Ruch obrotowy Ziemi

1. Ruch obrotowy Ziemi

3. Cechy ruchu obrotowego Obserwując słońce w ciągu dnia zauważamy, że wędruje ono po niebie. Podobno wędrówkę odbywają nocą pozostałe gwiazdy. W rzeczywistości jednak wszystkie gwiazdy są nie ruchome, a widziany przez nas ich ruch jest złudzeniem takim samym jak wrażenia uciekających do tyłu drzew rosnących wzdłuż drogi, po której podróżujemy samochodem. Przyczyną złudzenia, że słońce i pozostałe gwiazdy krążą po sklepieniu niebieskim jest obracanie się Ziemi wokół własnej osi. Ruch ten odkrył Mikołaj Kopernik i nazwał „ ruchem obrotowym Ziemi ‘’.

4. Następstwo dnia i nocy . Dzięki obrotowi wokół własnej osi Ziemia coraz to inną częścią swojej powierzchni zwraca się ku Słońcu. Ponieważ nie przepuszcza promieni słonecznych nie jest przezroczysta, Słońce jest widoczne tylko po tej stronie Ziemi, która jest oświetlona na obszarach tych panuje dzień. Równocześnie po przeciwnej stronie Ziemi nie oświetlonej promieniami słonecznymi występuje noc. Granica między dniem i nocą dzieli kulę ziemską na dwie równe części. Oświetlona jest zawsze połowa Ziemi podczas gdy druga połowa kuli znajduję się w cieniu. Gdyby Ziemia nie wykonywała ruchu obrotowego na danym obszarze mielibyśmy do czynienia z ciągle trwający dniem lub nocą.

5. Wiadoma wędrówka Słońca I innych gwiazd po sklepieniu niebieskim Ruch obrotowy Ziemi sprawie, że obserwowane przez nas Słońce i inne gwiazdy zmieniają swoje położenie na sklepieniu niebieskim. Ich pozorny ruch odbywa się ze wschodu na zachód czyli w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu Ziemi wokół własnej osi. Każdy dzień rozpoczyna się wraz ze wschodem słońca w momencie tj. w momencie w którym tarcza słoneczna wyłania się zza linii horyzontu.

6. Pozostałe konsekwencje Ruchu obrotowego Ziemi Ruch obrotowy Ziemi powoduje powstanie siły odśrodkowej, której nie odczuwamy ponieważ jesteśmy pod wpływem przyciągania ziemskiego. Działanie siły odśrodkowej spowodowało spłaszczenie Ziemi na biegunach. Jak duże jest to spłaszczenie obliczysz porównując promienie równikowy i biegunowy Ziemi. W wyniku obrotu Ziemi wokół własnej osi ciała będące w ruchy zmieniają nadany im kierunek – skręcają. Ruch obrotowy powoduje zmianę kierunku ciał będących w ruchu, względem powierzchni. Na półkuli północnej tor ruchu ciał odchyla się w prawo w stosunku do początkowego kierunku ruchu, na półkuli południowej zaś w lewo.

7. Zmienność ruchu . Ruch obrotowy Ziemi nie jest stały, ulega krótkookresowym wahaniom, cyklom rocznym oraz powolnym zmianom, w których przeważa zwalnianie[2]. Od lat 50. dwudziestego wieku, kiedy zbudowano zegary atomowe mierzące bardzo dokładnie czas, możliwe stało się dokładne obserwowanie zmian szybkości wirowania Ziemi. Czas jednej doby gwiazdowej i dłuższej od niej ok. 4 minuty średniej doby słonecznej zmienia się, wahania krótkotrwałe wnoszą do 3 MS. Długotrwałe pomiary wykazują, że średnie tempo wydłużania się doby wynosiło wówczas 1 - 2 MS na wiek. Ze względu na to, że czas średniej doby słonecznej przez drugą połowę XX wieku stale był dłuższy średnio o 1,8 MS od 86400 wzorcowych sekund, czas UTC był w miarę potrzeby korygowany przez dodawanie dodatkowej sekundy zwanej sekundą przestępną. Ze względu na obserwowane w latach 1996 - 2005 w zwiększanie szybkości obrotowej Ziemi i zbliżanie się do 86400 s, dodawanie sekund przestępnych było coraz rzadsze. Obecnie rozważane jest całkowite odejście od procedury stosowania sekund przestępnych.

8. Następstwa ruchu obrotowego • Konsekwencje ruchu obrotowego Ziemi: • Wynikające bezpośrednio z ruchu: • dobowy ruch sfery niebieskiej ze wschodu na zachód czyli pozorny ruch gwiazd po sklepieniu niebieskim, • zamiana dni i nocy i związana z tym rachuba oraz możliwość pomiaru czasu, • obrót płaszczyzny wahań wahadła Foucaulta • Wynikające z siły odśrodkowej: • spłaszczenie Ziemi na biegunach, które wynosi 0,00335 (czyli różnica długości promienia równikowego i biegunowego to ok. 21 km) • zmniejszenie siły ciążenia na równiku • Wynikające z siły Coriolisa: • efekt Coriolisa – odchylenie kierunku poruszania się ciał (w prawo na półkuli północnej i w lewo na półkuli południowej), obserwowane np. w zmianie kierunku płaszczyzny wahań wahadła Foucaulta, • odchylenie ciał swobodnie spadających na wschód • wirowanie mas powietrza wokół niżów i wyżów barycznych (cyklony i antycyklony) oraz strefy stałych wiatrów (pasat), • Wynikające z obrotu wektorów sił pływowych Księżyca i Słońca: • przesunięcie fali wywołanej pływami mórz • ruchy skorupy Ziemi.

9. Precesja ruchu obrotowego Ziemi Oś obrotu Ziemi nie jest prostopadła do płaszczyzny jej orbity (ekliptyki) w wyniku czego, pojawia się moment siły działający na tę oś. Wynika to z tego, że wypadkowa sił zewnętrznych działających na Ziemię od Słońca i Księżyca nie zawsze znajduje się w środku masy Ziemi. Powstały moment siły powoduje powolną zmianę osi. Duże, okresowe wirowanie (toczenie się po powierzchni stożka) osi Ziemi wokół osi prostopadłej do płaszczyzny orbity nazywa się precesją, natomiast mniejsze odchylania od okręgu precesji nutacją. Zakreślenie pełnego okręgu trwa 26 tysięcy lat.

10. Porównanie ruchu obrotowego i obiegowego Ziemi Ziemia, będąc jedną z planet Układu Słonecznego, wykonuje tak jak inne planety ruch obiegowy dookoła Słońca. Ruch ten odbywa się po orbicie zbliżonej kształtem do elipsy. Pełny obieg takiego ruchu wkoło Słońca wynosi 365 dni 5 godzin 49 minut i 9 sekund, czyli inaczej mówiąc jeden rok. Ziemia obiega Słońce przy prędkości średniej wynoszącej 30 km/s. Kształt orbity a także położenie Słońca w jednym z ognisk elipsy powodują, że odległość Ziemi od Słońca nie jest jednakowa w czasie całego obiegu. Najmniejsza odległość jest w okresie zwanym peryhelium, który przypada na dzień 2 stycznia i wynosi wówczas 147 mln kilometrów. Największa odległość jest dnia 3 lipca w okresie zwanym aphelium i wynosi 152 mln kilometrów. Ruch obiegowy Ziemi, podobnie jak jej obrót wokół własnej osi odbywa się z zachodu na wschód. W ciągu całego roku oś Ziemi zachowuje stałe nachylenie do płaszczyzny obrotu i wynosi ono 66º33', nie ulega zmianie również jej kierunek. Stałe położenie osi ziemskiej powoduje zmianę oświetlenia różnych obszarów Ziemi w ciągu całego roku, a to jest z kolei przyczyną: zmian wysokości Słońca nad horyzontem, w momencie górowania, w ciągu roku. W zależności od wysokości Słońca zmienia się ilość energii cieplnej, jaka jest pochłaniana przez powierzchnię Ziemi. Im wyżej jest Słońce, tym również jest większa ilość energii cieplnej docierającej na powierzchnię. Gdy jest mała wysokość Słońca, wówczas większa jest powierzchnia do oświetlenia i promieniowanie cieplne ulega rozproszeniu. Występowania termicznych pór roku, które są zależne od wysokości Słońca nad horyzontem w momencie górowania.

11. Człowiek jest ogromnie uzależniony od ruchu obrotowego. Od początku świata było ustalone, że w dzień, gdy jest jasno pracujemy, uczymy się, normalnie funkcjonujemy. A w nocy w ciemności śpimy lub odpoczywamy. W dzisiejszych czasach ludzie posiadają rachubę czasu i posługują się zegarkami, więc mimo wczesnej pory ściemniania się dalej są aktywni. Kula ziemska podzielona jest na północną i południową półkule. Co sprawia, że tylko jedna półkula może być oświetlona w danej, więc jeżeli na północy jest dzień to na południu noc i na odwrót.

12. To musisz wiedzieć ! Obrót Ziemi wokół własnej Osi trwa dobę czyli 24 godziny. Ziemia obraca się z zachodu na wschód, czyli w kierunku przeciwnym do wskazówek zegara. Najważniejszą konsekwencją ruchu obrotowego Ziemi jest zjawisko dnia i nocy oraz rachuba czasu w ciągu doby. Ruch obrotowy Ziemi powoduje złudzenia, że Słońce i wszystkie inne gwiazdy krążą wokół naszej planety.

13. Wykonywały : Klaudia D. I Monika K.