ПОСТУПАЛЬНИЙ РУХ ЗЕМЛІ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, НАСЛІДКИ - ФІЗИЧНІ - 2025

Поступальний рух Землі є зміщенням , що планета робить навколо Сонця Поряд з обертовим рухом навколо своєї власної осі, він є одним з двох основних рухів , які він виконує в просторі. Він періодичний, оскільки трохи більше року Земля закінчує орбіту.

Рухи Землі впливають на повсякденне життя всіх живих істот, які її населяють. Ці рухи завжди були приводом для дискусій та дискусій між людьми, впливаючи на наукову думку кожної цивілізації.

Малюнок 1. Рух наземного перекладу породжує сезонні зміни. Джерело: Картинки публічного домену.

Великі вчені та астрономи, такі як Ніколас Коперник, Фіолай Кротонський, Гіпарх Нікейський, Джеймс Бредлі Йоганнес Кеплер, Ісаак Ньютон, були зацікавлені під час своїх досліджень рухів Землі, включаючи переклад.

характеристики

Серед найважливіших характеристик поступального руху є:

- Орбіта, описана Землею, еліптична і зі Сонцем в одному з вогнищ, що визначається законами Кеплера планетарного руху. Спостерігач на північному полюсі сказав би, що це робить проти годинникової стрілки (ліворуч).

- Загальна довжина еліптичної орбіти становить близько 930 мільйонів кілометрів.

- Ексцентриситет цього еліпса настільки малий (він був обчислений у 0,017), що орбіту Землі можна досить добре оцінити як окружність, приблизний радіус якої становить приблизно 150 х 10 ⁶ км. Якщо орбіта намальована точно, її візуально не можна відрізнити від окружності. Фактично, напівмаловажна вісь орбіти становить приблизно 99,98% довжини напівмагістральної осі.

- Земля слідує цим шляхом зі швидкістю близько 30 км / с на площині, званій екліптикою, перпендикуляр якої при проходженні через центр Землі визначає полюси екліптики. Вісь обертання Землі нахилена відносно цієї лінії близько 23,5º, піддаючи північну півкулю більше сонячним промінням у літні місяці і навпаки - взимку.

Походження

Причина того, що Земля описує еліптичну орбіту навколо зіркового царя, полягає в гравітаційному тяжінні, яке це чинить на нього, і в природі цієї сили, що залежить від обертання квадрата відстані 1 / r ² .

Наприкінці 16 століття німецький астроном Йоганнес Кеплер (1571–1630) виявив, що фактичні траєкторії планет навколо Сонця еліптичні. І цей факт пізніше дав Ісааку Ньютону основу для встановлення загального закону гравітації.

Еліпс - це місце точок, у яких сума відстаней до двох точок, званих вогнищами, є постійною. На орбіті Землі Сонце знаходиться в одному з вогнищ.

Чим більше сплющений еліпс, тим більше відрізняються вісь напів-мажор і вісь напів-мінор. Ексцентриситет еліпса - параметр, що вимірює цю характеристику. Якщо це 0, що є найменшим можливим значенням, це коло.

Навіть маючи малий ексцентриситет, Земля проходить протягом січня місяця через точку, де вона знаходиться найближче до Сонця, звану перигеліоном, в 147,1 млн кілометрів від Сонця. А афелій є найдалішим, він відбувається в липні і становить 152,6 млн. км.

Період поступального руху Землі

Закони Кеплера для руху планети були встановлені емпірично з незліченних вимірювань. Вони встановлюють, що:

- Планетні орбіти еліптичні

- Площа, що охоплюється радіус-вектором протягом певного часового інтервалу, однакова протягом усього руху.

- Квадрат періоду (T ² ) пропорційний кубу середньої відстані між планетою та Сонцем (r ³ ), будучи C постійною пропорційності, однаковою для будь-якої планети:

Значення C можна обчислити, використовуючи вже відомі для Землі дані та її одиниці в Міжнародній системі, що становлять s ² / м ³ .

Наслідки

Рухи Землі тісно пов'язані з вимірюванням часу та сезонними змінами клімату, в яких температура і години світла і темряви змінюються. Як фактори, так і їх періодичність призводили до того, що діяльність людини керувала часом, встановленою в календарях.

Поступальний рух визначає тривалість року, протягом якого сезони слідують один за одним і змінюються зірки на небі. Влітку ті, які видно вночі, «піднімаючись» на сході і «встановлюючи» на заході вранці, роблять навпаки протягом зими.

Так само клімат зазнає змін відповідно до часу впливу земної поверхні сонячним промінням. Станції - це комбінований ефект наземного поступального руху та нахилу осі обертання щодо площини орбіти.

Календар

Земля здійснює повний оберт навколо Сонця за 365 днів, 5 годин, 48 хвилин і 45,6 секунди. Це припускаючи, що Сонце береться як еталон, який буде вважатися зафіксованим.

Це визначення "сонячного року" або "тропічного року", часу між двома послідовними весняними рівноденнями. Рівнодення - це час року, коли день і ніч мають однакову довжину в будь-якій точці планети. Вони трапляються 22 березня та 22 вересня.

Оскільки цей час перевищує 365 днів, але потрібно підтримувати солярки та рівнодення приблизно в ті ж дні року та щоб він мав цілу кількість днів, вводиться поняття «високосний рік».

Щороку додається приблизно ще 6 годин, так що через 4 роки накопичено 24 години або повний день: рік 366 днів або стрибок. Додатковий день відводиться на лютий місяць.

З іншого боку, "астрономічний рік" вимірюється часом, необхідним для того, щоб Земля пройшла послідовно двічі через одну і ту ж точку. Але цей рік не той, який визначає календар.

Пори року та земельні зональні поділи

Поступальний рух Землі, плюс нахил осі обертання відносно полюсів екліптики (косий еліптичний), змушує планету віддалятися від Сонця чи ближче до нього та змінювати вплив сонячних променів, породжуючи до пір року: рівнодення та сонцестояння.

Інтенсивність та тривалість сезонних змін змінюються залежно від місця на Землі. Таким чином визначаються наступні зональні поділи:

- Екватор

- Тропіки

- Помірний пояс

- Полярні кола.

- Полюси

На екваторі промені Сонця мають максимальну вертикальність, а дні та ночі мають однакову тривалість протягом року. У цих точках зміни клімату залежать від висоти над рівнем моря.

По мірі руху до полюсів частота падіння сонячних променів стає все більш косою, що призводить до зміни температури, а також нерівності між тривалістю днів і ночей.

Сонячні вироби

Сонячники - це два рази в році, які відбуваються, коли Сонце досягає своєї найвищої або найнижчої видимої висоти на небі, а тривалість дня або ночі - максимум року (літнє та зимове сонцестояння відповідно).

У Північній півкулі вони проходять 20-23 червня влітку та 21-22 грудня взимку. У першому випадку Сонце знаходиться на максимальній висоті опівдні по уявній лінії, відомій як Тропік Раку (найдовший день року), а в другому його висота мінімальна.

Малюнок 2. Схема Землі під час літнього сонцестояння. Сонячні промені освітлюють північний полюс, тоді як південний полюс залишається темним. Джерело: Wikimedia Commons.

Дати мають невеликі зміни внаслідок іншого руху землі: прецесії.

У цей час сонячні промені вражають з більшою інтенсивністю в північній півкулі (літо) і навпаки в південній півкулі (взимку). Зі свого боку Сонце завжди видно на північному полюсі, тоді як південний полюс не освітлений, як видно на малюнку.

Для Південної півкулі ситуація зворотна: 20-21 грудня сонце знаходиться в найвищій точці полудня над Тропіком Козерога, будучи літнім сонцестоянням, щоб поступитися місцем жаркого сезону. А для 20-21 червня це мінімум, і це зимове сонцестояння (найдовша ніч у році).

Під час зимового сонцестояння північний полюс залишається темним, а на південному полюсі - літом, а денне світло - постійним.

Малюнок 3. Під час зимового сонцестояння у північній півкулі сонячні промені освітлюють Антарктиду. Джерело: Wikimedia Commons.

Рівнодення

Під час рівнодення Сонце досягає свого зеніту або найвищої точки, перпендикулярної до екватора, тому сонячне випромінювання падає з однаковим нахилом в обох півкулях.

Часи, коли це відбувається, - 21 - 22 березня: весняне рівнодення для північної півкулі та осінь для південної півкулі та 22-23 вересня навпаки: осінь для півночі та весна для півдня.

Малюнок 4. Під час рівнодення дні та ночі мають однакову тривалість. Джерело: Wikimedia Commons.

Під час рівнодення Сонце сходить на Сході і сходить на Заході. На малюнку видно, що освітленість розподілена рівномірно в обох півкулях.

Тривалість чотирьох сезонів приблизно однакова в дні, в середньому близько 90 днів з невеликими коливаннями.

Список літератури

1. Агілар, А. 2004. Загальна географія. 2-й. Видання. Prentice Hall. 35-38.
2. З якою швидкістю рухається Земля? Відновлено з: scienceamerican.com
3. Остер, Л. (1984). Сучасна астрономія. Редакція Reverte. 37-52.
4. Тіплер, П. Фізика для науки та техніки. Том 1. 5-й. Видання. 314-316.
5. Toussaint, D. Три руху Землі. Відновлено з: eso.org.