Kāds ir zemes ātrums? Zemes kustības Rotācija ap savu asi
Zeme, kā jūs zināt, nepārtraukti kustās, un šī kustība sastāv no tās rotācijas ap savu asi un elipsi ap Sauli. Pateicoties šīm rotācijām, uz mūsu planētas mainās gadalaiki, un dienu nomaina nakts. Kāds ir zemes griešanās ātrums?
Zemes griešanās ātrums ap savu asi
Ja ņemam vērā Zemes griešanos ap savu asi (protams, iedomātu), tad tā veic vienu pilnu apgriezienu 24 stundās (precīzāk, 23 stundās, 56 minūtēs un 4 sekundēs), un vispārpieņemts, ka pie ekvatora šīs rotācijas ātrums ir 1670 kilometri stundā. Mūsu planētas griešanās ap savu asi izraisa dienas un nakts maiņu, un to sauc par diennakts.
Zemes griešanās ātrums ap Sauli
Ap mūsu spīdekli Zeme griežas pa slēgtu eliptisku trajektoriju un veic pilnīgu apgriezienu 365 dienās 5 stundās 48 minūtēs un 46 sekundēs (šo laika posmu sauc par gadu). Stundas, minūtes un sekundes veido vēl vienu ceturtdaļu dienas, un četros gados šādas “ceturtdaļas” veido pilnu dienu. Tāpēc katrs ceturtais gads sastāv tieši no 366 dienām un tiek saukts
Zeme pastāvīgi atrodas kustībā: tā griežas ap savu asi un ap sauli. Pateicoties tam, uz Zemes notiek dienas un nakts maiņa, kā arī gadalaiku maiņa. Parunāsim sīkāk par to, cik ātri Zeme pārvietojas ap savu asi un kāds ir Zemes ātrums ap Sauli.
Ar kādu ātrumu zeme griežas?
23 stundās, 56 minūtēs un 4 sekundēs mūsu planēta veic pilnīgu apgriezienu ap savu asi, tāpēc šo rotāciju sauc par katru dienu. Ikviens zina, ka noteiktā laika periodā uz Zemes dienai ir laiks mainīties uz nakti.
Pie ekvatora lielākais griešanās ātrums ir 1670 km/h. Bet šo ātrumu nevar saukt par nemainīgu, jo tas dažādās planētas vietās atšķiras. Piemēram, mazākais ātrums ir ziemeļu un dienvidu polā – tas var noslīdēt līdz nullei.
Zemes griešanās ātrums ap Sauli ir aptuveni 108 000 km/h jeb 30 km/s. Orbītā ap Sauli mūsu planēta pārvar 150 ml. km. Mūsu planēta veic pilnīgu apgriezienu ap zvaigzni 365 dienās, 5 stundās, 48 minūtēs, 46 sekundēs, tāpēc katrs ceturtais gads ir garais gads, tas ir, par vienu dienu garāks.
Zemes ātrums tiek uzskatīts par relatīvu vērtību: to var aprēķināt tikai attiecībā pret Sauli, tās asi, Piena ceļu. Tas ir nestabils un mēdz mainīties attiecībā pret citu kosmosa objektu.
Interesants fakts ir tas, ka dienas ilgums aprīlī un novembrī atšķiras no standarta par 0,001 s.
Planēta veic apgriezienus ap sevi virzienā no rietumiem uz austrumiem. Mēs šo procesu nejūtam, jo visi objekti pārvietojas vienlaicīgi un paralēli viens otram kopā ar kosmisko ķermeni. Planētas rotācijai ir šādas pazīmes un sekas:- Diena seko nakts.
- Zeme veic pilnīgu apgriezienu 23 stundās un 57 minūtēs.
- Skatoties no Ziemeļpola, planēta griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam.
- Rotācijas leņķis ir 15 grādi stundā un ir vienāds jebkurā vietā uz Zemes.
- Lineārais apgriezienu ātrums uz visas planētas nav vienmērīgs. Polios tas ir vienāds ar nulli un palielinās, tuvojoties ekvatoram. Pie ekvatora griešanās ātrums ir aptuveni 1668 km/h.
Svarīgs! Kustības ātrums katru gadu samazinās par 3 milisekundēm. Eksperti šo faktu saista ar mēness pievilcību. Ietekmējot plūdmaiņas, satelīts it kā velk ūdeni sev pretī pretējā virzienā no Zemes kustības. Okeānu dibenā tiek radīts berzes efekts, un planēta nedaudz palēninās.
Planētas rotācija ap sauli
Mūsu planēta ir piektā lielākā un trešā vistālāk no Saules. Tas veidojies no Saules miglāja elementiem apmēram pirms 4,55 miljardiem gadu. Veidošanās procesā Zeme ieguva neregulāras lodītes formu un izveidoja savu unikālo, vairāk nekā 930 miljonus km garo orbītu, pa kuru tā pārvietojas ap lielu zvaigzni ar aptuveno ātrumu 106 000 km/h. Tas veic pilnīgu apgriezienu ap Sauli gada laikā, precīzāk, 365,2565 dienās. Pētnieki atzīmē, ka kustīgas planētas orbīta nav perfekti apaļa, bet tai ir elipses forma. Ja vidējais attālums līdz zvaigznei ir 151 miljons km, tad ar apgriezienu ap to attālums palielinās līdz 5,8 miljoniem km.Svarīgs! Astronomi orbītas punktu, kas atrodas vistālāk no Saules, sauc par Afēliju, un planēta tam iet garām jūnija beigās. Tuvākais - Perihēlijs, un mēs tam pabraucam garām kopā ar planētu decembra beigās.Orbītas neregulārā forma ietekmē arī Zemes kustības ātrumu. Vasarā tas sasniedz savu minimumu un ir 29,28 km / s, un, pārvarot Aphelion punktu, planēta sāk paātrināties. Sasniedzot maksimālo ātrumu 30,28 km / s pie Perihēlija robežas, kosmiskais ķermenis palēninās. Šāds cikls Zeme turpinās bezgalīgi, un dzīvība uz planētas ir atkarīga no trajektorijas novērošanas precizitātes.
Svarīgs! Pētot Zemes orbītu tuvāk, astronomi ņem vērā papildu tikpat svarīgus faktorus: visu Saules sistēmas debess ķermeņu pievilcību, citu zvaigžņu ietekmi un Mēness rotācijas raksturu.
Gadalaiku mija
Riņķojoties ap Sauli, Zeme virzās virzienā no rietumiem uz austrumiem. Šis debess ķermenis sava ceļojuma laikā nemaina slīpuma leņķi, tāpēc noteiktā orbītas daļā ir pilnībā pagriezts uz vienu pusi. Dzīvā pasaule šo planētas periodu uztver kā vasaru, un tajā pusē, kas šajā gadalaikā nav pagriezta uz Sauli, valdīs ziema. Sakarā ar pastāvīgu kustību uz planētas, gadalaiki mainās.Svarīgs! Divas reizes gadā abās planētas puslodēs tiek noteikts relatīvi identisks sezonāls stāvoklis. Zeme šajā laikā ir pagriezta pret Sauli tā, lai tā vienmērīgi apgaismotu tās virsmu. Tas notiek rudenī un pavasarī ekvinokcijas laikā.
Garais gads
Ir zināms, ka planēta pilnu apgriezienu ap savu asi veic nevis 24 stundās, kā parasti tiek uzskatīts, bet gan 23 stundās un 57 minūtēs. Tajā pašā laikā tas apli orbītā veic 365 dienās un 6,5 stundās. Laika gaitā trūkstošās stundas tiek summētas un līdz ar to parādās cita diena. Tie uzkrājas ik pēc četriem gadiem un kalendārā tiek atzīmēti 29. februārī. Gadu, kurā ir papildu 366. diena, sauc par garo gadu.Svarīgs! Zemes rotāciju ietekmē tās pavadonis - Mēness. Zem gravitācijas lauka planētas rotācija pakāpeniski palēninās, kas ar katru gadsimtu palielina dienas garumu par 0,001 s.
Attālums starp mūsu planētu un Sauli
Zemes kustības laikā ap Sauli starp tām rodas centrbēdzes spēks. Tam ir pretrunīgs raksturs un tas planētu atstumj no zvaigznes. Taču planēta griežas, nemainot ātrumu, kas ir perpendikulārs krišanas ātrumam, kas novirza savu orbītu no Saules virziena. Šī kosmisko ķermeņu kustības iezīme neļauj tiem iekrist Saulē un attālināties no Saules sistēmas. Tādējādi Zeme pārvietojas pa skaidru savas orbītas trajektoriju. Jau 16. gadsimtā dižais Nikolajs Koperniks noteica, ka Zeme nav Visuma centrs, bet tikai riņķo ap Sauli. Tagad pētnieki ir panākuši ievērojamu progresu zināšanās un aprēķinos, taču viņi nespēj ietekmēt rotācijas trajektoriju un pašas zvaigznes raksturu. Mūsu planēta vienmēr ir bijusi daļa no Saules sistēmas, un dzīvība uz planētas ir atkarīga no tā, cik tālu mēs atrodamies no tās centra un kā mēs pārvietojamies attiecībā pret zvaigzni. Lai labāk izprastu tēmu, noskatieties arī informatīvo video.Kopš seniem laikiem cilvēkus interesē, kāpēc nakti nomaina diena, ziemu pavasarī un vasaru rudenī. Vēlāk, kad tika atrastas atbildes uz pirmajiem jautājumiem, zinātnieki Zemi kā objektu sāka aplūkot sīkāk, cenšoties noskaidrot, cik ātri Zeme griežas ap Sauli un ap savu asi.
Saskarsmē ar
Zemes kustība
Visi debess ķermeņi ir kustībā, Zeme nav izņēmums. Turklāt tai vienlaikus ir aksiāla kustība un kustība ap Sauli.
Lai vizualizētu zemes kustību, vienkārši skatieties augšpusē, vienlaikus griežoties ap asi un ātri pārvietojoties pa grīdu. Bez šīs kustības Zeme nebūtu apdzīvojama. Tātad mūsu planēta bez rotācijas ap savu asi ar vienu no sāniem pastāvīgi būtu pagriezta pret Sauli, uz kuras gaisa temperatūra sasniegtu +100 grādus, un viss šajā apvidū pieejamais ūdens pārvērstos tvaikos. No otras puses, temperatūra pastāvīgi būtu zem nulles un visa šīs daļas virsma būtu klāta ar ledu.
Rotācijas orbīta
Rotācija ap Sauli notiek pēc noteiktas trajektorijas – orbītas, kas izveidojās pateicoties Saules pievilkšanai un mūsu planētas ātrumam. Ja pievilcība būtu vairākas reizes spēcīgāka vai ātrums būtu daudz mazāks, tad Zeme iekristu Saulē. Kā būtu, ja pievilcība būtu pazudusi? vai ievērojami samazinājās, tad planēta, tās centrbēdzes spēka vadīta, tangenciāli aizlidoja kosmosā. Tas būtu tāpat, ja pie virves piesiets objekts tiktu pagriezts virs galvas un pēc tam pēkšņi atbrīvots.
Zemes kustības trajektorijai ir elipses forma, nevis ideāls aplis, un attālums līdz saulei mainās visu gadu. Janvārī planēta tuvojas gaismeklim vistuvākajam punktam – to sauc par perihēliju – un atrodas 147 miljonu km attālumā no gaismekļa. Un jūlijā Zeme attālinās no saules par 152 miljoniem km, tuvojoties punktam, ko sauc par afēliju. Par vidējo attālumu tiek ņemti 150 miljoni km.
Zeme pārvietojas savā orbītā no rietumiem uz austrumiem, kas atbilst "pretēji pulksteņrādītāja virzienam".
Zemei nepieciešamas 365 dienas 5 stundas 48 minūtes 46 sekundes (1 astronomiskais gads), lai veiktu vienu apgriezienu ap Saules sistēmas centru. Bet ērtības labad kalendārajā gadā ir ierasts skaitīt 365 dienas, bet atlikušais laiks “uzkrājas” un katram garajam gadam pievieno vienu dienu.
Orbītas attālums ir 942 miljoni km. Pamatojoties uz aprēķiniem, Zemes ātrums ir 30 km sekundē jeb 107 000 km/h. Cilvēkiem tas paliek neredzams, jo visi cilvēki un objekti koordinātu sistēmā pārvietojas vienādi. Un tomēr tas ir ļoti liels. Piemēram, lielākais sacīkšu auto ātrums ir 300 km/h, kas ir 365 reizes mazāks par Zemes ātrumu savā orbītā.
Tomēr 30 km/s vērtība nav nemainīga, jo orbīta ir elipse. Mūsu planētas ātrums nedaudz svārstās visa brauciena laikā. Vislielākā atšķirība tiek sasniegta, šķērsojot perihēlija un afēlija punktus, un ir 1 km/s. Tas ir, pieņemtais ātrums 30 km/s ir vidējais.
Aksiālā rotācija
Zemes ass ir nosacīta līnija, ko var novilkt no ziemeļiem uz dienvidu polu. Tas iet 66 ° 33 leņķī attiecībā pret mūsu planētas plakni. Viens apgrieziens notiek 23 stundās 56 minūtēs un 4 sekundēs, šo laiku norāda siderālā diena.
Galvenais aksiālās rotācijas rezultāts ir dienas un nakts maiņa uz planētas. Turklāt šīs kustības dēļ:
- Zemei ir forma ar slīpiem stabiem;
- ķermeņi (upes plūsma, vējš), kas pārvietojas horizontālā plaknē, ir nedaudz pārvietoti (pa kreisi dienvidu puslodē, pa labi ziemeļu puslodē).
Aksiālās kustības ātrums dažādās zonās ievērojami atšķiras. Augstākais pie ekvatora ir 465 m/s jeb 1674 km/h, to sauc par lineāru. Tāds ātrums, piemēram, Ekvadoras galvaspilsētā. Apgabalos, kas atrodas uz ziemeļiem vai dienvidiem no ekvatora, griešanās ātrums samazinās. Piemēram, Maskavā tas ir gandrīz 2 reizes zemāks. Šos ātrumus sauc par leņķiskajiem., to eksponents kļūst mazāks, tuvojoties poliem. Pašos polios ātrums ir nulle, tas ir, poli ir vienīgās planētas daļas, kas nav kustīgas attiecībā pret asi.
Tieši ass atrašanās vieta noteiktā leņķī nosaka gadalaiku maiņu. Atrodoties šajā pozīcijā, dažādi planētas reģioni dažādos laikos saņem atšķirīgu siltuma daudzumu. Ja mūsu planēta atrastos stingri vertikāli attiecībā pret Sauli, tad vispār nebūtu gadalaiku, jo ziemeļu platuma grādi, ko apgaismo gaismeklis dienas laikā, saņēma tikpat daudz siltuma un gaismas kā dienvidu platuma grādi.
Aksiālo rotāciju ietekmē šādi faktori:
- sezonālās izmaiņas (nokrišņi, atmosfēras kustība);
- paisuma viļņi pret aksiālās kustības virzienu.
Šie faktori palēnina planētas darbību, kā rezultātā tās ātrums samazinās. Šī samazinājuma rādītājs ir ļoti mazs, tikai 1 sekunde 40 000 gadu laikā, tomēr 1 miljarda gadu laikā diennakts pagarinājās no 17 līdz 24 stundām.
Zemes kustība tiek pētīta līdz mūsdienām.. Šie dati palīdz veidot precīzākas zvaigžņu kartes, kā arī noteikt šīs kustības saistību ar dabiskajiem procesiem uz mūsu planētas.
Zeme griežas ap slīpu asi virzienā no rietumiem uz austrumiem. Pusi no zemeslodes izgaismo saule, tur šajā laikā ir diena, otra puse ir ēnā, ir nakts. Sakarā ar Zemes rotāciju notiek dienas un nakts maiņa. Zeme veic vienu apgriezienu ap savu asi 24 stundās – diennaktī.
Rotācijas dēļ kustīgās straumes (upes, vēji) ziemeļu puslodē tiek novirzītas pa labi, bet dienvidu puslodē - pa kreisi.
Zemes rotācija ap Sauli
Zeme riņķo ap Sauli pa riņķveida orbītu, pilnīgai apgriezienai nepieciešams 1 gads. Zemes ass nav vertikāla, tā ir nosvērta 66,5° leņķī pret orbītu, šis leņķis paliek nemainīgs visu rotācijas laiku. Šīs rotācijas galvenās sekas ir gadalaiku maiņa.
Apsveriet Zemes rotāciju ap Sauli.
- 22. decembris- Ziemas saulgrieži. Saulei vistuvāk (saule atrodas zenītā) šobrīd ir dienvidu trops - līdz ar to vasara ir dienvidu puslodē, ziema ziemeļu puslodē. Dienvidu puslodē naktis ir īsas, pie dienvidu polārā loka 22.decembrī diena ilgst 24 stundas, nakts nepienāk. Ziemeļu puslodē ir otrādi, polārajā lokā nakts ilgst 24 stundas.
- 22. jūnijs- vasaras saulgriežu diena. Ziemeļu trops ir vistuvāk saulei, ziemeļu puslodē ir vasara, dienvidu puslodē ir ziema. Dienvidu polārajā lokā nakts ilgst 24 stundas, bet ziemeļu polārajā lokā nakts nenāk vispār.
- 21.marts, 23.septembris- pavasara un rudens ekvinokcijas dienas.Ekvators atrodas vistuvāk saulei, diena ir vienāda ar nakti abās puslodēs.