ТРАНСЛАЦИОННО ДВИЖЕНИЕ НА ЗЕМЯТА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПОСЛЕДИЦИ - ФИЗИЧЕСКИ - 2025

Най- постъпателното движение на Земята е водоизместимостта, че на планетата има около Слънцето Заедно с въртеливо движение около оста си, тя е една от двете основни движения, които носи в пространството. Той е периодичен, тъй като след малко повече от година Земята завършва орбита.

Движенията на Земята влияят на ежедневния живот на всички живи същества, които я обитават. Тези движения винаги са били причина за дискусия и дебат между човешките същества, като са повлияли на научната мисъл за всяка съществуваща цивилизация.

Фигура 1. Движението на земния превод поражда сезонни промени. Източник: Снимки с публични домейни.

Големи учени и астрономи като Николай Коперник, Фиолай от Кротона, Хипарх от Никея, Джеймс Брадли Йоханес Кеплер, Исак Нютон се интересуваха по време на своите изследвания в движението на Земята, включително в превода.

характеристики

Сред най-важните характеристики на транслационното движение са:

- Описаната от Земята орбита е елиптична и със Слънцето в един от огнищата, определени от законите на Кеплер за движението на планетата. Наблюдател на северния полюс би казал, че го прави обратно на часовниковата стрелка (ляво).

- Общата дължина на елиптичната орбита е около 930 милиона километра.

- Ексцентричността на тази елипса е толкова малка (изчислена е при 0,017), че орбитата на Земята може да бъде приблизително определена като обиколка, чийто приблизителен радиус е около 150 х 10 ⁶ км. Ако орбитата е очертана точно, тя не може да бъде визуално разграничена от обиколка. Всъщност полу-маловажната ос на орбитата е приблизително 99,98% от дължината на полу-голямата ос.

- Земята следва този път със скорост около 30 км / с в равнина, наречена еклиптик, чийто перпендикуляр при преминаване през центъра на Земята определя полюсите на еклиптиката. Оста на въртене на Земята е наклонена по отношение на тази линия около 23,5º, излагайки северното полукълбо повече на слънчевите лъчи през летните месеци и обратно през зимата.

произход

Причината, поради която Земята описва елиптична орбита около звездния цар, е в гравитационното привличане, което това упражнява върху него и в характера на тази сила, което зависи от обратната страна на квадрата на разстоянието 1 / r ².

Към края на 16 век германският астроном Йоханес Кеплер (1571-1630) открива, че действителните траектории на планетите около Слънцето са елиптични. И този факт по-късно предостави на Исак Нютон основа за установяване на универсалния закон на гравитацията.

Елипса е мястото на точките, при които сборът на разстоянията до две точки, наречени огнища, е постоянен. На земната орбита Слънцето е в един от огнищата.

Колкото е по-сплескана елипсата, толкова по-различни са полу-главната ос и полу-маловажната ос. Ексцентричността на елипса е параметърът, който измерва тази характеристика. Ако е 0, което е най-малката възможна стойност, това е кръг.

Дори и да има малък ексцентриситет, Земята преминава през месец януари през точка, където тя е най-близо до Слънцето, наречена перихелион, на 147,1 милиона километра от Слънцето. км.

Периодът на транслационното движение на Земята

Законите на Кеплер за движението на планетата са установени емпирично от безброй измервания. Те установяват, че:

- Планетарните орбити са елиптични

- Площта, пометена от радиусния вектор през определен времеви интервал, е еднаква през цялото движение.

- Квадратът на периода (T ²) е пропорционален на куба на средното разстояние между планетата и Слънцето (r ³), като C е константата на пропорционалност, еднаква за всяка планета:

Стойността на C може да се изчисли, като се използват вече известните данни за Земята и нейните единици в Международната система са s ² / m ³.

Последствия

Движенията на Земята са тясно свързани с измерването на времето и сезонните промени в климата, при които температурата и часовете светлина и тъмнина варират. Както факторите, така и тяхната периодичност водят до това, че човешките дейности се ръководят от времена, установени в календарите.

Постъпителното движение определя дължината на годината, през която сезоните следват един друг и звездите на небето се променят. През лятото тези, които са видими през нощта, „издигащи се“ на изток и „залязвайки“ на запад сутрин, правят обратното през зимата.

По същия начин климатът претърпява промени в зависимост от времето на излагане на земната повърхност на слънчеви лъчи. Станциите са комбиниран ефект от наземното транслационно движение и наклона на оста на въртене по отношение на орбиталната равнина.

Календар

Земята завършва пълна революция около Слънцето за 365 дни, 5 часа, 48 минути и 45,6 секунди. Това предположение, че Слънцето е взето като еталон, което ще се счита за неподвижно.

Това е определението за „слънчева година“ или „тропическа година“, времето между две последователни есенни равноденствия. Равноденствията са времена в годината, когато денят и нощта имат еднаква дължина навсякъде на планетата. Те се появяват на 22 март и 22 септември.

Тъй като това време надхвърля 365 дни, но е необходимо да се поддържат слънцестоене и равноденствия около същите дни в годината и че той има цял брой дни, се въвежда концепцията за "високосна година".

Всяка година се добавят около 6 часа, така че след 4 години са се натрупали 24 часа или цял ден: година от 366 дни или скок. Допълнителният ден се разпределя за месец февруари.

От друга страна, „астрономическата година“ се измерва с времето, необходимо за преминаване на Земята два пъти през една и съща точка. Но тази година не е тази, която определя календара.

Сезони и сухопътни зони

Транслационното движение на Земята, плюс наклона на оста на въртене по отношение на полюсите на еклиптиката (косота на елиптичния), кара планетата да се отдалечава от или по-близо до слънцето и да изменя излагането на слънчевите лъчи, което води до до сезоните на годината: равноденствията и слънцестоенията.

Интензивността и продължителността на сезонните промени варират в зависимост от мястото на Земята. По този начин се определят следните зонални деления:

- Екватора

- Тропиците

- Умерената зона

- Полярните кръгове.

- Полюсите

На екватора лъчите на Слънцето имат максимална вертикалност, а дните и нощите имат еднаква продължителност през цялата година. В тези моменти варирането на климата зависи от височината над морското равнище.

Докато се движи към полюсите, честотата на слънчевите лъчи е все по-наклонена, което води до промени в температурата, както и неравенството между продължителността на дните и нощите.

слънцестоене

Солстиците са два пъти в годината, които се случват, когато Слънцето достигне най-високата си или най-ниската видима височина на небето, а продължителността на деня или нощта е максимумът на годината (съответно лятото и зимното слънцестоене).

В Северното полукълбо те се провеждат на 20-23 юни през лятото и 21-22 декември през зимата. В първия случай слънцето е на максималната си височина по обяд по въображаемата линия, известна като Тропик на рака (най-дълъг ден в годината), а във втория височината му е минимална.

Фигура 2. Схема на Земята по време на лятното слънцестоене. Слънчевите лъчи осветяват северния полюс, докато южният полюс остава тъмен. Източник: Wikimedia Commons.

Датите имат някои малки вариации поради друго движение на земята: прецесия.

По това време слънчевите лъчи поразяват с по-голяма интензивност в северното полукълбо (лятото) и обратно в южното полукълбо (зимата). От своя страна Слънцето винаги се вижда на северния полюс, докато южният полюс не е осветен, както се вижда на фигурата.

За Южното полукълбо положението е обърнато: за 20-21 декември слънцето е на най-високата си точка по обяд над Тропика на Козирога, което е лятното слънцестоене, което да отстъпи мястото на горещия сезон. А за 20-21 юни тя е на своя минимум и това е зимното слънцестоене (най-дългата нощ в годината).

По време на зимното слънцестоене северният полюс остава тъмен, докато на южния полюс е лято, а дневната светлина е постоянна.

Фигура 3. По време на зимното слънцестоене в северното полукълбо слънчевите лъчи осветяват Антарктида. Източник: Wikimedia Commons.

равноденствията

По време на равноденствията Слънцето достига своя зенит или най-високата точка, перпендикулярна на екватора, следователно слънчевата радиация пада с еднакъв наклон и в двете полукълба.

Времената, когато това се случва, са 21 - 22 март: пролетното равноденствие за северното полукълбо и есента за южното полукълбо и 22-23 септември обратно: есента за северното и пролетта за южното.

Фигура 4. По време на равноденствието дните и нощите имат една и съща продължителност. Източник: Wikimedia Commons.

По време на равноденствията Слънцето изгрява на Изток и залязва на Запад. На фигурата се забелязва, че осветеността е разпределена равномерно в двете полукълба.

Продължителността на четирите сезона е приблизително еднаква в дни, средно около 90 дни с леки изменения.

Препратки

1. Агилар, А. 2004. Обща география. 2-ри. Edition. Prentice Hall. 35-38.
2. Колко бързо се движи Земята? Възстановено от: scienceamerican.com
3. Остер, Л. (1984). Съвременна астрономия. Ревертиране на редакцията. 37-52.
4. Типлер, П. Физика за наука и инженерство. Том 1. 5-ти. Edition. 314-316.
5. Toussaint, D. Трите движения на Земята. Възстановено от: eso.org.