de las plantas abren sus flores en diferentes relojes; Algunos animales están activos durante el día, otros durante la noche. La vida humana también fluye según un ritmo circadiano.
Otra consecuencia de la rotación de la Tierra alrededor de su eje es la diferencia horaria en distintos puntos de nuestro planeta.
Desde 1884 se adoptó el tiempo de zona, es decir, toda la superficie de la Tierra se dividió en 24 zonas horarias de 15° cada una. Detrás tiempo estándar tomar la hora local del meridiano medio de cada zona. La hora en las zonas horarias vecinas difiere en una hora. Los límites de los cinturones se trazan teniendo en cuenta las fronteras políticas, administrativas y económicas.
Se considera que el cinturón cero es el cinturón de Greenwich (llamado así por el Observatorio de Greenwich cerca de Londres), que corre a ambos lados de primer meridiano. Se considera la hora del meridiano principal o principal. Tiempo Universal.
El meridiano 180° se considera internacional. línea de fecha- una línea convencional en la superficie del globo, en ambos lados de la cual coinciden las horas y los minutos, y fechas del calendario difieren en un día.
Para más uso racional En el verano de 1930, nuestro país introdujo tiempo de maternidad, una hora por delante de la zona horaria. Para lograrlo, las manecillas del reloj se adelantaron una hora. En este sentido, Moscú, al estar en la segunda zona horaria, vive según la hora de la tercera zona horaria.
Desde 1981, de abril a octubre, el tiempo se ha adelantado una hora. Este es el llamado Hora de verano. Se introduce para ahorrar energía. En verano, Moscú se adelanta dos horas a la hora estándar.
La hora de la zona horaria en la que se encuentra Moscú es Moscú.
Movimiento de la Tierra alrededor del Sol
Girando alrededor de su eje, la Tierra se mueve simultáneamente alrededor del Sol, dando la vuelta al círculo en 365 días 5 horas 48 minutos 46 segundos. Este período se llama año astronómico. Por conveniencia, se cree que hay 365 días en un año, y cada cuatro años, cuando se “acumulan 24 horas de seis horas”, no hay 365, sino 366 días en un año. este año se llama año bisiesto y se agrega un día a febrero.
La trayectoria en el espacio por la que la Tierra se mueve alrededor del Sol se llama orbita(Figura 4). La órbita de la Tierra es elíptica, por lo que la distancia de la Tierra al Sol no es constante. Cuando la Tierra está en perihelio(del griego peri- cerca, cerca y helios- Sol), el punto de la órbita más cercano al Sol, el 3 de enero, la distancia es de 147 millones de kilómetros. En esta época es invierno en el hemisferio norte. Mayor distancia del Sol en afelio(del griego aro- lejos de y helios- Sol) - mayor distancia del Sol - 5 de julio. Equivale a 152 millones de kilómetros. En esta época es verano en el hemisferio norte.
Arroz. 4. El movimiento de la Tierra alrededor del Sol
El movimiento anual de la Tierra alrededor del Sol se observa por el cambio continuo en la posición del Sol en el cielo: la altitud del Sol al mediodía y la posición de su salida y puesta del sol cambian, la duración de las partes claras y oscuras de el día cambia.
Cuando se mueve en órbita, la dirección del eje de la Tierra no cambia, siempre se dirige hacia la Estrella Polar.
Como resultado de los cambios en la distancia de la Tierra al Sol, así como debido a la inclinación del eje de la Tierra con respecto al plano de su movimiento alrededor del Sol, se produce una distribución desigual de radiación solar durante un año. Así se produce el cambio de estaciones, característico de todos los planetas cuyo eje de rotación está inclinado con respecto al plano de su órbita. (eclíptica) diferente de 90°. La velocidad orbital del planeta en el hemisferio norte es mayor en horario de invierno y menos en verano. Por tanto, el semestre de invierno dura 179 días y el semestre de verano, 186 días.
Como resultado del movimiento de la Tierra alrededor del Sol y la inclinación del eje de la Tierra con respecto al plano de su órbita de 66,5°, nuestro planeta experimenta no sólo un cambio de estaciones, sino también un cambio en la duración del día y la noche.
La rotación de la Tierra alrededor del Sol y el cambio de estaciones en la Tierra se muestran en la Fig. 81 (equinoccios y solsticios según las estaciones en el hemisferio norte).
Sólo dos veces al año, en los días del equinoccio, la duración del día y de la noche en toda la Tierra es casi la misma.
Equinoccio- el momento en el que el centro del Sol, durante su aparente movimiento anual a lo largo de la eclíptica, cruza Ecuador celestial. Hay equinoccios de primavera y otoño.
La inclinación del eje de rotación de la Tierra alrededor del Sol en los días de los equinoccios del 20 al 21 de marzo y del 22 al 23 de septiembre resulta neutral con respecto al Sol, y las partes del planeta que se encuentran frente a él están iluminadas uniformemente de polo a poste (Fig. 5). Los rayos del sol caen verticalmente en el ecuador.
El día más largo y la noche más corta ocurren en el solsticio de verano.
Arroz. 5. Iluminación de la Tierra por el Sol en los días del equinoccio.
Solsticio- el momento en que el centro del Sol pasa por los puntos de la eclíptica más alejados del ecuador (puntos del solsticio). Hay solsticios de verano e invierno.
El día del solsticio de verano, el 21 y 22 de junio, la Tierra ocupa una posición en la que el extremo norte de su eje está inclinado hacia el Sol. Y los rayos no caen verticalmente sobre el ecuador, sino sobre el trópico norte, cuya latitud es 23°27". No sólo las regiones polares están iluminadas las 24 horas del día, sino también el espacio más allá de ellas hasta una latitud de 66°. 33" (el Círculo Polar Ártico). En el hemisferio sur en este momento sólo está iluminada la parte que se encuentra entre el ecuador y el Círculo Polar Ártico sur (66°33"). Más allá de ella, la superficie de la Tierra no está iluminada ese día.
En un día solsticio de invierno El 21 y 22 de diciembre todo sucede al revés (Fig. 6). Los rayos del sol ya caen verticalmente sobre los trópicos del sur. Las zonas iluminadas en el hemisferio sur no sólo se encuentran entre el ecuador y los trópicos, sino también alrededor del Polo Sur. Esta situación continúa hasta el día equinoccio de primavera.
Arroz. 6. Iluminación de la Tierra en el solsticio de invierno.
En dos paralelos de la Tierra, en los días de solsticio, el Sol al mediodía está directamente encima de la cabeza del observador, es decir, en el cenit. Estos paralelos se llaman los trópicos. En el trópico norte (23° N), el Sol alcanza su cenit el 22 de junio, en el trópico sur (23° S), el 22 de diciembre.
En el ecuador, el día siempre es igual a la noche. El ángulo de incidencia de los rayos del sol sobre la superficie terrestre y la duración del día allí cambian poco, por lo que el cambio de estaciones no es pronunciado.
Círculos Árticos notable porque son los límites de áreas donde hay días y noches polares.
dia polar- el período en el que el Sol no cae por debajo del horizonte. Cuanto más lejos esté el polo del Círculo Polar Ártico, más largo será el día polar. En la latitud del Círculo Polar Ártico (66,5°) dura sólo un día, y en el polo, 189 días. En el hemisferio norte, en la latitud del círculo polar ártico, el día polar se observa el 22 de junio, día del solsticio de verano, y en el hemisferio sur, en la latitud del círculo ártico sur, el 22 de diciembre.
noche polar dura desde un día en la latitud del Círculo Polar Ártico hasta 176 días en los polos. Durante la noche polar, el Sol no aparece por encima del horizonte. En el hemisferio norte, en la latitud del Círculo Polar Ártico, este fenómeno se observa el 22 de diciembre.
Es imposible no notar esto. fenómeno milagroso naturaleza, como las noches blancas. noches blancas- Son noches luminosas de principios de verano, cuando el amanecer vespertino converge con la mañana y el crepúsculo dura toda la noche. Se observan en ambos hemisferios en latitudes superiores a 60°, cuando el centro del Sol a medianoche desciende por debajo del horizonte no más de 7°. En San Petersburgo (alrededor de 60° N), las noches blancas duran del 11 de junio al 2 de julio, en Arkhangelsk (64° N), del 13 de mayo al 30 de julio.
El ritmo estacional en relación con el movimiento anual afecta principalmente a la iluminación de la superficie terrestre. Dependiendo del cambio en la altura del Sol sobre el horizonte en la Tierra, hay cinco zonas de iluminación. La zona caliente se encuentra entre los trópicos norte y sur (Trópico de Cáncer y Trópico de Capricornio), ocupa el 40% de la superficie terrestre y se diferencia el numero mas grande calor proveniente del sol. Entre los trópicos y el círculo polar ártico en los hemisferios sur y norte hay zonas de luz moderada. Las estaciones del año ya están expresadas aquí: cuanto más lejos de los trópicos, más corto y fresco es el verano, más largo y invierno más frío. Las zonas polares de los hemisferios norte y sur están limitadas por los círculos polares. Aquí la altura del Sol sobre el horizonte es baja durante todo el año, por lo que la cantidad de calor solar es mínima. Las zonas polares se caracterizan por días y noches polares.
Del movimiento anual de la Tierra alrededor del Sol dependen no sólo el cambio de estaciones y las desigualdades asociadas en la iluminación de la superficie terrestre a lo largo de las latitudes, sino también una parte importante de los procesos en envoltura geográfica: cambios estacionales en el clima, régimen de ríos y lagos, ritmo en la vida de plantas y animales, tipos y fechas de trabajo agrícola.
Calendario.Calendario- un sistema para calcular largos períodos de tiempo. Este sistema se basa en fenómenos naturales periódicos asociados con el movimiento de los cuerpos celestes. El calendario utiliza fenómenos astronómicos: el cambio de estaciones, el día y la noche, el cambio. fases lunares. El primer calendario fue egipcio, creado en el siglo IV. antes de Cristo mi. El 1 de enero del 45, Julio César presentó calendario juliano, que todavía es utilizado por los rusos. Iglesia Ortodoxa. Debido a que la duración del año juliano es 11 minutos y 14 segundos más larga que el año astronómico, en el siglo XVI. un “error” de 10 días acumulados: el día del equinoccio de primavera no ocurrió el 21 de marzo, sino el 11 de marzo. Este error fue corregido en 1582 por decreto del Papa Gregorio XIII. El conteo de días se adelantó 10 días, y se prescribió que el día posterior al 4 de octubre se considerara viernes, pero no 5 de octubre, sino 15 de octubre. El equinoccio de primavera volvió a ser el 21 de marzo y el calendario comenzó a llamarse calendario gregoriano. Fue introducido en Rusia en 1918. Sin embargo, también tiene una serie de desventajas: duración desigual de los meses (28, 29, 30, 31 días), desigualdad de trimestres (90, 91, 92 días), inconsistencia en el número de meses por día de la semana.
El movimiento alrededor de un eje de rotación es uno de los tipos comunes de movimiento de objetos en la naturaleza. En este artículo consideraremos este tipo de movimiento desde el punto de vista de la dinámica y cinemática. También presentamos fórmulas que conectan los principales Cantidades fisicas.
¿De qué tipo de movimiento estamos hablando?
En sentido literal, hablaremos del movimiento de los cuerpos en círculo, es decir, de su rotación. Un ejemplo sorprendente tal movimiento es la rotación de la rueda de un automóvil o bicicleta mientras se mueve vehículo. Rotación alrededor de su eje por parte de un patinador artístico que realiza complejas piruetas sobre hielo. O la rotación de nuestro planeta alrededor del Sol y alrededor de su propio eje, inclinado al plano de la eclíptica.
Como puede ver, un elemento importante del tipo de movimiento considerado es el eje de rotación. Cada punto de un cuerpo de forma arbitraria realiza movimientos circulares a su alrededor. La distancia de un punto a un eje se llama radio de rotación. Muchas propiedades de todo el sistema mecánico, por ejemplo momento de inercia, velocidad lineal y otros.
Si la razón del movimiento de traslación lineal de los cuerpos en el espacio es la fuerza que actúa sobre ellos Fuerza externa, entonces la causa del movimiento alrededor del eje de rotación es un momento de fuerza externo. Esta cantidad se describe como el producto vectorial de la fuerza aplicada F¯ y el vector distancia desde el punto de su aplicación hasta el eje r¯, es decir:
La acción del momento M¯ conduce a la aparición aceleración angularα¯ en el sistema. Ambas cantidades están relacionadas entre sí a través de un determinado coeficiente I por la siguiente igualdad:
La cantidad I se llama momento de inercia. Depende tanto de la forma del cuerpo como de la distribución de masa en su interior y de la distancia al eje de rotación. Para un punto material se calcula mediante la fórmula:
Si el externo es cero, entonces el sistema conserva su momento angular L¯. Esta es otra cantidad vectorial que, según la definición, es igual a:
Aquí p¯ es un impulso lineal.
La ley de conservación del par L¯ suele escribirse de la siguiente forma:
Donde ω es la velocidad angular. Se discutirá más adelante en el artículo.
Cinemática de rotación.
A diferencia de la dinámica, esta rama de la física considera cantidades importantes exclusivamente prácticas asociadas con cambios en el tiempo en la posición de los cuerpos en el espacio. Es decir, los objetos de estudio de la cinemática de rotación son las velocidades, aceleraciones y ángulos de rotación.
Primero, introduzcamos la velocidad angular. Se entiende como el ángulo que gira un cuerpo por unidad de tiempo. La fórmula para la velocidad angular instantánea es:
Si a intervalos iguales de tiempo un cuerpo da vueltas ángulos iguales, entonces la rotación se llama uniforme. Para ello es válida la fórmula de la velocidad angular media:
ω se mide en radianes por segundo, que en el sistema SI corresponde a segundos recíprocos (s -1).
En el caso de rotación desigual, se utiliza el concepto de aceleración angular α. Determina la tasa de cambio en el tiempo del valor ω, es decir:
α = dω/dt = d 2 θ/dt 2
α se mide en radianes por segundo cuadrado (en SI - s -2).
Si el cuerpo inicialmente giraba uniformemente con una velocidad ω 0, y luego comenzaba a aumentar su velocidad con aceleración constanteα, entonces tal movimiento puede describirse la siguiente fórmula:
θ = ω 0 *t + α*t 2 /2
Esta igualdad se obtiene integrando las ecuaciones de velocidad angular en el tiempo. La fórmula para θ permite calcular el número de revoluciones que realizará el sistema alrededor del eje de rotación en el tiempo t.
Velocidades lineales y angulares.
Ambas velocidades están relacionadas entre sí. Cuando hablan de la velocidad de rotación alrededor de un eje, pueden referirse a características tanto lineales como angulares.
Supongamos que algunos punto material gira alrededor de un eje a una distancia r con una velocidad ω. Entonces su velocidad lineal v será igual a:
La diferencia entre velocidad lineal y angular es significativa. Por tanto, con rotación uniforme, ω no depende de la distancia al eje, pero el valor de v aumenta linealmente al aumentar r. Este último hecho explica por qué, a medida que aumenta el radio de rotación, es más difícil mantener el cuerpo en una trayectoria circular (aumenta su velocidad lineal y, como consecuencia, sus fuerzas de inercia).
La tarea de calcular la velocidad de rotación alrededor del eje de la Tierra.
Todo el mundo sabe que nuestro planeta en el sistema solar sufre dos tipos de movimientos de rotación:
- alrededor de su eje;
- alrededor de la estrella.
Calculemos las velocidades ω y v para el primero de ellos.
Velocidad angular No es difícil de determinar. Para ello, recordemos que el planeta completa una rotación completa igual a 2*pi radianes en 24 horas ( valor exacto 23 h 56 min. 4,1 segundos). Entonces el valor de ω será igual a:
ω = 2*pi/(24*3600) = 7,27*10 -5 rad/s
El valor calculado es pequeño. Demostremos ahora cuánto valor absolutoω es diferente de la de v.
Calculemos la velocidad lineal v para puntos que se encuentran en la superficie del planeta en la latitud del ecuador. Dado que la Tierra es una bola achatada, el radio ecuatorial es ligeramente mayor que el polar. Son 6378 kilómetros. Usando la fórmula para conectar dos velocidades, obtenemos:
v = ω*r = 7,27*10 -5 *6378000 ≈ 464 m/s
La velocidad resultante es de 1670 km/h, que es mayor que la velocidad del sonido en el aire (1235 km/h).
La rotación de la Tierra alrededor de su eje provoca la aparición de la llamada fuerza de Coriolis, que conviene tener en cuenta a la hora de volar. misiles balísticos. También es la causa de muchos fenómenos atmosféricos, como la desviación de los vientos alisios hacia el oeste.
La tierra siempre está en movimiento. Aunque parecemos estar inmóviles en la superficie del planeta, éste gira continuamente alrededor de su eje y del Sol. Este movimiento no lo sentimos, ya que se parece a volar en un avión. Nos movemos a la misma velocidad que el avión, por lo que no sentimos que nos estemos moviendo en absoluto.
¿A qué velocidad gira la Tierra alrededor de su eje?
La Tierra gira una vez sobre su eje en casi 24 horas (para ser precisos, en 23 horas 56 minutos 4,09 segundos o 23,93 horas). Dado que la circunferencia de la Tierra es de 40.075 km, cualquier objeto en el ecuador gira a una velocidad de aproximadamente 1.674 km por hora o aproximadamente 465 metros (0,465 km) por segundo. (40075 km divididos por 23,93 horas y obtenemos 1674 km por hora).
A (90 grados latitud norte) y (90 grados de latitud sur), la velocidad es efectivamente cero porque los puntos polares giran a una velocidad muy lenta.
Para determinar la velocidad en cualquier otra latitud, basta con multiplicar el coseno de la latitud por la velocidad de rotación del planeta en el ecuador (1674 km por hora). El coseno de 45 grados es 0,7071, entonces multiplica 0,7071 por 1674 km por hora y obtiene 1183,7 km por hora.
El coseno de la latitud requerida se puede determinar fácilmente con una calculadora o consultar la tabla de cosenos.
Velocidad de rotación de la Tierra para otras latitudes:
- 10 grados: 0,9848×1674=1648,6 km por hora;
- 20 grados: 0,9397×1674=1573,1 km por hora;
- 30 grados: 0,866×1674=1449,7 km por hora;
- 40 grados: 0,766×1674=1282,3 km por hora;
- 50 grados: 0,6428×1674=1076,0 km por hora;
- 60 grados: 0,5×1674=837,0 km por hora;
- 70 grados: 0,342×1674=572,5 km por hora;
- 80 grados: 0,1736×1674=290,6 km por hora.
frenado cíclico
Todo es cíclico, incluso la velocidad de rotación de nuestro planeta, que los geofísicos pueden medir con una precisión de milisegundos. La rotación de la Tierra suele tener ciclos de desaceleración y aceleración de cinco años, y El año pasado El ciclo de desaceleración a menudo se asocia con un aumento de los terremotos en todo el mundo.
Dado que 2018 es el último del ciclo de desaceleración, los científicos esperan crecimiento este año actividad sísmica. La correlación no es causalidad, pero los geólogos siempre están buscando herramientas para intentar predecir cuándo ocurrirá el próximo gran terremoto.
Oscilaciones del eje terrestre.
La Tierra gira ligeramente a medida que su eje se desplaza hacia los polos. Se ha observado que la deriva del eje de la Tierra se acelera desde el año 2000, moviéndose hacia el este a un ritmo de 17 cm por año. Los científicos han determinado que el eje todavía se mueve hacia el este en lugar de moverse hacia adelante y hacia atrás debido al efecto combinado del derretimiento de Groenlandia y, así como a la pérdida de agua en Eurasia.
Se espera que la deriva axial sea particularmente sensible a los cambios que ocurren a 45 grados de latitud norte y sur. Este descubrimiento llevó a los científicos finalmente a poder responder a la antigua pregunta de por qué el eje se desplaza en primer lugar. La oscilación del eje hacia el Este u Oeste fue causada por años secos o húmedos en Eurasia.
¿A qué velocidad se mueve la Tierra alrededor del Sol?
Además de la velocidad de rotación de la Tierra sobre su eje, nuestro planeta también orbita alrededor del Sol a una velocidad de unos 108.000 km por hora (o aproximadamente 30 km por segundo), y completa su órbita alrededor del Sol en 365.256 días.
Sólo en el siglo XVI la gente se dio cuenta de que el Sol es el centro de nuestro planeta. sistema solar, y que la Tierra se mueve a su alrededor, y no es el centro fijo del Universo.
Todos somos habitantes del planeta más hermoso del Universo, se le llama “azul” por la abundancia de agua. Sólo hay uno de su tipo en el sistema solar, pero todo lo bueno tarde o temprano llega a su fin. ¿Alguna vez te has preguntado si la Tierra dejara de moverse, qué pasaría? Intentaremos encontrar una respuesta a esta pregunta en este artículo.
Todo el mundo sabe desde su época escolar que nuestra Tierra tiene forma de bola y gira alrededor de su eje. También está en continuo movimiento alrededor de nuestra fuente de calor y luz, el Sol. Pero ¿cuál es el motivo de la rotación de la Tierra?
Todas estas preguntas son bastante interesantes, probablemente cada habitante de nuestro planeta se lo haya preguntado al menos una vez en su vida. curso escolar nos da poca información de este tipo. Por ejemplo, todo el mundo sabe que como consecuencia del movimiento de la Tierra, experimentamos un cambio de día y de noche, manteniendo la temperatura del aire que todos conocemos. Pero todo esto no es suficiente, porque este proceso no se limita a esto.
Rotación alrededor del sol
Entonces, descubrimos que nuestro planeta siempre está en movimiento, pero ¿por qué y a qué velocidad gira la Tierra? Es importante saber que todos los planetas del sistema solar giran a una determinada velocidad, y todos en la misma dirección. ¿Coincidencia? ¡Por supuesto que no!
Mucho antes de la aparición del hombre, nuestro planeta se formó; surgió en una nube de hidrógeno. Después de esto hubo un fuerte choque, como resultado del cual la nube comenzó a girar. Para responder a la pregunta "por qué", recuerde que cada partícula que pasa por el vacío tiene su propia inercia y todas las partículas la equilibran.
Así, todo el sistema solar gira cada vez más rápido. De ahí se formó nuestro Sol, y luego todos los demás planetas, y heredaron los mismos movimientos de la luminaria.
Rotaciones alrededor de su propio eje.
Esta pregunta interesa incluso ahora a los científicos; hay muchas hipótesis, pero presentaremos la más plausible.
Entonces, en el párrafo anterior ya dijimos que todo el sistema solar se formó a partir de una acumulación de “basura”, que se acumuló como resultado de que el joven Sol en ese momento la atraía. A pesar de que la mayor parte de su masa fue hacia nuestro Sol, se formaron planetas a su alrededor. Inicialmente no tenían la forma a la que estamos acostumbrados.
A veces, al chocar con objetos, se destruían, pero tenían la capacidad de atraer partículas más pequeñas y así ganaban masa. Varios factores provocaron que nuestro planeta girara:
- Tiempo.
- Viento.
- Asimetría.
Y esto último no es un error, pues la Tierra tenía la forma de una bola de nieve hecha por un niño pequeño. Forma irregular provocó que el planeta fuera inestable, quedó expuesto al viento y a la radiación del Sol. Pese a ello, salió de una posición desequilibrada y empezó a girar, empujada por los mismos factores. En resumen, nuestro planeta no se mueve por sí solo, sino que fue empujado hace muchos miles de millones de años. No hemos especificado qué tan rápido gira la Tierra. Ella siempre está en movimiento. Y en casi veinticuatro horas da una revolución completa alrededor de su eje. Este movimiento se llama diurno. La velocidad de rotación no es la misma en todas partes. Así, en el ecuador la velocidad es de aproximadamente 1.670 kilómetros por hora, y los polos norte y sur pueden permanecer en su lugar por completo.
Pero además de esto, nuestro planeta también sigue una trayectoria diferente. Una revolución completa de la Tierra alrededor del Sol tarda trescientos sesenta y cinco días y cinco horas. Esto explica lo que existe. año bisiesto, es decir, queda un día más.
¿Es posible parar?
Si la Tierra se detiene, ¿qué pasará? Para empezar, se puede considerar detenerse tanto alrededor de su eje como alrededor del Sol. Analizaremos todas las opciones con más detalle. En este capítulo discutiremos algunos puntos generales¿Y es posible?
Si consideramos una parada brusca en la rotación de la Tierra alrededor de su eje, entonces esto es prácticamente irreal. Esto sólo puede resultar de una colisión con un objeto grande. Aclaremos de inmediato que ya no habrá ninguna diferencia si el planeta está girando o se ha salido completamente de su órbita, ya que una parada puede deberse a tales objeto grande que la Tierra simplemente no puede resistir tal golpe.
Si la Tierra se detiene, ¿qué pasará? Si una parada brusca es prácticamente imposible, entonces es muy posible frenar lentamente. Aunque no se siente, nuestro planeta ya se está desacelerando gradualmente.
Si hablamos de volar alrededor del Sol, entonces detener el planeta en este caso es algo que sale del ámbito de la ciencia ficción. Pero descartaremos todas las probabilidades y asumiremos que esto sucedió. Le invitamos a examinar cada caso por separado.
parada abrupta
Aunque esta opción es hipotéticamente imposible, aun así la asumiremos. Si la Tierra se detiene, ¿qué pasará? La velocidad de nuestro planeta es tan grande que una parada repentina por cualquier motivo simplemente destruirá todo lo que hay en él.
Para empezar, ¿en qué dirección gira la Tierra? De Oeste a Este a una velocidad de más de quinientos metros por segundo. De esto podemos suponer que todo lo que se mueve en el planeta seguirá moviéndose a una velocidad de más de 1,5 mil kilómetros por hora. El viento, que soplará a la misma velocidad, provocará un potente tsunami. En un hemisferio habrá seis meses al día, y luego los que no arden temperatura más alta, terminará seis meses heladas severas y noches. ¿Y si todavía quedan supervivientes después de esto? Serán destruidos por la radiación. Además, después de que la Tierra se detenga, nuestro núcleo hará varias revoluciones más y los volcanes entrarán en erupción en lugares donde nunca antes se habían encontrado.
La atmósfera tampoco detendrá su movimiento instantáneamente, es decir, soplará viento a una velocidad de 500 metros por segundo. Además, es posible una pérdida parcial de la atmósfera.
Esta versión del desastre es el mejor resultado para la humanidad, porque todo sucederá tan rápido que ni una sola persona tendrá tiempo de recuperar el sentido o comprender lo que está sucediendo. Dado que el resultado más probable es la explosión del planeta. Otra cosa es el lento y paulatino paro del planeta.
Lo primero que a muchos les viene a la mente es el día eterno por un lado y la noche eterna por el otro, pero en realidad esto no es muy Un gran problema, en comparación con los demás.
parada suave
Nuestro planeta está desacelerando su rotación, los científicos dicen que la gente no verá que se detenga por completo, ya que esto sucederá en miles de millones de años, y mucho antes, el Sol aumentará de volumen y simplemente quemará la Tierra. Pero, aun así, simularemos una situación de parada en el futuro previsible. Para empezar, veamos la pregunta: ¿por qué se produce la parada lenta?
Anteriormente, un día en nuestro planeta duraba aproximadamente seis horas, y este factor Fuerte impacto representa la Luna. ¿Pero cómo? Hace que el agua vibre con su fuerza de atracción, y como resultado de este proceso se produce una lenta parada.
todavía sucedió
En uno de los hemisferios nos espera la noche eterna o el día eterno, pero este no es el mayor problema en comparación con la redistribución de la tierra y el océano, que conducirá a destrucción masiva Todos los seres vivos.
Donde hay sol, todas las plantas se extinguirán gradualmente y el suelo se agrietará por la sequía, pero al otro lado está la tundra nevada. La zona más adecuada para habitar será la intermedia, donde habrá un eterno amanecer o atardecer. Sin embargo, estos territorios serán bastante pequeños. El terreno estará ubicado únicamente en el ecuador. Los polos Norte y Sur serán dos grandes océanos.
No es una excepción que una persona tendrá que adaptarse a vivir en la tierra, y para caminar sobre la superficie necesitará trajes espaciales.
Sin movimiento alrededor del sol.
Este escenario es simple, todo lo que estaba en el frente volará hacia el espacio libre del espacio, porque nuestro planeta se mueve a una velocidad muy alta, mientras que otros recibirán un golpe igualmente fuerte en el suelo.
Incluso si la Tierra disminuye gradualmente su movimiento, eventualmente caerá hacia el Sol, y todo este proceso durará sesenta y cinco días, pero nadie vivirá para ver el último, ya que la temperatura será de unos tres mil grados centígrados. . Si cree en los cálculos de los científicos, en un mes la temperatura en nuestro planeta alcanzará los 50 grados.
Este escenario es prácticamente irreal, pero la absorción de la Tierra por el Sol es un hecho que no se puede evitar, pero la humanidad no podrá ver este día.
La tierra se salió de órbita
Esta es la opción más fantástica. No, no haremos un viaje por el espacio, porque existen leyes de la física. Si al menos un planeta del sistema solar sale de su órbita, provocará un caos en el movimiento de todos los demás y, finalmente, caerá en las “garras” del Sol, que lo absorberá, atrayéndolo con su masa.
Como otros planetas del sistema solar, realiza 2 movimientos principales: alrededor de su propio eje y alrededor del Sol. Desde la antigüedad, en estos dos movimientos regulares se basaban los cálculos del tiempo y la capacidad de elaborar calendarios.
Un día es el tiempo de rotación alrededor de su propio eje. Un año es una revolución alrededor del Sol. La división en meses también está directamente relacionada con los fenómenos astronómicos: su duración está relacionada con las fases de la Luna.
Rotación de la Tierra alrededor de su propio eje.
Nuestro planeta gira alrededor de su propio eje de oeste a este, es decir, en sentido antihorario (visto desde el Polo Norte). Un eje es una línea recta virtual que se cruza Tierra en la zona del Norte y Polo Sur, es decir. los postes tienen una posición fija y no participan en movimiento rotacional, mientras que todos los demás puntos de la superficie terrestre giran, y la velocidad de rotación no es idéntica y depende de su posición con respecto al ecuador: cuanto más cerca del ecuador, mayor es la velocidad de rotación.
Por ejemplo, en la región italiana la velocidad de rotación es de aproximadamente 1200 km/h. Las consecuencias de la rotación de la Tierra alrededor de su eje son el cambio de día y de noche y el movimiento aparente de la esfera celeste.
De hecho, parece que las estrellas y otros cuerpos celestiales El cielo nocturno se mueve en dirección opuesta a nuestro movimiento con el planeta (es decir, de este a oeste).
Parece que las estrellas están alrededor de la Estrella Polar, que se encuentra en una línea imaginaria, una continuación del eje de la Tierra en dirección norte. El movimiento de las estrellas no es prueba de que la Tierra gire alrededor de su eje, porque este movimiento podría ser consecuencia de la rotación de la esfera celeste, si asumimos que el planeta ocupa una posición fija e inmóvil en el espacio.
Péndulo de Foucault
La prueba irrefutable de que la Tierra gira sobre su propio eje fue presentada en 1851 por Foucault, quien realizó el famoso experimento con un péndulo.
Imaginemos que, estando en el Polo Norte, ponemos un péndulo en movimiento oscilatorio. La fuerza externa que actúa sobre el péndulo es la gravedad, pero no afecta el cambio en la dirección de las oscilaciones. Si preparamos un péndulo virtual que deja marcas en la superficie, podemos asegurarnos de que después de un tiempo las marcas se moverán en el sentido de las agujas del reloj.
Esta rotación puede estar asociada a dos factores: ya sea a la rotación del plano en el que el péndulo realiza movimientos oscilatorios, o a la rotación de toda la superficie.
La primera hipótesis puede rechazarse, teniendo en cuenta que no existen fuerzas sobre el péndulo que puedan cambiar el plano de los movimientos oscilatorios. De ello se deduce que es la Tierra la que gira y realiza movimientos alrededor de su propio eje. Este experimento fue realizado en París por Foucault, utilizó un enorme péndulo en forma de esfera de bronce que pesaba unos 30 kg, suspendido de un cable de 67 metros. El punto de partida de los movimientos oscilatorios se registró en la superficie del suelo del Panteón.
Entonces, es la Tierra la que gira y no la esfera celeste. Las personas que observan el cielo desde nuestro planeta registran el movimiento tanto del Sol como de los planetas, es decir. Todos los objetos del Universo se mueven.
Criterio de tiempo – día
Un día es el periodo de tiempo durante el cual la Tierra realiza una revolución completa alrededor de su propio eje. Hay dos definiciones del concepto "día". Un “día solar” es un período de tiempo de la rotación de la Tierra, durante el cual. Otro concepto, "día sideral", implica un punto de partida diferente: cualquier estrella. La duración de los dos tipos de días no es idéntica. La duración de un día sidéreo es de 23 horas 56 minutos 4 segundos, mientras que la duración de un día solar es de 24 horas.
Las diferentes duraciones se deben a que la Tierra, al girar alrededor de su propio eje, forma y rotación orbital alrededor del Sol.
En principio, la duración de un día solar (aunque se supone que tiene 24 horas) no es un valor constante. Esto se debe al hecho de que el movimiento orbital de la Tierra se produce a una velocidad variable. Cuando la Tierra está más cerca del Sol, su velocidad orbital es mayor; a medida que se aleja del sol, la velocidad disminuye. En este sentido, se introdujo el concepto de "día solar medio", es decir, su duración es de 24 horas.
Orbitando el Sol a una velocidad de 107.000 km/h
La velocidad de revolución de la Tierra alrededor del Sol es el segundo movimiento principal de nuestro planeta. La Tierra se mueve en una órbita elíptica, es decir. la órbita tiene forma de elipse. Cuando está muy cerca de la Tierra y cae en su sombra, se producen eclipses. La distancia media entre la Tierra y el Sol es de aproximadamente 150 millones de kilómetros. La astronomía utiliza una unidad para medir distancias dentro del sistema solar; se llama “unidad astronómica” (AU).
La velocidad a la que la Tierra se mueve en órbita es de aproximadamente 107.000 km/h.
El ángulo que forman el eje terrestre y el plano de la elipse es de aproximadamente 66°33', este es un valor constante.
Si observas el Sol desde la Tierra, tienes la impresión de que es el Sol el que se desplaza por el cielo durante todo el año, pasando por los astros y estrellas que forman el Zodíaco. De hecho, el Sol también pasa por la constelación de Ofiuco, pero no pertenece al círculo del Zodíaco.
