Земля всегда находится в движении. Хотя кажется, что мы стоим неподвижно на поверхности планеты, она беспрерывно вращается вокруг своей оси и Солнца. Это движение не чувствуется нами, так как оно напоминает полет в самолете. Мы движемся с той же скоростью, что и самолет, поэтому не ощущаем, что движемся вообще.

С какой скоростью Земля вращается вокруг своей оси?

Земля делает один оборот вокруг своей оси почти за 24 часа (если быть точными, то за 23ч 56мин 4,09сек или 23,93 часа). Поскольку окружность Земли на экваторе составляет 40075 км, то любой объект на экваторе вращается со скоростью приблизительно 1674 км в час или примерно 465 метров (0,465 км) в секунду (40075 км делим на 23,93 часа и получаем 1674 км в час).

На Северном полюсе (90 градусах северной широты) и Южном полюсе (90 градусах южной широты), скорость фактически равна нулю, потому что точки полюсов вращаются на очень медленной скорости.

Для того чтобы определить скорость на любой другой широте, просто умножьте косинус широты на скорость вращения планеты на экваторе (1674 км в час). Косинус 45 градусов равен 0,7071, таким образом, умножаем 0,7071 на 1674 км в час и получаем 1183,7 км в час.

Косинус необходимой широты легко определить с помощью калькулятора или посмотреть в таблице косинусов.

Скорость вращения Земли для других широт:


  • 10 градусов: 0.9848×1674=1648,6 км в час;
  • 20 градусов: 0.9397×1674=1573,1 км в час;
  • 30 градусов: 0.866×1674=1449,7 км в час;
  • 40 градусов: 0.766×1674=1282,3 км в час;
  • 50 градусов: 0.6428×1674=1076,0 км в час;
  • 60 градусов: 0.5×1674=837,0 км в час;
  • 70 градусов: 0.342×1674=572,5 км в час;
  • 80 градусов: 0.1736×1674=290,6 км в час.

Циклическое торможение

Все циклично, даже скорость вращения нашей планеты, которую геофизики могут измерить с точностью до миллисекунд. Вращение Земли, как правило, имеет пятилетние циклы замедления и ускорения, и последний год цикла замедления часто взаимосвязан со всплеском землетрясений по всему миру.

Так как 2018 год является последним в цикле замедление, ученые ожидают в этом году рост сейсмической активности. Корреляция не является причинно-следственной связью, но геологи всегда ищут инструменты, чтобы попытаться предсказать, когда произойдет очередное мощное землетрясение.

Колебания земной оси


Земля при вращении совершает небольшие колебания, поскольку ее ось дрейфует на полюсах. Было замечено, что дрейф земной оси ускорился с 2000 года, двигаясь со скоростью 17 см в год на восток. Ученые установили, что ось по-прежнему движется на восток вместо того, чтобы двигаться вперед и назад из-за комбинированного эффекта таяния Гренландии и Антарктиды, а также потери воды в Евразии.

Дрейф оси, как предполагается, особенно чувствителен к изменениям, происходящим на 45 градусах северной и южной широты. Это открытие привело к тому, что ученые наконец смогли ответить на давний вопрос о том, почему ось вообще дрейфует. Колебание оси на Восток или Запад было вызвано сухими или влажными годами в Евразии.

С какой скоростью Земля движется вокруг Солнца?

В дополнение к скорости вращения Земли вокруг своей оси, наша планета также вращается вокруг Солнца со скоростью около 108000 км в час (или примерно 30 км в секунду), и полностью завершает свою орбиту вокруг Солнца за 365,256 дней.

Только в 16-м веке люди поняли, что Солнце является центром нашей Солнечной системы, и что Земля перемещается вокруг него, а не является неподвижным центром Вселенной.

Источник: natworld.info

  • Л. Г. Асламазов, А. А. Варламов, «Удивительная физика», М.: Наука, 1988. DJVU
  • В. А. Бронштэн, Трудная задача, Квант, 1989. № 8. С. 17.
  • A. В. Бялко, «Наша планета — Земля», М.: Наука, 1983. DJVU

  • И. Н. Веселовский, «Аристарх Самосский — Коперник античного мира», Историко-астрономические исследования, Вып. VII, с.17-70, 1961. Online
  • Р. Граммель, «Механические доказательства движения Земли», УФН, том III, вып. 4, 1923. PDF
  • Г. А. Гурев, «Учение Коперника и религия», М.: Изд-во АН СССР, 1961.
  • Г. Д. Джалалов, «Некоторые замечательные высказывания астрономов Самаркандской обсерватории», Историко-астрономические исследования, вып. IV, 1958, с. 381—386.
  • А. И. Еремеева, «Астрономическая картина мира и её творцы», М.: Наука, 1984.
  • С. В. Житомирский, «Античная астрономия и орфизм», М.: Янус-К, 2001.
  • И. А. Климишин, «Элементарная астрономия», М.: Наука, 1991.
  • А. Койре, «От замкнутого мира к бесконечной Вселенной», М.: Логос, 2001.
  • Г. Ю. Ланской, «Жан Буридан и Николай Орем о суточном вращении Земли», Исследования по истории физики и механики 1995—1997, с. 87-98, М.: Наука, 1999.
  • А. А. Михайлов, «Земля и её вращение», М.: Наука, 1984. DJVU
  • Г. К. Михайлов, С. Р. Филонович, «К истории задачи о движении свободно брошенных тел на вращающейся Земле», Исследования по истории физики и механики 1990, с. 93-121, М.: Наука, 1990. Online
  • Е. Мищенко, Ещё раз о трудной задаче, Квант. 1990. № 11. С. 32.
  • А. Паннекук, «История астрономии», М.: Наука, 1966. Online
  • iv>
  • А. Пуанкаре, «О науке», М.: Наука, 1990. DJVU
  • Б. Е. Райков, «Очерки по истории гелиоцентрического мировоззрения в России», М.-Л.: АН СССР, 1937.
  • И. Д. Рожанский, «История естествознания в эпоху эллинизма и Римской империи», М.: Наука, 1988.
  • Д. В. Сивухин, «Общий курс физики. Т. 1. Механика», М.: Наука, 1989.
  • О. Струве, Б. Линдс, Г. Пилланс, «Элементарная астрономия», М.: Наука, 1964.
  • В. Г. Сурдин, «Ванна и закон Бэра», Квант, No 3, с. 12-14, 2003. DJVU PDF
  • А. Фантоли, «Галилей: в защиту учения Коперника и достоинства Святой Церкви», М.: Мик, 1999.
  • P. Ariotti, «From the top to the foot of a mast on a moving ship», Annals of Science, Volume 28, Issue 2, pp. 191—203(13), 1972.
  • A. Armitage, «The deviation of falling bodies», Annals of Science, Volume 5, Issue 4, pp. 342-51, 1947.
  • Burstyn H. L. The deflecting force of the earth’s rotation from Galileo to Newton // Annals of Science. — 1965. — Vol. 21. — P. 47—80.
  • Burstyn H. L. Early explanations of the role of the Earth’s rotation in the circulation of the atmosphere and the ocean // Isis. — 1966. — Vol. 57. — P. 167—187.
  • J. W. Campbell, «The Deviations of Falling Bodies», Journal of the Royal Astronomical Society of Canada, Vol. 12, p. 202—209, 1918. Online
  • B. Chatterjee, «A glimpse of Aryabhata’s theory of rotation of Earth», Indian J. History Sci., volume 9(1), pp. 51-55, 1974.

  • A. H. Compton, «A Determination of Latitude, Azimuth, and the Length of the Day Dependent of Astronomical Observations», Popular Astronomy, vol. 23, pp. 199—207, 1915. Online
  • J. L. E. Dreyer, «History of the planetary systems from Thales to Kepler», Cambridge University Press, 1906. PDF
  • R. Dugas, «A history of mechanics», Editions du Griffon, Neuchatel, Switzerland, 1955. PDF
  • C. M. Graney, «Contra Galileo: Riccioli’s „Coriolis-Force“ Argument on the Earth’s Diurnal Rotation», Physics in Perspective, V. 13, No 4, 387—400, 2011. Online
  • E. Grant, «Late Medieval Thought, Copernicus, and the Scientific Revolution», Journal of the History of Ideas, Vol. 23, No. 2, pp. 197—220, 1962.
  • E. Grant, «A Source Book in Medieval Science», Harvard University Press, 1974.
  • E. Grant, «In Defense of the Earth’s Centrality and Immobility: Scholastic Reaction to Copernicanism in the Seventeenth Century», Transactions of the American Philosophical Society, New Ser., Vol. 74, No. 4. (1984), pp. 1-69.
  • W. G. Guthrie, «The rotation of the Earth», Irish Astronomical Journal, Vol. 1, p. 213, 1951. Online
  • J. G. Hagen, «The free-pendulum experiment photographed», Popular Astronomy, Vol. 38, p. 381, 1930. Online
  • T. L. Heath, «Aristarchus of Samos, the ancient Copernicus: a history of Greek astronomy to Aristarchus», Oxford: Clarendon, 1913; reprinted New York: Dover, 1981. PDF
  • >
  • K. J. Howell, «The role of biblical interpretation in the cosmology of Tycho Brahe», Stud. Hist. Phil. Sci., Vol. 29, No. 4, pp. 515—537, 1998.
  • A. Koyre, «Galileo and the Scientific Revolution of the Seventeenth Century», The Philosophical Review, Vol. 52, No. 4, pp. 333—348, 1943.
  • A. Koyre, «A Documentary History of the Problem of Fall from Kepler to Newton», Transactions of the American Philosophical Society, New Ser., Vol. 45, No. 4., pp. 329—395, 1955.
  • T. S. Kuhn, «The Copernican Revolution: planetary astronomy in the development of Western thought», Cambridge: Harvard University Press, 1957. ISBN 0-674-17100-4.
  • D. Massa, «Giordano Bruno and the top-sail experiment», Annals of Science, Volume 30, Issue 2, pp. 201—211(11), 1973.
  • G. McColley, «The theory of diurnal rotation of the Earth», Isis, volume 26 (1937), pages 392—402.
  • F. J. Ragep, «Tusi and Copernicus: The Earth’s Motion in Context», Science in Context 14 (2001) (1-2), p. 145—163.
  • W. F. Rigge, «Experimental Proofs of the Earth’s Rotation», Popular Astronomy, vol. 21, pp. 208—216, 267—276, 1913. Part 1 Part 2
  • E. Rosen, «Kepler and the Lutheran attitude towards Copernicanism in the context of the struggle between science and religion», Vistas in Astronomy, vol. 18, Issue 1, pp. 317—338, 1975.
  • L. Russo, «The forgotten revolution: how science was born in 300 BC and why it had to be reborn», Berlin: Springer 2004.

  • C. Schiller, «Motion Mountain», Online edition (Chapter 5. From the rotation of the Earth to the relativity of motion)
  • B. L. van der Waerden, «On the motion of the planets according to Heraclides of Pontus», Arch. Internat. Hist. Sci. 28 (103) (1978), 167—182. Русский перевод
  • B. L. van der Waerden, «The heliocentric system in Greek, Persian and Hindu astronomy», in «From deferent to equant: A Volume of Studies in the History of Science in the Ancient and Medieval Near East in Honor of E.S. Kennedy», Annals of the New York Academy of Sciences, Volume 500, June 1987, 525—545. Русский перевод
  • R. S. Westman, «The Copernicans and the Churches», God and Nature: Historical Essays on the Encounter between Christianity and Science, ed. by D.C. Lindberg and R.L. Numbers, p. 76-113, Berkeley: University of California Press, 1986.

Источник: ru.wikipedia.org

С какой скоростью вращается Земля вокруг своей оси Линейная и угловая скорость ЗемлиНе для кого не секрет, что смена дня и ночи технически вызвана вращением Земли вокруг своей оси. Но вам когда нибудь приходило в голову с какой скоростью она вращается? И как посчитать эту скорость? Вообще, если говорить о движении по окружности, выделяют две скорости: угловую (ω) и линейную (v). Давайте попробуем найти и ту и другую.


Угловая скорость вращения Земли.

Угловая скорость определяет то, как быстро изменяется угол с течением в времени.  Так как один полный оборот соответствует углу в 360о или 2π, а время, за которое он совершается есть период Т, то угловую скорость можно выразить как:

ω=2π/Т

Мы знаем, что в сутках 24 часа, а, следовательно, можно предположить, что период обращения Земли вокруг своей оси Т составит так же 24 часа. Но не торопитесь переводить это время в секунды и подставлять в уравнение, записанное выше. Так как Земля вращается еще вокруг солнца, то период обращения её вокруг собственной оси будет немного короче привычных нам солнечных суток и составит 23 часа 56 минут и 4 секунды. Это так называемые звездные сутки. В пересчете на секунды мы получаем: Т=86164 с.

Звездные и солнечные сутки

Теперь можно найти угловую скорость:

ω = 2π/Т = 0,00007292115078 с-1

Линейная скорость


Если говорить об угловой скорости, то она одинакова для любой точки нашей планеты. И не важно: пингвин в Арктике, слон в Африке или  Вы у себя дома, все будут иметь одинаковую угловую скорость. Но когда речь заходит о скорости линейной, то тут все наоборот.  Она будет максимальна на экваторе и убывать к полюсам, так как напрямую зависит от радиуса окружности вращения. А это значит, что если вы залезете на табуретку вкрутить лампочку, то ваша линейная скорость увеличится. Строго говоря, линейная скорость описывает скорее не вращение Земли вокруг своей оси, она описывает вращение каких то отдельных её точек.

Рассчитать линейную скорость очень просто. По определению, скорость — это отношение пройденного пути ко времени, за которое этот путь был совершен. Если за один оборот мы проходим путь, равный длине окружности, а время движения будет ни что иное как период обращения Т, то, выразив длину окружности из известной школьной формулы: L= 2πR, мы получим уравнение для расчета линейной скорости:

V= 2πR/T

Так как угловая скорость ω = /Т, то мы можем смело записать:

V=ωR

Радиус земли на экваторе R = 6378245 м, а значит линейная скорость там будет равна:


V≈465 м/с

Если перевести эту величину в километры в час, то получится 1674 км/ч!!! Приличная скорость. Но это на экваторе, где-нибудь в жаркой Африке, центральной её части. Ближе к полюсам значение будет ниже. Так, к примеру, для Санкт-Петербурга линейная скорость будет  уже в два раза меньше экваториальной, всего 837 км/ч, а на полюсах и вовсе 0 км/ч.

Что будет если…?

Что будет если земля перестанет вращаться? Вам знакома ситуация, когда вы едете в переполненном автобусе, вдруг водитель резко тормозит на светофоре, и все пассажиры, включая Вас, летят…???  Куда? Понятно куда, обниматься к водителю и целовать лобовое стекло. Примерно тоже самое произойдет, если Господь Бог нажмет на тормоза и остановит Землю.  Вот только если скорость автобуса 60 км/ч, то в случае с Землей совершенно другие цифры. Значение в   1674 км/ч сопоставимо со скоростями сверхзвуковой авиации. А именно с такими скоростями начнут двигаться все тела и объекты, находящиеся на поверхности земли в случае её экстренной остановки.  Конечно, в России, в связи с тем, что страна находится в северных широтах, скорости будут меньше, но все же появится возможность разогнать Жигули 6 модели до 837 км/ч!!! Нужно только остановить Землю.

Что будет если Земля начнет вращаться быстрее? Всем известно, что Земля это не совсем шар, она немного приплюснута у полюсов, что обусловлено её вращением вокруг своей оси. Увеличение скорости вращения еще сильнее сплющит нашу Землю. При достаточной для этого скорости она  вполне может превратиться в блин, и действительно стать плоской.  Так же увеличение скорости может привести к тому, что все тела, находящиеся на её поверхности, улетят в космос.  Для этого необходимо,, чтобы линейная скорость этих тел превысила вторую космическую скорость (11.2 км/с). И кто знает, может когда-нибудь Земля-Матушка устанет от наших глупых попыток управлять ею и, наконец, добавит оборотов, раскидав нас по всей солнечной системе.

Источник: physicsline.ru

Ученые пришли к следующим выводам – скорость вращения земли падает. Это приводит к следующим последствия – день удлиняется. Если не вдаваться в подробности, то в северном полушарии светлая часть дня становится несколько длиннее, чем в зимний период. Но это толкование подходит только для непосвященных. Геофизики приходят к более глубинным выводам – дни увеличивают свои временные рамки не только в весенний период. Причина удлинения дня лежит, прежде всего, в воздействии Луны.

Сила притяжения естественного спутника земли, настолько велика, что она вызывает волнение в океанах, заставляя их колыхаться. Земля же при этом поступает по аналогии с фигуристками, которые для замедления вращения во время выполнения своей программ, выставляют руки. Именно из-за этого, спустя какое-то время в обычных земных сутках будет насчитываться на один час больше, чем мы привыкли. Один астроном из Великобритании пришел к заключению, что начиная с 700 года до нашей Эры наблюдается непрерывное замедление вращения Земли вокруг своей оси. Скорость вращения Земли он рассчитывал, опираясь на данные, сохранившиеся с тех времен –глиняные таблички и исторические свидетельства, в которых описываются лунные и солнечные затмения. Опираясь на них, ученый рассчитал положение Солнца и смог определить, какой тормозной путь проделывала наша планета относительно своей звезды. 530 млн. лет скорость вращения Земли была намного меньше, и в сутках был всего 21 час.

А динозавры, населявшие просторы нашей планеты сто миллионов лет назад уже жили при сутках в 23 часа. Это можно определить, изучая известковые отложения, которые оставляли кораллы. Их толщина зависит о того, какое время года присутствует на планете. На этом основании, можно достаточно точно определить – в каком промежутке друг от друга были весны. И продолжительность эта сокращается на всем продолжении существования нашей планеты.  Пол миллиона лет назад наша планета осуществляда движение около оси быстрее, при этом, движение вокруг звезды остается постоянной величиной. Это означает то, что год за все эити миллионы лет остался прежним, в нем осталось столько же часов. Но дней в этом году было не 365, как сегодня, а 420. После появления человечества, эта тенденция не прекратила своего существования. Скорость вращения Земли вокруг своей оси постоянно замедляется. Journal for the History of Astronomy опубликовал статью, посвященную этому феномену в 2008 году.

Стефенсон, работающий в университете  Дарема (Великобритания) для того, чтобы полностью увериться и подтвердить гипотезу, проанализировал сотни затмений, которые произошли за последние 2,7 тысячи лет. В глиняных табличках древнего Вавилона очень подробно описываются все небесные явления, зафиксированные при помощи клинописи. Ученые отмечали и время события и его точную дату. Еще одна особенность – полное солнечное затмение на Земле наблюдается не так часто всего один раз в 300 лет. В этот момент Солнце полностью скрывается за Землей и на нее опускается полная тьма на несколько минут. Очень часто древние ученые с большой точностью описывали и начало затмения и его окончание. И эти данные использовались современным астрономом для того, чтобы определить положение нашей звезды относительно Земли.

Перерасчет дат календаря времен Вавилона происходил по специально составленным таблицам, облегчавшим работу. Именно эти данные позволяют астрономам с большой точностью определить. Каким образом происходило торможение Земли. Правильные данные о ее положении относительно Солнца, позволяют определить ее позицию в тот момент, когда она проходит мимо Солнца.  Траектория движения планеты вокруг Солнца находится в зависимости от движения вокруг собственной оси. Террестрическое время, которое выводится из этой зависимости, является независимой величиной. Это универсальное время – общепринятый показатель, который рассчитывается исходя из того, как земля вращается вокруг своей оси и в каком положении она находится относительно Солнца. Это универсальное время постоянно сдвигается назад, так как каждый год к году добавляется еще одна секунда, которая вызывается, как раз, процессом торможения Земли. И как оказалось, разница между террестричиским и универсальным временем становится все больше, в зависимости от такого, как давно происходило солнечное затмение. Это может означать только одно – каждое тысячелетие прибавляет к суткам целых 0,002 секунды. Эти данные подтверждаются и изменениями, проводимыми со спутниковых лабораторий, выведенных на орбиту земли.

Скорость замедления полностью соответствует расчетам, которые сделал ученый из Великобритании. И во то время, когда наблюдался расцвет цивилизации Вавилона, сутки на земле длились несколько меньше, разница с современным временем составляла 0,04 секунды. И это мизерное отклонение было вычислено Стефенсоном благодаря тому, что он смог сопоставить универсальное время и оценить накопленные в нем ошибки. Так как с 700 года до наших дней прошло около миллиона суток, то мы могли перевести свои электронные часы на 7 часов, столько времени было добавлено ко времени обращения Земли вокруг оси.

Последние годы для Земли стали исключением, за это время удлинения суток практически не происходит и Земля продолжает движение с неизменной скоростью. Массы, находящиеся внутри земли, возможно, стали компенсировать те колебания, которые вызывает влияние магнитного поля Луны. А ускорение движения планеты могло быть вызвано, к примеру, землетрясением в Аргентине 2004 года, после которого сутки укоротились на 8 миллионных секунды. Самые короткие сутки в истории были зафиксированы в 2003 году, когда в них не было и 24 часов (не хватило 1, 005 секунд). Международная служба, изучающая вращение Земли и геофизики пристально наблюдают за проблемой замедления скорости вращения земли и теми процессами, которые влияют на ее движение. Ведь  это позволит дать ответы на многие глобальные вопросы, связанные со строением планеты и теми процессами, которые происходят в глубинных структурах – мантии и ядре. Что облегает исследовательскую и научную деятельность сейсмологов и геофизиков. 

Источник: news-mining.ru