Земля не стоит на месте, а находится в непрерывном движении. Благодаря тому, что она вращается вокруг Солнца, на планете происходит смена времён года. Однако не все помнят, что, облетая небесное светило, Земля ещё успевает крутиться вокруг своей собственной оси. Именно это движение вызывает за окном перемену дня и ночи и называется суточным. 

Разобраться, как и с какой скоростью Земля вращается вокруг Солнца и своей оси, АиФ.ru помог астрофизик, сотрудник Московского планетария Александр Перхняк. 

Движение Земли вокруг своей оси

Как Земля вращается вокруг своей оси?

Во время вращения Земли вокруг своей оси* остаются неподвижными только две точки: Северный и Южный полюса. Если их соединить воображаемой линией, то получится ось, вокруг которой вращается Земля. Земная ось не перпендикулярна, а находится под углом 23,5° к земной орбите**.

С какой скоростью Земля вращается вокруг своей оси?


Земля вращается вокруг своей оси со скоростью 465 м/с, или 1 674 км/ч. Чем дальше от экватора***, тем скорость движения планеты меньше.

«Мало кто знает, что на удалении от экватора скорость вращения Земли становится меньше. Наглядно это выглядит следующим образом. Город Кито находится вблизи линии экватора, значит, он и его жители незаметно для себя совершают вместе с Землёй поворот на скорости 465 м/с. А вот скорость вращения москвичей, проживающих гораздо севернее экватора, будет почти в два раза меньше: 260 м/с», — рассказал Перхняк.

В какую сторону вращается Земля?

Вращение Земли вокруг своей оси происходит с запада на восток. Если смотреть на Землю сверху в направлении Северного полюса, то она будет вращаться против часовой стрелки.

Меняется ли скорость движения Земли вокруг своей оси? 

Да, меняется. Ежегодно ход Земли замедляется в среднем на 4 миллисекунды. 

«Астрофизики связывают это явление с Лунным притяжением, которое, как известно, влияет на приливы и отливы на нашей планете. Так вот, когда они происходят, Луна как бы пытается притянуть воду к себе, двигая её в направлении, противоположном ходу Земли. Из-за этого своеобразного противодействия на дне водоемов возникает незначительная сила трения, которая, в соответствии с законами физики, замедляет скорость движения Земли. Незначительно, всего на 4 миллисекунды в год», — уточнил Перхняк.

Движение Земли вокруг Солнца

Как Земля вращается вокруг Солнца?


Вокруг Солнца наша планета вращается по орбите длиной более 930 млн км. 

С какой скоростью? 

Земля вращается вокруг Солнца со скоростью 30 км/c, то есть 107 218 км/ч.

За какое время Земля совершает полный оборот вокруг Солнца? 

Один полный оборот вокруг Солнца Земля совершает примерно за 365 суток. Промежуток времени, за который Земля полностью оборачивается вокруг Солнца, называется годом. 

В какую сторону движется Земля, облетая Солнце?

Вокруг Солнца Земля вращается с запада на восток, как и вокруг своей оси. 

На каком расстоянии Земля вращается вокруг Солнца?

Земля вращается вокруг Солнца на расстоянии около 150 млн км.

Как изменяются времена года?

Во время вращения Земли вокруг Солнца её угол наклона не меняется. В результате на одной части своей траектории Земля будет больше повёрнута к Солнцу своей нижней половиной: Южным полушарием, где наступает лето. А в это время Северный полюс будет практически скрыт от солнца: значит туда приходит зима. Дважды в год Солнце примерно одинаково освещает Северное и Южное полушария: это время весны и осени. Эти моменты ещё известны как весеннее и осеннее равноденствие.

Почему Земля не падает на Солнце?

«Когда Земля вращается вокруг Солнца, вырабатывается центробежная сила, которая пытается постоянно отбросить нашу планету. Но у неё это не получится. А всё потому, что Земля всегда движется вокруг светила с одинаковой скоростью и находится от него на безопасном расстоянии, соотносимом с центробежной силой, с которой Землю и пытаются выбить с орбиты. Вот почему Земля не падает на Солнце и не улетает в космос, а продолжает двигаться по заданной траектории», — сказал Александр Перхняк. 

Источник: www.aif.ru


Движение Земли

Все небесные тела пребывают в движении, Земля не исключение. Причем у нее одновременно происходит осевое движение и движение вокруг Солнца.

Чтобы наглядно представить движение Земли, достаточно взглянуть на волчок, одновременно вращающийся вокруг оси и быстро перемещающийся по полу. Если бы этого движения не было, Земля не была бы пригодной для жизни. Так, наша планета без вращения вокруг своей оси была бы постоянно повернута к Солнцу одной своей стороной, на которой температура воздуха достигала бы +100 градусов, и вся имеющаяся на этом участке вода превратилась бы в пар. На другой же стороне температура была бы постоянно минусовая и всю поверхность этой части покрывали льды.

Это интересно: какая самая далекая от солнца планета?

Орбита вращения

Как крутится ЗемляВращение вокруг Солнца следует по определенной траектории – орбите, которая установилась за счет притяжения Солнца и скорости движения нашей планеты.

iv>
ли бы притяжение было в несколько раз сильнее или скорость значительно ниже, то Земля упала на Солнце. А если бы притяжение исчезло или сильно уменьшилось, то планета, ведомая своей центробежной силой, улетела по касательной в космос. Это было бы подобно тому, как если предмет, привязанный на веревку, вращать над головой, а затем резко отпустить.

Траектория движения Земли имеет форму эллипса, а не идеального круга, а расстояние до светила неодинаково в течение года. В январе планета подходит к точке, находящейся ближе всего к светилу, – она называется перигелием – и отстоит от светила на 147 млн км. А в июле Земля отдаляется от солнца на 152 млн км, подходя к точке, называемой афелием. За среднее расстояние принимают 150 млн км.

Земля движется по своей орбите с запада на восток, что соответствует направлению «против часовой стрелки».

Это интересно: расстояние между Землей и Луной.

Скорость вращения вокруг Солнца

Как Земля вращаетсяНа 1 оборот вокруг центра Солнечной системы Земле требуется 365 суток 5 часов 48 минут 46 секунд (1 астрономический год). Но для удобства за календарный год принято считать 365 дней, а оставшееся время «накапливается» и добавляет по одному дню к каждому високосному году.


Орбитальное расстояние равно 942 млн км. Исходя из расчетов, скорость Земли составляет 30 км в секунду или 107000 км/час. Для людей она остается незаметной, поскольку все люди и предметы движутся одинаково в системе координат. А между тем она очень большая. Для примера, наибольшая скорость гоночного автомобиля равна 300 км/час, что в 365 раз медленнее скорости Земли, несущейся по своей орбите.

Однако величина в 30 км/с непостоянна в связи с тем, что орбита представляет собой эллипс. Скорость движения нашей планеты в течение всего пути несколько колеблется. Наибольшая разница достигается при прохождении точек перигелия и афелия и составляет 1 км/с. То есть принятая скорость 30 км/с является средней.

Осевое вращение

Земная ось – условная линия, которую можно провести от северного к южному полюсу. Она проходит под углом в 66°33 относительно плоскости нашей планеты. Одно обращение происходит за 23 часа 56 минут и 4 секунды, это время обозначается звездными сутками.

Главный результат осевого вращения – смена дня и ночи на планете. Кроме того, за счет этого движения:

  • Земля имеет форму со сплюснутыми полюсами;
  • тела (течение рек, ветер), движущиеся в горизонтальной плоскости, несколько смещаются (в Южном полушарии – влево, в Северном – вправо).

С какой скоростью вращаются планетыСкорость осевого движения на разных участках значительно отличается.

>
мая высокая на экваторе — 465 м/с или 1674 км/час, она называется линейной. Такая скорость, например, в столице Эквадора. На участках севернее или южнее экватора скорость вращения снижается. К примеру, в Москве она почти в 2 раза ниже. Эти скорости называют угловыми, их показатель становится меньше по мере приближения к полюсам. На самих же полюсах скорость равна нулю, то есть полюса – единственные части планеты, находящиеся без движения относительно оси.

Именно расположение оси под определенным углом определяет смену времен года. Находясь именно в таком положении, разные области планеты получают неодинаковое количество тепла в разное время. Если бы наша планета располагалась строго вертикально относительно Солнца, то времен года не было совсем, поскольку освещенные светилом в дневное время северные широты получали столько же тепла и света, сколько и южные широты.

На осевое вращение влияют следующие факторы:

  • сезонные изменения (осадки, движение атмосферы);
  • приливные волны против направления осевого движения.

Эти факторы тормозят планету, вследствие чего уменьшается ее скорость. Показатель этого уменьшения очень мал всего 1 секунда за 40000 лет, однако, за 1 млрд лет сутки удлинились с 17-и до 24-х часов.

Движение Земли продолжают изучать по сей день. Эти данные помогают составить более точные звездные карты, а также определить связь этого движения с природными процессами на нашей планете.

Источник: obrazovanie.guru


  • 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
  • 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

Интересно, что стало бы с людьми, животными, да и другими объектами на поверхности, если бы Земля по каким-то причинам ускорила свое вращение? Ответ прост: когда скорость вращения планеты превысила бы определенную величину, нас бы всех выбросило в космос. Но какой должна быть эта скорость?

Любой предмет удерживается на поверхности Земли силами гравитации. Чтобы какой-нибудь предмет преодолел гравитационное притяжение планеты и вышел либо на орбиту, либо вовсе покинул пределы Земли, ему нужно придать определенную скорость. Такие скорости носят названия первая и вторая космические скорости и равняются 28 437 км/ч и 40 320 км/ч соответственно. Тело, достигшее первой космической скорости, займет стабильную орбиту вокруг Земли. При достижении второй космической скорости тело сможет преодолеть гравитационное поле планеты и стать спутником Солнца.

Это интересно: чем меньше масса объекта – тем меньше будут первая (ПКС) и вторая космическая скорости (ВКС), и наоборот. Например, чтобы покинуть пределы Луны, телу необходимо набрать скорость свыше 8 550 км/ч. А чтобы вырваться из черной дыры скорость должна быть больше 299 792 м/с, то есть больше скорости света. Именно поэтому из черной дыры не может вырваться ничто, даже свет.

Все мы хотя бы раз испытывали на себе действие центробежной силы: например, катались в парке на карусели, испытывая действие силы, которая прижимает нас к краю. Если бы на карусели не было страховочных ремней — в какой-то момент нас просто выбросило со злополучного аттракциона. Становится понятно, что улететь всем людям в космос вопреки их желанию и гравитационному притяжению поможет именно центробежная сила, вызванная вращением планеты вокруг своей оси. Скорость вращения Земли составляет 1 674,365 км/ч, и наибольшее влияние центробежной силы ощущается именно на экваторе из-за максимального удаления от оси вращения. На полюсах же центробежная силы будет иметь меньший эффект.

Это интересно: любой из нас на экваторе будет весить приблизительно на 0,3% меньше, чем на полюсах, а самые чувствительные, возможно, заметят, что на экваторе легче прыгать, чем на полюсах. Кстати, именно поэтому космодромы стараются строить поближе к экватору, где скорость вращения Земли будет помогать «выталкивать» космический корабль, экономя ценное топливо.

Чтобы преодолеть гравитационное притяжение, удерживающее нас на поверхности, скорость вращения Земли должна увеличиться хотя бы в 17 раз. Тогда все люди, животные по линии экватора почувствуют невесомость. При этом планета будет вращаться не 1 раз за 24 часа, а 1 раз за 85 минут. Чтобы в космос отправились и другие люди, не находящиеся на экваторе, следует увеличивать скорость вращения Земли, чтобы скомпенсировать потерю в центробежной силе.   

comments powered by HyperComments

Источник: mydiscoveries.ru

Непостоянное движение

Интересно, что скорость самой Земли не является величиной постоянной, по причинам, которые ученым, к сожалению, до этого времени не удалось объяснить, однако, доподлинно известно, что каждый из веков Земля несколько замедляет скорость своего обычного вращения на величину, равную приблизительно 0,0024 секунды. Считается, что подобная аномалия напрямую связана с неким лунным притяжением, обуславливающим приливы и отливы, на которые и наша планета также расходует значимую долю своей собственной энергии, которая и «тормозит» ее индивидуальное вращение. Так называемые приливные выступы, движущиеся по обыкновению в направлении, противоположном ходу Земли, обуславливают возникновение неких сил трения, которые, в соответствии с законами физики, являются главным тормозящим фактором такой мошной космической системы, как Земля.

Конечно, никакой оси на самом деле нет, это воображаемая прямая, которая помогает производить расчеты.

За один час, считается, Земля совершает оборот в 15 градусов. За сколько она оборачивается вокруг оси полностью, догадаться нетрудно: 360 градусов — за одни сутки в 24 часа.

Сутки в 23 часа

Понятно, что Земля оборачивается вокруг своей собственной оси за привычные людям 24 часа — обыкновенные земные сутки, а точнее — за 23 часа пятьдесят шесть минут и почти 4 секунды. Движение происходит неизменно с западной части на восточную и никак иначе. Нетрудно вычислить, что при таких условиях скорость на экваторе будет достигать около 1670 километров в час, постепенно снижаясь при приближении к полюсам, где плавно переходит к нулю.

Невооруженным глазом обнаружить вращение, совершаемое Землей со столь гигантской скоростью, нельзя, ведь вместе с людьми движутся и все окружающие предметы. Все планеты солнечной системы совершают подобные движения. Так, например, Венера имеет гораздо меньшую скорость движения, именно поэтому ее сутки отличаются от земных более чем в двести сорок три раза.

Самыми быстрыми из известных сегодня планет считаются Юпитер и планета Сатурн, совершающие свой полный поворот вокруг оси за десять и десять с половиной часов соответственно.

Нужно отметить, что вращение Земли вокруг своей оси — крайне интересный и непознанный факт, нуждающийся в дальнейшем пристальном изучении ученых всего мира.

Источник: www.kakprosto.ru