Zem je neustále v pohybe, otáča sa okolo vlastnej osi a okolo Slnka. To spôsobuje vznik rôznych javov na jej povrchu: striedanie ročných období, striedanie dňa a noci. Priaznivé podmienky pre život na Zemi sú dané týmto pohybom a výhodnou polohou planéty voči Slnku (vzdialená asi 150 miliónov kilometrov). Ak by bola planéta bližšie, voda by sa z jej povrchu vyparila. Keby ďalej - všetko živé by zamrzlo. Dôležitá úloha svoju úlohu zohráva aj atmosféra, ktorá chráni pred škodlivým kozmickým žiarením.

Zastavme sa podrobnejšie pri dvoch takých stálych neviditeľných spoločníkoch života, akými sú pohyb Zeme okolo pomyselnej čiary (osi) a Slnka.

Rýchlosť rotácie Zeme okolo svojej osi

Zem je tretia planéta od Slnka. Spolu so všetkými ostatnými sa točí okolo Slnka a má aj vlastnú rotáciu okolo svojej osi. Najrýchlejšie planéty v slnečnej sústave sú obrovské planéty.:

• Jupiter.
• Saturn.

Deň ukončia za 10 hodín.

Rotácia Zeme okolo svojej osi trvá 23 hodín 56 minút. Navyše sú potrebné ďalšie 4 minúty, aby sa Slnko vrátilo do svojej pôvodnej polohy. Rýchlosť rotácie na povrchu závisí od toho, kde je pohyb pozorovaný.

Ak hovoríme o rovníku, potom rotácia Zeme dosahuje 1670 kilometrov za hodinu alebo 465 metrov za sekundu. Výpočty sa vykonávajú s prihliadnutím na skutočnosť, že v oblasti rovníka obvod planéty dosahuje viac ako 40 000 kilometrov. Ak sa planéta náhle prestane pohybovať, ľudia a predmety nachádzajúce sa rovnakou rýchlosťou sa odtrhnú a poletia vpred.

Bližšie k 30. zemepisnej šírke rotácia Zeme okolo svojej osi klesá na 1440 kilometrov za hodinu, pričom na póloch postupne klesá na 0 kilometrov za hodinu (pravidlo funguje smerom k južnému aj severnému pólu). Tento pohyb zostáva pre ľudí nepostrehnuteľný kvôli obrovskej hmotnosti planéty.

Z tohto videa sa dozviete, prečo necítime rotáciu Zeme.

Význam pre ľudstvo

Rozdiely v rýchlosti pohybu majú svoj praktický význam. Krajiny uprednostňujú výstavbu kozmických prístavov bližšie k rovníku. Vďaka rýchlosti rotácie planéty je na vstup na obežnú dráhu potrebné menej paliva, prípadne je možné sa zdvihnúť veľká kvantita užitočné zaťaženie. Raketa má zároveň pri štarte už rýchlosť 1 675 kilometrov za hodinu, takže je pre ňu jednoduchšie zrýchliť na orbitálnu rýchlosť 28 000 kilometrov za hodinu.

Mesiac svojim vplyvom neustále stabilizuje sklon osi planéty. Z tohto dôvodu sa rýchlosť rotácie planéty postupne znižuje. Dvakrát do roka, v novembri a apríli, sa dĺžka dňa predĺži o 0,001 sekundy.

Čas úplnej revolúcie okolo Slnka

Rýchlosť rotácie Zeme okolo Slnka je asi 107 000 kilometrov za hodinu. Planéta urobí úplnú revolúciu za 365 dní, 5 hodín 48 minút a 46 sekúnd, pričom za tento čas prejde asi miliardu kilometrov. Každý rok „nabehne“ ďalších päť hodín, ktoré astronómovia spočítajú a každé štyri roky pridajú 366 dní – takýto rok sa nazýva priestupný rok.

Ak si to prepočítate, ukáže sa, že Zem každú sekundu preletí vo vesmíre asi 30 kilometrov. Aj rýchlosť najrýchlejšieho pretekárskeho auta sveta je len asi 300 kilometrov za hodinu – to je 350-krát menej ako rýchlosť planéty na obežnej dráhe. Človek si nevie adekvátne predstaviť také obrovské rýchlosti.

Počas rotácie vzniká sila, ktorá môže človeka alebo predmet odhodiť z povrchu Zeme ako predmet roztočený na lane. Ale je nepravdepodobné, že sa to stane v dohľadnej budúcnosti, pretože táto sila je takmer úplne potlačená gravitáciou a je jej iba 0,03%.

Rovnako ako rotácia okolo osi, tento pohyb sa postupne spomaľuje na nepostrehnuteľný Obyčajní ľudia množstvá. Taktiež os v smere jazdy sa v priebehu roka postupne odchyľuje, takže regióny striedavo menia miesta, v ktorých:

• zimné leto;
• jeseň/jar.

Kedysi ľudia verili, že Zem je nehybné teleso, okolo ktorého sa točí Slnko a všetky ostatné objekty. Dlhodobé pozorovania a zdokonaľovanie techniky umožnili postupne porozumieť problematike a dnes už takmer všetci obyvatelia planéty vedia, ako rýchlo sa Zem otáča, a že aj ona sama musí tvrdo pracovať a nahrádzať strany obrovskej hviezdy. poskytujú deň / noc a zimu / leto.

Video

Z tohto videa sa dozviete, ako a akou rýchlosťou sa Zem otáča okolo Slnka.

Od nepamäti sa ľudstvo zaujímalo o procesy, ktoré prebiehajú vo vesmíre. Prečo každé ráno vychádza slnko? Čo je Mesiac? Koľko hviezd je na oblohe? Otáča sa Zem a akou rýchlosťou?
Aká je rýchlosť Zeme?
Ľudia oddávna pozorovali zmenu dňa na noc a každoročný sled ročných období. Čo to znamená? Neskôr sa ukázalo, že takéto zmeny sú spôsobené rotáciou našej planéty okolo svojej osi. K tomuto poznaniu však ľudstvo neprišlo hneď. Trvalo mnoho rokov, kým sa dokázali v súčasnosti zjavné skutočnosti.
Ľudia si tento jav dlho nevedeli uvedomiť, pretože podľa ich názoru je človek v tábore pokoja a nie je vidieť, že by ním prechádzal nejaký pohyb. Takéto tvrdenie však nie je správne. Všetky predmety okolo vás (stôl, počítač, okno atď.) sú v pohybe. Ako sa môže pohybovať? Je to spôsobené rotáciou Zeme okolo svojej osi. Naša planéta sa navyše pohybuje nielen okolo osi, ale aj okolo nebeského telesa. Navyše jeho dráha nie je kruh, ale pripomína elipsu.
Aby demonštrovali vlastnosti pohybu nebeského telesa, často sa obracajú na Yule. Jeho pohyby sú veľmi podobné rotácii Zeme.
Neskôr vedeckých metód Je dokázané, že naša planéta sa hýbe. Zem teda vykoná jednu rotáciu okolo svojej osi za deň – dvadsaťštyri hodín. S tým súvisí aj zmena dennej doby, dňa na noc.
Hmotnosť Slnka je oveľa väčšia ako hmotnosť Zeme. Vzdialenosť medzi týmito nebeskými telesami dosahuje stopäťdesiat miliónov kilometrov. Štúdie ukázali, že rýchlosť rotácie Zeme dosahuje tridsať kilometrov za sekundu. Úplný obrat je dokončený za jeden rok. Navyše o štyri roky pribudne jeden deň navyše, preto máme priestupný rok.
K takýmto výsledkom však ľudstvo neprišlo okamžite. Takže aj G. Galileo sa postavil proti teórii, ktorá hovorila o rotácii planéty. Toto tvrdenie demonštroval nasledujúcim spôsobom. Vedec hodil kameň z vrcholu veže a ten spadol na úpätie budovy. Galileo poznamenal, že rotácia Zeme by posunula miesto, kde kameň dopadol, no moderný výskum tieto tvrdenia úplne popiera.
Na základe vyššie uvedeného vyplýva, že ľudstvo prešlo dlhú cestu k pochopeniu, že Zem je v neustálom pohybe okolo Slnka. Po prvé, planéta sa otáča okolo svojej osi. Naše nebeské telo sa tiež pohybuje okolo svietidla, ktoré nám poskytuje teplo. To spôsobuje zmenu dennej doby a ročných období.

Rovnako ako iné planéty slnečná sústava, robí 2 hlavné pohyby: okolo vlastnej osi a okolo Slnka. Od staroveku sa na týchto dvoch pravidelných pohyboch zakladá výpočet času a schopnosť zostavovať kalendáre.

Deň je čas rotácie okolo vlastnej osi. Rok je revolúcia okolo slnka. Rozdelenie na mesiace je v priamej súvislosti aj s astronomickými javmi – ich trvanie je spojené s fázami mesiaca.

Rotácia Zeme okolo vlastnej osi

Naša planéta sa otáča okolo vlastnej osi zo západu na východ, teda proti smeru hodinových ručičiek (pri pohľade zboku severný pól.) Os je virtuálna priamka, ktorá sa pretína Zem v oblasti severného a južného pólu, t.j. póly majú pevnú polohu a nezúčastňujú sa rotačný pohyb, zatiaľ čo všetky ostatné polohy sú zapnuté zemského povrchu rotovať, pričom rýchlosť rotácie nie je totožná a závisí od ich polohy vzhľadom k rovníku – čím bližšie k rovníku, tým vyššia je rýchlosť rotácie.

Napríklad v regióne Talianska je rýchlosť otáčania približne 1200 km / h. Dôsledky rotácie Zeme okolo svojej osi sú zmena dňa a noci a zdanlivý pohyb nebeskej sféry.

Naozaj má človek dojem, že hviezdy a iné nebeských telies nočnej oblohy sa pohybujú opačným smerom ako náš pohyb s planétou (teda z východu na západ).

Zdá sa, že hviezdy sa nachádzajú okolo Polárky, ktorá sa nachádza na pomyselnej čiare – pokračovaní zemskej osi v severnom smere. Pohyb hviezd nie je dôkazom rotácie Zeme okolo svojej osi, pretože tento pohyb by mohol byť dôsledkom rotácie nebeskej sféry, ak predpokladáme, že planéta zaujíma pevnú, nehybnú polohu vo vesmíre.

Foucaultovo kyvadlo

Nezvratný dôkaz, že Zem sa otáča okolo vlastnej osi, predložil v roku 1851 Foucault, ktorý uskutočnil slávny experiment s kyvadlom.

Predstavte si, že na severnom póle uvedieme kyvadlo do oscilačného pohybu. Vonkajšia sila pôsobiaca na kyvadlo je gravitačná, pričom neovplyvňuje zmenu smeru kmitania. Ak si pripravíme virtuálne kyvadlo, ktoré zanecháva stopy na povrchu, môžeme sa postarať o to, aby sa po chvíli koľaje pohybovali v smere hodinových ručičiek.

Táto rotácia môže byť spojená s dvoma faktormi: buď s rotáciou roviny, na ktorej kyvadlo kmitá, alebo s rotáciou celej plochy.

Prvú hypotézu možno zamietnuť, berúc do úvahy, že na kyvadlo nepôsobia žiadne sily, ktoré by mohli meniť rovinu oscilačné pohyby. Z toho vyplýva, že je to Zem, ktorá sa otáča a robí pohyby okolo svojej vlastnej osi. Tento experiment uskutočnil v Paríži Foucault, použil na to obrovské kyvadlo v podobe bronzovej gule s hmotnosťou asi 30 kg, zavesené na 67 metrovom kábli. Počiatočný bod oscilačných pohybov bol upevnený na povrchu podlahy Panteónu.

Takže sa točí Zem a nie nebeská sféra. Ľudia pozorujúci oblohu z našej planéty fixujú pohyb Slnka aj planét, t.j. Všetky objekty vo vesmíre sú v pohybe.

Časové kritérium - deň

Deň je čas, ktorý Zem potrebuje na jednu rotáciu okolo vlastnej osi. Existujú dve definície pojmu „deň“. "Slnečný deň" je časový interval rotácie Zeme, v ktorom . Iný koncept - "hviezdny deň" - znamená iný východiskový bod - akúkoľvek hviezdu. Trvanie týchto dvoch typov dní nie je rovnaké. Zemepisná dĺžka hviezdneho dňa je 23 h 56 min 4 s, zatiaľ čo dĺžka slnečného dňa je 24 hodín.

Rozdielne trvanie je spôsobené tým, že Zem, ktorá sa otáča okolo svojej vlastnej osi, vykonáva aj orbitálnu rotáciu okolo Slnka.

V zásade platí, že trvanie slnečného dňa (hoci sa berie ako 24 hodín) je premenlivá hodnota. Je to spôsobené tým, že pohyb Zeme na jej obežnej dráhe prebieha premenlivou rýchlosťou. Keď je Zem bližšie k Slnku, rýchlosť jej pohybu na obežnej dráhe je vyššia, pri vzďaľovaní sa od Slnka rýchlosť klesá. V tomto ohľade taký koncept ako „priemer slnečný deň“, a to ich trvanie je 24 hodín.

Obeh okolo Slnka rýchlosťou 107 000 km/h

Rýchlosť Zeme okolo Slnka je druhým hlavným pohybom našej planéty. Zem sa pohybuje po eliptickej dráhe, t.j. obežná dráha je elipsovitá. Keď je v tesnej blízkosti Zeme a padá do jej tieňa, dochádza k zatmeniu. Priemerná vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom je približne 150 miliónov kilometrov. Astronómia používa jednotku na meranie vzdialeností v rámci slnečnej sústavy; nazýva sa „astronomická jednotka“ (AU).

Rýchlosť, ktorou sa Zem pohybuje na svojej obežnej dráhe, je približne 107 000 km/h.
Uhol, ktorý zviera zemská os a rovina elipsy, je približne 66 ° 33 ', je to konštantná hodnota.

Ak pozorujete Slnko zo Zeme, zdá sa, že práve ono sa počas roka pohybuje po oblohe, prechádza cez hviezdy a tvorí zverokruh. V skutočnosti Slnko tiež prechádza súhvezdím Ophiuchus, ale nepatrí do kruhu Zodiac.

Vedci prišli na to nasledujúce závery- rýchlosť rotácie zeme klesá. To vedie k nasledujúcim dôsledkom - deň sa predlžuje. Ak nejdete do detailov, na severnej pologuli sa svetlá časť dňa o niečo predĺži ako v zime. Ale tento výklad je vhodný len pre nezasvätených. Geofyzici prichádzajú k hlbším záverom – dni zväčšujú svoje časové rámce nielen na jar. Dôvod predlžovania dňa spočíva predovšetkým vo vplyve mesiaca.

Sila príťažlivosti prirodzeného satelitu Zeme je taká veľká, že spôsobuje vzrušenie v oceánoch a spôsobuje, že sa kývajú. Zem zároveň koná analogicky s krasokorčuliarmi, ktorí, aby spomalili rotáciu pri vykonávaní svojich programov, naťahujú ruky. Práve preto bude po určitom čase v bežnom pozemskom dni o hodinu viac, ako sme zvyknutí. Jeden astronóm z Veľkej Británie dospel k záveru, že od roku 700 pred Kristom dochádza k nepretržitému spomaľovaniu rotácie Zeme okolo svojej osi. Vypočítal rýchlosť rotácie Zeme na základe údajov, ktoré od tých čias prežili – hlinených tabuliek a historických dôkazov, ktoré opisujú zatmenie Mesiaca a Slnka. Vedec na základe nich vypočítal polohu Slnka a dokázal určiť, akú brzdnú dráhu robí naša planéta voči svojej hviezde. Počas 530 miliónov rokov bola rýchlosť rotácie Zeme oveľa pomalšia a deň mal iba 21 hodín.

A dinosaury, ktoré obývali rozlohy našej planéty pred sto miliónmi rokov, už žili 23 hodín denne. Dá sa to zistiť skúmaním vápenatých usadenín, ktoré po sebe koraly zanechali. Ich hrúbka závisí od toho, aké ročné obdobie je na planéte prítomné. Na základe toho sa dá celkom presne určiť – v akom intervale boli pramene od seba. A toto trvanie sa skracuje počas celej existencie našej planéty. Pred pol miliónom rokov sa naša planéta pohybovala okolo osi rýchlejšie, pričom pohyb okolo hviezdy zostáva konštantný. To znamená, že rok po všetky tieto milióny rokov zostal rovnaký, má rovnaký počet hodín. Ale tento rok nebolo 365 dní ako dnes, ale 420. Po vzniku ľudstva tento trend neprestal existovať. Rýchlosť rotácie Zeme okolo svojej osi sa neustále spomaľuje. Časopis Journal for the History of Astronomy uverejnil v roku 2008 článok o tomto fenoméne.

Stephenson, ktorý pracuje na University of Durham (Veľká Británia), aby si bol úplne istý a potvrdil hypotézu, analyzoval stovky zatmení, ktoré sa vyskytli za posledných 2,7 tisíc rokov. V hlinených tabuľkách starovekého Babylonu sú veľmi podrobne opísané všetky nebeské javy zaznamenané klinovým písmom. Vedci zaznamenali čas udalosti aj jej presný dátum. Ďalšia vlastnosť - úplné zatmenie Slnka na Zemi nie je pozorované tak často, iba raz za 300 rokov. V tomto momente je Slnko úplne skryté za Zemou a na niekoľko minút naň zostúpi úplná tma. Starovekí vedci veľmi často popisovali začiatok zatmenia aj jeho koniec s veľkou presnosťou. A tieto údaje použil moderný astronóm na určenie polohy našej hviezdy vzhľadom na Zem.

Prepočet dátumov babylonského kalendára prebiehal podľa špeciálne zostavených tabuliek, čo uľahčilo prácu. Práve tieto údaje umožňujú astronómom určovať s veľkou presnosťou. Ako došlo k spomaleniu Zeme? Správne údaje o jeho polohe voči Slnku vám umožňujú určiť jeho polohu v okamihu, keď prechádza okolo Slnka. Dráha planéty okolo Slnka závisí od pohybu okolo vlastnej osi. Zemský čas, ktorý je odvodený od tejto závislosti, je nezávislou veličinou. Tento univerzálny čas je všeobecne uznávaným ukazovateľom, ktorý sa vypočítava na základe toho, ako sa Zem otáča okolo svojej osi a v akej polohe je vzhľadom na Slnko. Tento univerzálny čas sa neustále posúva späť, keďže každý rok k roku pribudne jedna sekunda navyše, čo je spôsobené práve procesom spomaľovania Zeme. A ako sa ukázalo, rozdiel medzi pozemským a vesmírnym časom sa zväčšuje v závislosti od toho, ako dávno k zatmeniu Slnka došlo. To môže znamenať len jednu vec – každé tisícročie pridá ku dňu až 0,002 sekundy. Tieto údaje potvrdzujú aj zmeny uskutočnené zo satelitných laboratórií vypustených na obežnú dráhu Zeme.

Miera spomalenia je plne v súlade s výpočtami vedca z Veľkej Británie. A v čase, keď bol pozorovaný rozkvet civilizácie Babylonu, deň na zemi trval o niečo menej, rozdiel oproti moderné časy bola 0,04 sekundy. A túto skromnú odchýlku vypočítal Stephenson vďaka tomu, že dokázal porovnať svetový čas a vyhodnotiť chyby v ňom nahromadené. Keďže od roku 700 do dnešného dňa ubehlo asi milión dní, mohli sme naše elektronické hodiny preložiť o 7 hodín, toľko času pribudlo k času rotácie Zeme okolo svojej osi.

Posledné roky sa stali pre Zem výnimkou, v tomto čase prakticky nedochádza k predlžovaniu dňa a Zem sa naďalej pohybuje konštantnou rýchlosťou. Masy vo vnútri zeme možno začali kompenzovať výkyvy spôsobené vplyvom magnetické pole Mesiac. A zrýchlenie pohybu planéty mohlo spôsobiť napríklad zemetrasenie v Argentíne v roku 2004, po ktorom sa deň skrátil o 8 milióntin sekundy. Najkratší deň v histórii zaznamenali v roku 2003, keď nemali ani 24 hodín (1 005 sekúnd nestačilo). Medzinárodná služba, ktorá študuje rotáciu Zeme a geofyzici pozorne sledujú problém spomaľovania rýchlosti zemskej rotácie a procesov, ktoré ovplyvňujú jej pohyb. Koniec koncov, toto poskytne odpovede na mnohé globálne otázky súvisiace so štruktúrou planéty a procesmi, ktoré sa vyskytujú v hlbokých štruktúrach - plášti a jadre. Čo pokrýva výskum a vedecká činnosť seizmológov a geofyzikov.

Zem je neustále v pohybe: otáča sa okolo svojej osi a okolo Slnka. Práve vďaka tomu na Zemi dochádza k zmene dňa a noci, ako aj k zmene ročných období. Povedzme si podrobnejšie o tom, ako rýchlo sa Zem pohybuje okolo svojej osi a aká je rýchlosť Zeme okolo Slnka.

Akou rýchlosťou sa Zem otáča?

Za 23 hodín, 56 minút a 4 sekúnd vykoná naša planéta kompletnú revolúciu okolo svojej osi, preto sa táto rotácia nazýva denná. Každý vie, že počas daného časového obdobia na Zemi má deň čas zmeniť sa na noc.

Na rovníku je najvyššia rýchlosť otáčania 1670 km/h. Túto rýchlosť však nemožno nazvať konštantnou, pretože sa na rôznych miestach planéty líši. Napríklad najnižšia rýchlosť je na severnom a južnom póle – môže klesnúť až na nulu.

Rýchlosť rotácie Zeme okolo Slnka je približne 108 000 km/h alebo 30 km/s. Na obežnej dráhe okolo Slnka naša planéta prekonáva 150 ml. km. Naša planéta urobí úplnú revolúciu okolo hviezdy za 365 dní, 5 hodín, 48 minút, 46 sekúnd, takže každý štvrtý rok je priestupný rok, teda o jeden deň dlhšie.

Rýchlosť Zeme sa považuje za relatívnu hodnotu: možno ju vypočítať iba vo vzťahu k Slnku, jeho vlastnej osi, mliečna dráha. Je nestabilný a má tendenciu sa meniť vo vzťahu k inému vesmírnemu objektu.

Zaujímavosťou je, že trvanie dňa v apríli a novembri sa líši od štandardných o 0,001 s.