Как се въртят земята и слънцето. С каква скорост се върти земята около оста си?

V = (Re R p R p 2 + R e 2 t g 2 φ + R p 2 h R p 4 + Re 4 t g 2 φ) ω (\displaystyle v=\left((\frac (R_(e) \,R_(p))(\sqrt ((R_(p))^(2)+(R_(e))^(2)\,(\mathrm (tg) ^(2)\varphi )))) +(\frac ((R_(p))^(2)h)(\sqrt ((R_(p))^(4)+(R_(e))^(4)\,\mathrm (tg) ^ (2)\varphi )))\right)\omega ), Където R e (\displaystyle R_(e))= 6378,1 km - екваториален радиус, R p (\displaystyle R_(p))= 6356,8 km - полярен радиус.

Самолет, летящ с тази скорост от изток на запад (на височина 12 км: 936 км/ч на ширината на Москва, 837 км/ч на ширината на Санкт Петербург), ще бъде в покой в инерциалната отправна система.
Суперпозицията на въртенето на Земята около оста си с период от един звезден ден и около Слънцето с период от една година води до неравенството на слънчевите и звездните дни: продължителността на средния слънчев ден е точно 24 часа, което е с 3 минути 56 секунди по-дълго от звездния ден.

Физическо значение и експериментално потвърждение

Физическият смисъл на въртенето на Земята около оста си

Тъй като всяко движение е относително, е необходимо да се посочи конкретна референтна система, спрямо която се изучава движението на определено тяло. Когато казват, че Земята се върти около въображаема ос, това означава, че тя извършва въртеливо движение спрямо всяка инерционна отправна система и периодът на това въртене е равен на звезден ден - периодът на пълна революция на Земята (небесна сфера) спрямо небесната сфера (Земята).

Всички експериментални доказателства за въртенето на Земята около нейната ос се свеждат до доказателството, че отправната система, свързана със Земята, е неинерциална отправна система от специален тип - отправна система, която извършва въртеливо движение спрямо инерциалните отправни системи.

За разлика от инерционното движение (т.е. равномерното праволинейно движение спрямо инерционните референтни системи), за откриване на неинерционно движение на затворена лаборатория не е необходимо да се правят наблюдения на външни тела - такова движение се открива с помощта на локални експерименти (т.е. експерименти, проведени в тази лаборатория). В този смисъл на думата неинерционното движение, включително въртенето на Земята около оста си, може да се нарече абсолютно.

Инерционни сили

Ефекти на центробежната сила

Зависимост на гравитационното ускорение от географската ширина.Експериментите показват, че ускорението на свободното падане зависи от географската ширина: колкото по-близо до полюса, толкова по-голямо е то. Това се обяснява с действието на центробежната сила. Първо, точките на земната повърхност, разположени на по-високи географски ширини, са по-близо до оста на въртене и следователно при приближаване до полюса разстоянието r (\displaystyle r)намалява от оста на въртене, достигайки нула на полюса. Второ, с увеличаване на географската ширина ъгълът между вектора на центробежната сила и равнината на хоризонта намалява, което води до намаляване на вертикалния компонент на центробежната сила.

Това явление е открито през 1672 г., когато френският астроном Жан Рише, докато е на експедиция в Африка, открива, че часовникът с махало на екватора работи по-бавно, отколкото в Париж. Нютон скоро обясни това, като каза, че периодът на трептене на махалото е обратно пропорционален на квадратния корен от ускорението, дължащо се на гравитацията, което намалява на екватора поради действието на центробежната сила.

Сплесканост на Земята.Влиянието на центробежната сила води до сплескване на Земята на полюсите. Това явление, предсказано от Хюйгенс и Нютон в края на 17-ти век, е открито за първи път от Пиер дьо Мопертюи в края на 1730 г. в резултат на обработка на данни от две френски експедиции, специално оборудвани за решаване на този проблем в Перу (водени от Пиер Бугер и Шарл дьо ла Кондамин) и Лапландия (под ръководството на Алексис Клеро и самия Мопертюи).

Ефекти на силата на Кориолис: лабораторни експерименти

Този ефект трябва да бъде най-ясно изразен на полюсите, където периодът на пълно завъртане на равнината на махалото е равен на периода на въртене на Земята около оста си (звезден ден). Като цяло периодът е обратно пропорционален на синуса на географската ширина; на екватора равнината на трептене на махалото е непроменена.

Жироскоп- въртящо се тяло със значителен инерционен момент запазва ъгловия си момент, ако няма силни смущения. Фуко, който беше уморен да обяснява какво се случва с махалото на Фуко извън полюса, разработи друга демонстрация: окачен жироскоп запази ориентацията си, което означава, че се върти бавно спрямо наблюдателя.

Отклоняване на снаряди по време на стрелба с оръдие.Друго наблюдавано проявление на силата на Кориолис е отклонението на траекториите на снарядите (надясно в северното полукълбо, наляво в южното полукълбо), изстреляни в хоризонтална посока. От гледна точка на инерциалната референтна система, за снаряди, изстреляни по меридиана, това се дължи на зависимостта на линейната скорост на въртене на Земята от географската ширина: когато се движи от екватора към полюса, снарядът запазва хоризонталната компонента на скоростта остава непроменена, докато линейната скорост на въртене на точките на земната повърхност намалява, което води до изместване на снаряда от меридиана в посоката на въртене на Земята. Ако изстрелът е бил изстрелян успоредно на екватора, тогава изместването на снаряда от паралела се дължи на факта, че траекторията на снаряда лежи в една равнина с центъра на Земята, докато точките на земната повърхност се движат в равнина, перпендикулярна на оста на въртене на Земята. Този ефект (за случая на стрелба по меридиана) е предсказан от Грималди през 40-те години на 17 век. и публикуван за първи път от Ричоли през 1651 г.

Отклонение на свободно падащи тела от вертикалата. ( ) Ако скоростта на тялото има голяма вертикална компонента, силата на Кориолис е насочена на изток, което води до съответно отклонение на траекторията на свободно падащо (без начална скорост) тяло от висока кула. Когато се разглежда в инерционна референтна система, ефектът се обяснява с факта, че върхът на кулата спрямо центъра на Земята се движи по-бързо от основата, поради което траекторията на тялото се оказва тясна парабола и тялото е малко по-напред от основата на кулата.

Ефектът на Eötvös.В ниските географски ширини силата на Кориолис, когато се движи по земната повърхност, е насочена във вертикална посока и нейното действие води до увеличаване или намаляване на ускорението на гравитацията в зависимост от това дали тялото се движи на запад или на изток. Този ефект се нарича ефект на Eötvös в чест на унгарския физик Loránd Eötvös, който го открива експериментално в началото на 20 век.

Експерименти, използващи закона за запазване на ъгловия момент.Някои експерименти се основават на закона за запазване на ъгловия момент: в инерционна отправна система големината на ъгловия момент (равна на произведението на инерционния момент и ъгловата скорост на въртене) не се променя под въздействието на вътрешни сили . Ако в някакъв начален момент от време инсталацията е неподвижна спрямо Земята, тогава скоростта на нейното въртене спрямо инерциалната отправна система е равна на ъгловата скорост на въртене на Земята. Ако промените инерционния момент на системата, тогава ъгловата скорост на нейното въртене трябва да се промени, тоест ще започне въртене спрямо Земята. В неинерциална отправна система, свързана със Земята, въртенето възниква в резултат на силата на Кориолис. Тази идея е предложена от френския учен Луи Поансо през 1851 г.

Първият такъв експеримент е извършен от Хаген през 1910 г.: две тежести върху гладка напречна греда са монтирани неподвижно спрямо повърхността на Земята. Тогава разстоянието между товарите беше намалено. В резултат на това инсталацията започна да се върти. Още по-демонстративен експеримент е извършен от немския учен Ханс Бука през 1949 г. Прът с дължина около 1,5 метра е монтиран перпендикулярно на правоъгълна рамка. Първоначално прътът беше хоризонтален, инсталацията беше неподвижна спрямо Земята. След това прътът беше приведен във вертикално положение, което доведе до промяна на инерционния момент на инсталацията приблизително 10 4 пъти и бързото му въртене с ъглова скорост 10 4 пъти по-висока от скоростта на въртене на Земята.

Фуния във ваната.

Тъй като силата на Кориолис е много слаба, тя има незначителен ефект върху посоката на завихряне на водата при източване на мивка или вана, така че като цяло посоката на въртене във фунията не е свързана с въртенето на Земята. Само при внимателно контролирани експерименти ефектът на силата на Кориолис може да бъде отделен от другите фактори: в северното полукълбо фунията ще се върти обратно на часовниковата стрелка, в южното полукълбо - обратно.

Ефекти на силата на Кориолис: явления в околната природа

Оптични експерименти

Редица експерименти, демонстриращи въртенето на Земята, се основават на ефекта на Саняк: ако пръстеновидният интерферометър извършва въртеливо движение, тогава поради релативистични ефекти се появява фазова разлика в насрещно разпространяващите се лъчи

Δ φ = 8 π A λ c ω , (\displaystyle \Delta \varphi =(\frac (8\pi A)(\lambda c))\omega ,)

Където A (\displaystyle A)- зоната на проекция на пръстена върху екваториалната равнина (равнината, перпендикулярна на оста на въртене), c (\displaystyle c)- скоростта на светлината, ω (\displaystyle \omega )- ъглова скорост на въртене. За да демонстрира въртенето на Земята, този ефект е използван от американския физик Майкелсън в серия от експерименти, проведени през 1923-1925 г. В съвременните експерименти, използващи ефекта на Саняк, трябва да се вземе предвид въртенето на Земята, за да се калибрират пръстеновидните интерферометри.

Има редица други експериментални демонстрации на денонощното въртене на Земята.

Неравномерно въртене

Прецесия и нутация

История на идеята за ежедневното въртене на Земята

Античност

Обяснението на ежедневното въртене на небето с въртенето на Земята около оста й е предложено за първи път от представители на питагорейската школа, сиракузците Хицет и Екфант. Според някои реконструкции въртенето на Земята е потвърдено и от питагорееца Филолай от Кротон (5 век пр.н.е.). Твърдение, което може да се тълкува като указание за въртенето на Земята, се съдържа в диалога на Платон Тимей .

Въпреки това, почти нищо не се знае за Хицетас и Екфант и дори самото им съществуване понякога се поставя под въпрос. Според мнението на повечето учени Земята в световната система на Филолай не е извършвала въртеливо, а постъпателно движение около Централния огън. В другите си творби Платон следва традиционното мнение, че Земята е неподвижна. До нас обаче са достигнали многобройни доказателства, че идеята за въртенето на Земята е била защитавана от философа Хераклид от Понт (IV в. пр. н. е.). Вероятно друго предположение на Хераклид е свързано с хипотезата за въртенето на Земята около оста си: всяка звезда представлява свят, включително земя, въздух, етер и всичко това се намира в безкрайното пространство. Наистина, ако дневното въртене на небето е отражение на въртенето на Земята, тогава предпоставката звездите да се считат за разположени на една и съща сфера изчезва.

Около век по-късно предположението за въртенето на Земята става част от първото, предложено от великия астроном Аристарх от Самос (3 век пр.н.е.). Аристарх е подкрепен от вавилонския Селевк (2 век пр. н. е.), както и от Хераклид от Понт, който смята Вселената за безкрайна. Фактът, че идеята за ежедневното въртене на Земята има своите привърженици още през 1 век сл. Хр. д., доказано от някои твърдения на философите Сенека, Дерцилид и астронома Клавдий Птолемей. По-голямата част от астрономите и философите обаче не се съмняваха в неподвижността на Земята.

Аргументи срещу идеята за движението на Земята се намират в трудовете на Аристотел и Птолемей. И така, в своя трактат За РаяАристотел оправдава неподвижността на Земята с факта, че на въртяща се Земя телата, хвърлени вертикално нагоре, не могат да паднат до точката, от която започва тяхното движение: повърхността на Земята ще се измести под хвърленото тяло. Друг аргумент в полза на неподвижността на Земята, даден от Аристотел, се основава на неговата физическа теория: Земята е тежко тяло и тежките тела са склонни да се движат към центъра на света, а не да се въртят около него.

От работата на Птолемей следва, че привържениците на хипотезата за въртенето на Земята отговориха на тези аргументи, че както въздухът, така и всички земни обекти се движат заедно със Земята. Очевидно ролята на въздуха в този аргумент е фундаментално важна, тъй като се подразбира, че именно неговото движение заедно със Земята крие въртенето на нашата планета. Птолемей възразява на това:

телата във въздуха винаги ще изглеждат изостанали... И ако телата се въртят с въздуха като едно цяло, тогава нито едно от тях няма да изглежда пред или зад другото, а ще остане на място, в полет и хвърляне няма да прави отклонения или движения на друго място, като тези, които ние лично виждаме да се случват, и те изобщо няма да забавят или ускоряват, защото Земята не е неподвижна.

Средна възраст

Индия

Първият средновековен автор, който предполага, че Земята се върти около оста си, е великият индийски астроном и математик Арябхата (края на 5-ти - началото на 6-ти век). Той го формулира на няколко места в своя трактат Арябхатия, Например:

Точно както човек на движещ се напред кораб вижда неподвижни обекти, движещи се назад, така и наблюдателят... вижда неподвижните звезди, движещи се по права линия на запад.

Не е известно дали тази идея принадлежи на самия Арябхата или той я е заимствал от древногръцки астрономи.

Арябхата беше подкрепен само от един астроном, Пртхудака (9 век). Повечето индийски учени защитиха неподвижността на Земята. Така астрономът Варахамихира (6 век) твърди, че на въртяща се Земя птиците, летящи във въздуха, не могат да се върнат в гнездата си, а камъните и дърветата ще излетят от повърхността на Земята. Изключителният астроном Брахмагупта (6 век) също повтаря стария аргумент, че тяло, паднало от висока планина, може да потъне в основата си. В същото време обаче той отхвърли един от аргументите на Варахамихира: според него, дори ако Земята се върти, обектите не могат да излязат от нея поради своята гравитация.

ислямски изток

Възможността за въртене на Земята беше разгледана от много учени от мюсюлманския Изток. Така известният геометр ал-Сиджизи изобретява астролабията, чийто принцип на действие се основава на това предположение. Някои ислямски учени (чиито имена не са достигнали до нас) дори намериха правилен начин да опровергаят основния аргумент срещу въртенето на Земята: вертикалността на траекториите на падащи тела. По същество беше предложен принципът на суперпозиция на движенията, според който всяко движение може да се разложи на два или повече компонента: по отношение на повърхността на въртящата се Земя падащо тяло се движи по отвес, но точка, която е проекция на тази линия върху повърхността на Земята ще бъде пренесена от нейното въртене. Това се доказва от известния енциклопедист ал-Бируни, който самият обаче е бил склонен към неподвижността на Земята. Според него, ако някаква допълнителна сила действа върху падащото тяло, тогава резултатът от нейното действие върху въртящата се Земя ще доведе до някои ефекти, които всъщност не се наблюдават.

Сред учените от 13-16 век, свързани с обсерваториите Марага и Самарканд, възникна дискусия относно възможността за емпирично обосноваване на неподвижността на Земята. Така известният астроном Кутб ад-Дин аш-Ширази (XIII-XIV век) вярва, че неподвижността на Земята може да бъде проверена чрез експеримент. От друга страна, основателят на обсерваторията Марага, Насир ад-Дин ал-Туси, вярваше, че ако Земята се върти, тогава това въртене ще бъде разделено от слой въздух в съседство с нейната повърхност и всички движения близо до повърхността на Земята би се случила точно така, както ако Земята беше неподвижна. Той обосновава това с помощта на наблюдения на комети: според Аристотел кометите са метеорологично явление в горните слоеве на атмосферата; астрономическите наблюдения обаче показват, че кометите участват в ежедневното въртене на небесната сфера. Следователно горните слоеве на въздуха се отнасят от въртенето на небето, следователно долните слоеве също могат да бъдат отнесени от въртенето на Земята. Така експериментът не може да отговори на въпроса дали Земята се върти. Въпреки това той остава привърженик на неподвижността на Земята, тъй като това е в съответствие с философията на Аристотел.

Повечето ислямски учени от по-късни времена (ал-Урди, ал-Казвини, ан-Найсабури, ал-Джурджани, ал-Бирджанди и други) се съгласиха с ал-Туси, че всички физически явления на въртяща се и неподвижна Земя биха се случили по един и същи начин . Ролята на въздуха обаче вече не се смяташе за фундаментална: не само въздухът, но и всички обекти се транспортират от въртящата се Земя. Следователно, за да се оправдае неподвижността на Земята, е необходимо да се привлече учението на Аристотел.

Специална позиция в тези спорове заема третият директор на Самаркандската обсерватория Алаудин Али ал-Кушчи (XV век), който отхвърля философията на Аристотел и смята въртенето на Земята за физически възможно. През 17 век иранският теолог и енциклопедист Баха ад-Дин ал-Амили стига до подобно заключение. Според него астрономите и философите не са предоставили достатъчно доказателства, за да опровергаят въртенето на Земята.

латински запад

Подробно обсъждане на възможността за движение на Земята се съдържа широко в писанията на парижките схоластици Жан-Буридан, Алберт от Саксония и Никола от Оресме (втората половина на 14 век). Най-важният аргумент в полза на въртенето на Земята, а не на небето, даден в техните трудове, е малката Земя в сравнение с Вселената, което прави приписването на ежедневното въртене на небето на Вселената крайно неестествено.

Всички тези учени обаче в крайна сметка отхвърлиха въртенето на Земята, макар и на различни основания. Така Алберт Саксонски смята, че тази хипотеза не е в състояние да обясни наблюдаваните астрономически явления. С право не са съгласни с това Буридан и Оресме, според които небесните явления трябва да се случват по един и същи начин, независимо дали въртенето се извършва от Земята или от Космоса. Буридан успя да намери само един важен аргумент срещу въртенето на Земята: стрелите, изстреляни вертикално нагоре, падат по вертикална линия, въпреки че с въртенето на Земята те, според него, трябва да изостават от движението на Земята и да падат на запад от точката на изстрела.

Но дори този аргумент беше отхвърлен от Оресме. Ако Земята се върти, тогава стрелата лети вертикално нагоре и в същото време се движи на изток, като е уловена от въздуха, който се върти със Земята. Така стрелата трябва да падне на същото място, откъдето е изстреляна. Въпреки че тук отново се споменава завладяващата роля на въздуха, тя всъщност не играе специална роля. За това говори следната аналогия:

По същия начин, ако въздухът беше затворен в движещ се кораб, тогава на човек, заобиколен от този въздух, би изглеждало, че въздухът не се движи... Ако човек беше в кораб, движещ се с висока скорост на изток, без да осъзнава това движение и ако протегне ръката си в права линия по протежение на мачтата на кораба, ще му се стори, че ръката му прави линейно движение; по същия начин според тази теория ни се струва, че същото се случва със стрела, когато я изстреляме вертикално нагоре или вертикално надолу. Вътре в кораб, който се движи с висока скорост на изток, могат да се извършват всякакви движения: надлъжно, напречно, надолу, нагоре, във всички посоки - и те изглеждат абсолютно същите, както когато корабът е неподвижен.

След това Оресме дава формулировка, която предвижда принципа на относителността:

Следователно заключавам, че е невъзможно да се докаже с какъвто и да е експеримент, че небето има денонощно движение, а земята не.

Окончателната присъда на Оресме за възможността за въртене на Земята обаче беше отрицателна. Основа за това заключение беше текстът на Библията:

Но засега всички подкрепят и аз вярвам, че [Небето], а не Земята се движи, защото „Бог направи кръга на Земята, който няма да се помръдне“, въпреки всички аргументи за противното.

Възможността за ежедневното въртене на Земята е спомената и от средновековни европейски учени и философи от по-късно време, но не са добавени нови аргументи, които не се съдържат в Буридан и Оресме.

Така почти никой от средновековните учени не приема хипотезата за въртенето на Земята. Въпреки това, по време на обсъждането му, учени от Изтока и Запада изразиха много дълбоки мисли, които по-късно ще бъдат повторени от учените от Новата епоха.

Ренесанс и ново време

През първата половина на 16 век са публикувани няколко произведения, които твърдят, че причината за ежедневното въртене на небето е въртенето на Земята около оста си. Един от тях е трактатът на италианеца Селио Калканини „За факта, че небето е неподвижно и Земята се върти, или за вечното движение на Земята“ (написано около 1525 г., публикувано през 1544 г.). Той не прави особено впечатление на съвременниците си, тъй като по това време вече е публикуван фундаменталният труд на полския астроном Николай Коперник „За въртенията на небесните сфери“ (1543 г.), където се излага хипотезата за ежедневното въртене на Земята става част от хелиоцентричната система на света, подобно на Аристарх от Самос. Коперник преди това очерта мислите си в малко ръкописно есе Малък коментар(не по-рано от 1515 г.). Две години преди основния труд на Коперник е публикуван трудът на немския астроном Георг Йоахим Ретикус Първи разказ(1541), където теорията на Коперник е популярно изложена.

През 16 век Коперник е напълно подкрепян от астрономите Томас Дигес, Ретикус, Кристоф Ротман, Михаел Мьостлин, физиците Джамбатиста Бенедети, Саймън Стевин, философът Джордано Бруно и теологът Диего де Зунига. Някои учени приемат въртенето на Земята около оста си, отхвърляйки нейното транслационно движение. Това е позицията на немския астроном Николас Раймерс, известен още като Урсус, както и италианските философи Андреа Чезалпино и Франческо Патрици. Гледната точка на изключителния физик Уилям Хилбърт, който поддържа аксиалното въртене на Земята, но не говори за нейното транслационно движение, не е напълно ясна. В началото на 17 век хелиоцентричната система на света (включително въртенето на Земята около оста си) получава впечатляваща подкрепа от Галилео Галилей и Йоханес Кеплер. Най-влиятелните противници на идеята за движението на Земята през 16-ти и началото на 17-ти век са астрономите Тихо Брахе и Кристофър Клавий.

Хипотезата за въртенето на Земята и развитието на класическата механика

По същество през XVI-XVII век. единственият аргумент в полза на аксиалното въртене на Земята беше, че в този случай няма нужда да се приписват огромни скорости на въртене на звездната сфера, тъй като още в древността вече е надеждно установено, че размерът на Вселената значително надвишава размера на Земята (този аргумент се съдържа и в Буридан и Оресме).

Срещу тази хипотеза бяха изразени съображения, основани на динамичните концепции от онова време. На първо място, това е вертикалността на траекториите на падащи тела. Появиха се и други аргументи, например равен обсег на стрелба в източната и западната посока. Отговаряйки на въпроса за ненаблюдаемостта на ефектите от ежедневното въртене в земните експерименти, Коперник пише:

Не само Земята се върти със свързаната с нея водна стихия, но и значителна част от въздуха и всичко, което по някакъв начин е сродно със Земята, или най-близкия до Земята въздух, наситен със земна и водна материя, следва същите закони на природата като Земята, или е придобил движение, което му е придадено от съседната Земя в постоянно въртене и без никакво съпротивление

По този начин основната роля в ненаблюдаемостта на въртенето на Земята играе увличането на въздуха от нейното въртене. Повечето коперниканци през 16 век споделят същото мнение.

Привърженици на безкрайността на Вселената през 16-ти век са също Томас Дигес, Джордано Бруно, Франческо Патрици – всички те подкрепят хипотезата, че Земята се върти около оста си (а първите двама и около Слънцето). Кристоф Ротман и Галилео Галилей вярваха, че звездите се намират на различни разстояния от Земята, въпреки че не говориха изрично за безкрайността на Вселената. От друга страна, Йоханес Кеплер отричаше безкрайността на Вселената, въпреки че беше привърженик на въртенето на Земята.

Религиозен контекст на дебата за въртенето на Земята

Редица възражения срещу въртенето на Земята бяха свързани с противоречията му с текста на Светото писание. Тези възражения бяха два вида. Първо, някои места в Библията бяха цитирани, за да потвърдят, че Слънцето прави ежедневното движение, например:

Слънцето изгрява и слънцето залязва и бърза към мястото си, където изгрява.

В този случай е засегнато аксиалното въртене на Земята, тъй като движението на Слънцето от изток на запад е част от ежедневното въртене на небето. В тази връзка често се цитира пасаж от книгата на Исус Навин:

Исус извика към Господа в деня, когато Господ предаде аморейците в ръцете на Израел, когато ги победи в Гаваон и те бяха бити пред израилтяните, и каза пред израилтяните: Застани, слънце, над Гаваон и луната над долината на Авалон!

Тъй като командата за спиране е дадена на Слънцето, а не на Земята, се стигна до извода, че Слънцето извършва ежедневното движение. Други пасажи са цитирани в подкрепа на неподвижността на Земята, например:

Ти си поставил земята на твърди основи: тя няма да се поклати до века.

Счита се, че тези пасажи противоречат както на възгледа, че Земята се върти около оста си, така и на революцията около Слънцето.

Привържениците на въртенето на Земята (по-специално Джордано-Бруно, Йоханес-Кеплер и особено Галилео-Галилей) се застъпиха на няколко фронта. Първо, те посочиха, че Библията е написана на език, разбираем за обикновените хора, и ако нейните автори предоставят научно ясен език, тя не би могла да изпълни основната си религиозна мисия. Така Бруно пише:

В много случаи е глупаво и непрепоръчително да се правят много разсъждения според истината, а не според дадения случай и удобство. Например, ако вместо думите: „Слънцето се ражда и изгрява, минава през пладне и се навежда към Аквилон“, мъдрецът казва: „Земята върви в кръг на изток и, оставяйки слънцето, което залязва, се накланя към двата тропика, от Рака на Юга, от Козирога до Аквилон", тогава слушателите започват да си мислят: "Как? Казва ли, че земята се движи? Що за новина е това? Накрая щяха да го смятат за глупак и той наистина щеше да бъде глупак.

Този вид отговор беше даден главно на възражения относно денонощното движение на Слънцето. Второ, беше отбелязано, че някои пасажи от Библията трябва да се тълкуват алегорично (вижте статията Библейски алегоризъм). Така Галилей отбелязва, че ако Светото писание се приеме буквално в неговата цялост, ще се окаже, че Бог има ръце, подлежи на емоции като гняв и т.н. Като цяло основната идея на защитниците на учението за движението на Земята беше, че науката и религията имат различни цели: науката изследва явленията на материалния свят, ръководена от аргументите на разума, целта на религията е моралното усъвършенстване на човека, неговото спасение. В това отношение Галилей цитира кардинал Баронио, че Библията учи как да се изкачи на небето, а не как работи небето.

Католическата църква смята тези аргументи за неубедителни и през 1616 г. доктрината за въртенето на Земята е забранена, а през 1631 г. Галилей е осъден от Инквизицията за своята защита. Извън Италия обаче тази забрана не оказа значително влияние върху развитието на науката и допринесе главно за спада на авторитета на самата католическа църква.

Трябва да се добави, че религиозни аргументи срещу движението на Земята са дадени не само от църковни лидери, но и от учени (например Тихо Брахе). От друга страна, католическият монах Паоло Фоскарини пише кратко есе „Писмо за възгледите на питагорейците и Коперник за подвижността на Земята и неподвижността на Слънцето и за новата питагорейска система на Вселената“ (1615 г.), където той изразява съображения, близки до тези на Галилей, а испанският теолог Диего де Зунига дори използва теорията на Коперник, за да тълкува някои пасажи от Светото писание (въпреки че по-късно промени мнението си). По този начин конфликтът между теологията и доктрината за движението на Земята не е толкова конфликт между науката и религията като такава, а конфликт между стари (вече остарели в началото на 17 век) и нови методологични принципи, лежащи в основата на науката .

Значението на хипотезата за въртенето на Земята за развитието на науката

Разбирането на научните проблеми, повдигнати от теорията за въртящата се Земя, допринесе за откриването на законите на класическата механика и създаването на нова космология, която се основава на идеята за безграничността на Вселената. Обсъдени по време на този процес, противоречията между тази теория и буквалния прочит на Библията допринесоха за разграничаването на естествената наука от религията.

Нашата планета е в постоянно движение:

въртене около собствената си ос, движение около Слънцето;
въртене със Слънцето около центъра на нашата галактика;
движение спрямо центъра на Местната група галактики и други.

Движението на Земята около собствената си ос

Въртене на Земята около нейната ос(Фиг. 1). Земната ос се приема като въображаема линия, около която тя се върти. Тази ос е отклонена с 23°27" от перпендикуляра към равнината на еклиптиката. Земната ос се пресича със земната повърхност в две точки - полюсите - Северен и Южен. Гледано от Северния полюс, въртенето на Земята става обратно на часовниковата стрелка, или , както се смята, планетата от запад на изток извършва пълен оборот около оста си за един ден.

Ориз. 1. Въртене на Земята около оста си

Един ден е единица време. Има звездни и слънчеви дни.

Сидеричен ден- това е периодът от време, през който Земята ще се завърти около оста си спрямо звездите. Те са равни на 23 часа 56 минути 4 секунди.

Слънчев ден- това е периодът от време, през който Земята се завърта около оста си спрямо Слънцето.

Ъгълът на въртене на нашата планета около оста е еднакъв на всички географски ширини. За един час всяка точка от повърхността на Земята се премества с 15° от първоначалното си положение. Но в същото време скоростта на движение е обратно пропорционална на географската ширина: на екватора тя е 464 m/s, а на ширина 65° е само 195 m/s.

Въртенето на Земята около оста си през 1851 г. е доказано в своя експеримент от Ж. Фуко. В Париж, в Пантеона, под купола беше окачено махало, а под него кръг с деления. При всяко следващо движение махалото се озоваваше на нови деления. Това може да се случи само ако повърхността на Земята под махалото се върти. Положението на равнината на люлеене на махалото на екватора не се променя, тъй като равнината съвпада с меридиана. Аксиалното въртене на Земята има важни географски последици.

Когато Земята се върти, възниква центробежна сила, която играе важна роля при оформянето на формата на планетата и намалява силата на гравитацията.

Друго от най-важните последствия от аксиалното въртене е образуването на ротационна сила - Кориолисови сили.През 19 век за първи път е изчислено от френски учен в областта на механиката Г. Кориолис (1792-1843). Това е една от инерционните сили, въведени, за да се вземе предвид влиянието на въртенето на движеща се отправна система върху относителното движение на материална точка. Действието му може да се изрази накратко по следния начин: всяко движещо се тяло в Северното полукълбо се отклонява надясно, а в Южното полукълбо - наляво. На екватора силата на Кориолис е нула (фиг. 3).

Ориз. 3. Действие на силата на Кориолис

Действието на силата на Кориолис се простира върху много явления от географската обвивка. Неговият отклоняващ ефект е особено забележим в посоката на движение на въздушните маси. Под въздействието на отклоняващата сила на въртенето на Земята ветровете на умерените ширини на двете полукълба поемат предимно западна посока, а в тропическите ширини - източна. Подобно проявление на силата на Кориолис се открива в посоката на движение на океанските води. Асиметрията на речните долини също е свързана с тази сила (десният бряг обикновено е висок в Северното полукълбо, а левият бряг в Южното полукълбо).

Въртенето на Земята около нейната ос също води до движение на слънчевата светлина по земната повърхност от изток на запад, т.е. до смяна на деня и нощта.

Смяната на деня и нощта създава ежедневен ритъм в живата и неживата природа. Циркадният ритъм е тясно свързан със светлинните и температурните условия. Дневната промяна на температурата, дневният и нощен бриз и т.н. са добре известни и в живата природа - фотосинтезата е възможна само през деня, повечето растения отварят цветовете си в различни часове; Някои животни са активни през деня, други през нощта. Човешкият живот също протича в денонощен ритъм.

Друго следствие от въртенето на Земята около оста й е разликата във времето в различни точки на нашата планета.

От 1884 г. е прието поясното време, т.е. цялата повърхност на Земята е разделена на 24 часови зони по 15° всяка. Отзад стандартно времевземете местното време на средния меридиан на всяка зона. Времето в съседните часови зони се различава с един час. Границите на поясите се очертават, като се вземат предвид политическите, административните и икономическите граници.

За нулев пояс се счита поясът на Гринуич (наречен на Гринуичката обсерватория близо до Лондон), който минава от двете страни на основния меридиан. Взема се предвид времето на главния или основния меридиан Всемирно време.

Меридиан 180° се приема за международен линия за дата- конвенционална линия на повърхността на земното кълбо, от двете страни на която часовете и минутите съвпадат, а календарните дати се различават с един ден.

За по-рационално използване на дневната светлина през лятото през 1930 г. страната ни въвежда време за майчинство,един час по-напред от часовата зона. За да се постигне това, стрелките на часовника бяха преместени с един час напред. В това отношение Москва, намирайки се във втората часова зона, живее според времето на третата часова зона.

От 1981 г., от април до октомври, времето се премества с един час напред. Това е т.нар лятно време.Въвежда се за пестене на енергия. През лятото Москва е с два часа напред от стандартното време.

Часът на часовата зона, в която се намира Москва, е Москва

Движението на Земята около Слънцето

Въртейки се около оста си, Земята едновременно се движи около Слънцето, обикаляйки кръга за 365 дни 5 часа 48 минути 46 секунди. Този период се нарича астрономическа година.За удобство се смята, че има 365 дни в годината и на всеки четири години, когато се „натрупат“ 24 часа от шест часа, има не 365, а 366 дни в годината. Тази година се нарича високосна годинаи един ден се добавя към февруари.

Пътят в космоса, по който Земята се движи около Слънцето, се нарича орбита(фиг. 4). Орбитата на Земята е елиптична, така че разстоянието от Земята до Слънцето не е постоянно. Когато Земята е вътре перихелия(от гръцки пери- близо, близо и хелиос- Слънце) - най-близката до Слънцето точка на орбита - на 3 януари разстоянието е 147 милиона км. По това време в Северното полукълбо е зима. Най-голямото разстояние от Слънцето в афелий(от гръцки аро- далеч от и хелиос- Слънце) - най-голямо разстояние от Слънцето - 5 юли. Равнява се на 152 милиона км. По това време в Северното полукълбо е лято.

Ориз. 4. Движението на Земята около Слънцето

Годишното движение на Земята около Слънцето се наблюдава от непрекъснатата промяна в положението на Слънцето в небето - сменят се обедната височина на Слънцето и положението на изгрева и залеза му, продължителността на светлите и тъмните части на денят се променя.

При движение по орбита посоката на земната ос не се променя, тя винаги е насочена към Полярната звезда.

В резултат на промените в разстоянието от Земята до Слънцето, както и поради наклона на земната ос към равнината на нейното движение около Слънцето, се наблюдава неравномерно разпределение на слънчевата радиация на Земята през цялата година. Така става смяната на сезоните, която е характерна за всички планети, чиято ос на въртене е наклонена към равнината на орбитата им. (еклиптика)различен от 90°. Орбиталната скорост на планетата в Северното полукълбо е по-висока през зимата и по-ниска през лятото. Следователно зимното полугодие продължава 179 дни, а лятното - 186 дни.

В резултат на движението на Земята около Слънцето и наклона на земната ос спрямо равнината на нейната орбита с 66,5° на нашата планета се наблюдава не само смяна на сезоните, но и смяна на продължителността на деня и нощта.

Въртенето на Земята около Слънцето и смяната на сезоните на Земята са показани на фиг. 81 (равноденствия и слънцестоения в съответствие със сезоните в Северното полукълбо).

Само два пъти в годината - в дните на равноденствието, продължителността на деня и нощта на цялата Земя е почти еднаква.

Равноденствие- моментът във времето, в който центърът на Слънцето при видимото си годишно движение по еклиптиката пресича небесния екватор. Има пролетно и есенно равноденствие.

Наклонът на оста на въртене на Земята около Слънцето в дните на равноденствията 20-21 март и 22-23 септември се оказва неутрален по отношение на Слънцето, а частите на планетата, обърнати към него, са равномерно осветени от полюса до стълб (фиг. 5). Слънчевите лъчи падат вертикално на екватора.

Най-дългият ден и най-късата нощ са на лятното слънцестоене.

Ориз. 5. Осветяване на Земята от Слънцето в дните на равноденствието

Слънцестоене- в момента, в който центърът на Слънцето премине най-отдалечените от екватора точки на еклиптиката (точки на слънцестоене). Има лятно и зимно слънцестоене.

В деня на лятното слънцестоене 21-22 юни Земята заема положение, при което северният край на нейната ос е наклонен към Слънцето. И лъчите падат вертикално не на екватора, а на северния тропик, чиято ширина е 23°27". Не само полярните области са осветени денонощно, но и пространството отвъд тях до ширина 66°. 33" (Арктическия кръг). В Южното полукълбо по това време е осветена само тази част от него, която се намира между екватора и южния арктически кръг (66°33"), а отвъд него земната повърхност не е осветена в този ден.

В деня на зимното слънцестоене, 21-22 декември, всичко се случва наобратно (фиг. 6). Слънчевите лъчи вече падат вертикално върху южните тропици. Областите, които са осветени в южното полукълбо, са не само между екватора и тропиците, но и около южния полюс. Тази ситуация продължава до пролетното равноденствие.

Ориз. 6. Осветление на Земята на зимното слънцестоене

На два паралела на Земята в дните на слънцестоенето Слънцето по обяд е точно над главата на наблюдателя, т.е. в зенита. Такива паралели се наричат тропиците.В Северния тропик (23° с.ш.) Слънцето е в зенита си на 22 юни, в Южния тропик (23° с.ш.) - на 22 декември.

На екватора денят винаги е равен на нощта. Ъгълът на падане на слънчевите лъчи върху земната повърхност и продължителността на деня там се променят малко, така че смяната на сезоните не е ясно изразена.

Арктически кръговезабележителни с това, че те са границите на области, където има полярни дни и нощи.

Полярен ден- периодът, когато Слънцето не пада под хоризонта. Колкото полюсът е по-далеч от Арктическия кръг, толкова по-дълъг е полярният ден. На ширината на Северния полярен кръг (66,5°) той продължава само един ден, а на полюса - 189 дни. В Северното полукълбо, на ширината на Северния полярен кръг, полярният ден се наблюдава на 22 юни, деня на лятното слънцестоене, а в Южното полукълбо, на ширината на Южния полярен кръг, на 22 декември.

полярна нощпродължава от един ден на ширината на Арктическия кръг до 176 дни на полюсите. По време на полярната нощ Слънцето не се показва над хоризонта. В Северното полукълбо на ширината на Арктическия кръг това явление се наблюдава на 22 декември.

Невъзможно е да не се отбележи такъв прекрасен природен феномен като белите нощи. Бели нощи- това са светли нощи в началото на лятото, когато вечерната зора се сближава със сутринта и здрачът продължава цяла нощ. Те се наблюдават в двете полукълба на ширини над 60°, когато центърът на Слънцето в полунощ пада под хоризонта с не повече от 7°. В Санкт Петербург (около 60° с.ш.) белите нощи продължават от 11 юни до 2 юли, в Архангелск (64° с.ш.) - от 13 май до 30 юли.

Сезонният ритъм във връзка с годишното движение влияе преди всичко върху осветеността на земната повърхност. В зависимост от изменението на височината на Слънцето над хоризонта на Земята има пет светлинни зони.Горещата зона се намира между Северния и Южния тропик (тропика на рака и тропика на Козирога), заема 40% от земната повърхност и се отличава с най-голямото количество топлина, идваща от Слънцето. Между тропиците и арктическите кръгове в южното и северното полукълбо има зони с умерена светлина. Сезоните на годината тук вече са ясно изразени: колкото по-далеч от тропиците, толкова по-кратко и по-хладно е лятото, толкова по-дълга и по-студена е зимата. Полярните зони в Северното и Южното полукълбо са ограничени от Арктическите кръгове. Тук височината на Слънцето над хоризонта е ниска през цялата година, така че количеството слънчева топлина е минимално. Полярните зони се характеризират с полярни дни и нощи.

В зависимост от годишното движение на Земята около Слънцето, не само смяната на сезоните и свързаната с това неравномерност на осветеността на земната повърхност по географски ширини, но и значителна част от процесите в географската обвивка: сезонни промени във времето, режим на реки и езера, ритми в живота на растенията и животните, видове и време на селскостопанска работа.

Календар.Календар- система за изчисляване на дълги периоди от време. Тази система се основава на периодични природни явления, свързани с движението на небесните тела. Календарът използва астрономически явления – смяната на сезоните, деня и нощта и смяната на лунните фази. Първият календар е египетски, създаден през 4 век. пр.н.е д. На 1 януари 45 г. Юлий Цезар въвежда Юлианския календар, който все още се използва от Руската православна църква. Поради факта, че продължителността на юлианската година е с 11 минути 14 секунди по-голяма от астрономическата, към 16в. натрупана „грешка“ от 10 дни - денят на пролетното равноденствие не настъпи на 21 март, а на 11 март. Тази грешка е коригирана през 1582 г. с указ на папа Григорий XIII. Броенето на дните беше преместено с 10 дни напред, а денят след 4 октомври беше предписано да се счита за петък, но не 5 октомври, а 15 октомври. Пролетното равноденствие отново е върнато на 21 март и календарът започва да се нарича григориански. Той е въведен в Русия през 1918 г. Той обаче има и редица недостатъци: неравна продължителност на месеците (28, 29, 30, 31 дни), неравенство на тримесечия (90, 91, 92 дни), несъответствие на броя на месеци по дни от седмицата.

В продължение на милиарди години, ден след ден, Земята се върти около оста си. Това прави изгревите и залезите обичайни за живота на нашата планета. Земята прави това, откакто се е образувала преди 4,6 милиарда години. И ще продължи да прави това, докато не спре да съществува. Това вероятно ще се случи, когато Слънцето се превърне в червен гигант и погълне нашата планета. Но защо Земята?

Защо Земята се върти?

Земята е образувана от диск от газ и прах, който се върти около новороденото Слънце. Благодарение на този пространствен диск, прах и скални частици паднаха заедно, за да образуват Земята. Докато Земята растеше, космическите скали продължаваха да се сблъскват с планетата. И имаха ефект върху него, който накара нашата планета да се върти. И тъй като всички отломки в ранната Слънчева система обикаляха около Слънцето в приблизително една и съща посока, сблъсъците, които накараха Земята (и повечето други тела в Слънчевата система) да се въртят, я завъртяха в същата посока.

Диск за газ и прах

Възниква разумен въпрос: защо самият газопрахов диск се върти? Слънцето и Слънчевата система са се образували в момента, когато облак от прах и газ започнал да става по-плътен под въздействието на собственото си тегло. По-голямата част от газа се събра, за да стане Слънцето, а останалият материал създаде планетарния диск около него. Преди да се оформи, газовите молекули и праховите частици се движеха в неговите граници равномерно във всички посоки. Но в един момент произволно някои молекули газ и прах комбинират енергията си в една посока. Това установява посоката на въртене на диска. Когато газовият облак започна да се компресира, въртенето му се ускори. Същият процес се случва, когато скейтърите започнат да се въртят по-бързо, ако притиснат ръцете си по-близо до тялото си.

В космоса няма много фактори, които могат да накарат планетите да се въртят. Следователно, след като започнат да се въртят, този процес не спира. Въртящата се млада слънчева система има голям ъглов момент. Тази характеристика описва тенденцията на даден обект да продължи да се върти. Може да се предположи, че всички екзопланети вероятно също започват да се въртят в една и съща посока около своите звезди, когато се формира тяхната планетна система.

А ние се въртим на заден ход!

Интересно е, че в Слънчевата система някои планети имат посока на въртене, обратна на движението им около Слънцето. Венера се върти в обратна посока спрямо Земята. А оста на въртене на Уран е наклонена на 90 градуса. Учените не разбират напълно процесите, които са накарали тези планети да придобият такива посоки на въртене. Но те имат някои предположения. Венера може да е получила това въртене в резултат на сблъсък с друго космическо тяло на ранен етап от своето формиране. Или може би Венера е започнала да се върти по същия начин като другите планети. Но с течение на времето гравитацията на Слънцето започна да забавя въртенето му поради плътните му облаци. Което, съчетано с триенето между ядрото на планетата и нейната мантия, накара планетата да се завърти в другата посока.

В случая с Уран учените предполагат, че планетата се е сблъскала с огромни скалисти отломки. Или може би с няколко различни обекта, които са променили оста си на въртене.

Въпреки подобни аномалии е ясно, че всички обекти в космоса се въртят в една или друга посока.

Всичко се върти

Астероидите се въртят. Звездите се въртят. Според НАСА галактиките също се въртят. На Слънчевата система са нужни 230 милиона години, за да извърши едно завъртане около центъра на Млечния път. Някои от най-бързо въртящите се обекти във Вселената са плътни кръгли обекти, наречени пулсари. Те са останки от масивни звезди. Някои пулсари с размерите на град могат да се въртят около оста си стотици пъти в секунда. Най-бързият и известен от тях, открит през 2006 г. и наречен Terzan 5ad, се върти 716 пъти в секунда.

Черните дупки могат да направят това още по-бързо. Един от тях, наречен GRS 1915+105, се смята, че може да се върти между 920 и 1150 пъти в секунда.

Законите на физиката обаче са неумолими. Всички ротации в крайна сметка се забавят. Когато се въртеше около оста си със скорост от един оборот на всеки четири дни. Днес на нашата звезда са й необходими около 25 дни, за да извърши едно завъртане. Учените смятат, че причината за това е, че магнитното поле на Слънцето взаимодейства със слънчевия вятър. Именно това забавя въртенето му.

Въртенето на Земята също се забавя. Гравитацията на Луната влияе на Земята по такъв начин, че тя бавно забавя въртенето си. Учените са изчислили, че въртенето на Земята се е забавило с общо около 6 часа през последните 2740 години. Това се равнява на само 1,78 милисекунди за един век.

Ако намерите грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.

Земята е сферична, но не е идеална сфера. Поради въртенето планетата е леко сплескана на полюсите; такава фигура обикновено се нарича сфероид или геоид - „като земята“.

Земята е огромна, размерите й са трудни за представяне. Основните параметри на нашата планета са както следва:

Диаметър - 12570 км
Дължина на екватора - 40076 км
Дължината на всеки меридиан е 40 008 км
Общата повърхност на Земята е 510 милиона km2
Радиус на полюсите - 6357 км
Радиус на екватора - 6378 км

Земята се върти едновременно около слънцето и около собствената си ос.

Какви видове движение на Земята познавате?
Годишно и дневно въртене на Земята

Въртене на Земята около нейната ос

Земята се върти около наклонена ос от запад на изток.

Половината земно кълбо е огрявано от слънцето, там е ден по това време, другата половина е в сянка, там е нощ. Поради въртенето на Земята възниква цикълът на деня и нощта. Земята прави едно завъртане около оста си за 24 часа – едно денонощие.

Поради въртенето, движещите се течения (реки, ветрове) се отклоняват надясно в северното полукълбо и наляво в южното полукълбо.

Въртене на Земята около Слънцето

Земята се върти около Слънцето по кръгова орбита, завършвайки пълен оборот за 1 година. Земната ос не е вертикална, тя е наклонена под ъгъл 66,5° спрямо орбитата, този ъгъл остава постоянен по време на цялото въртене. Основната последица от тази ротация е смяната на сезоните.

Нека разгледаме крайните точки на въртене на Земята около Слънцето.

22 декември- зимното слънцестоене. Южният тропик е най-близо до слънцето (слънцето е в зенита) в този момент - следователно в южното полукълбо е лято, а в северното - зима. Нощите в южното полукълбо са къси, на 22 декември в южния полярен кръг денят продължава 24 часа, нощта не настъпва. В северното полукълбо всичко е обратното, в Северния полярен кръг нощта продължава 24 часа.
22 юни- ден на лятното слънцестоене. Северният тропик е най-близо до слънцето; в северното полукълбо е лято, а в южното полукълбо е зима. В южния полярен кръг нощта продължава 24 часа, но в северния кръг няма никаква нощ.
21 март, 23 септември- дни на пролетното и есенното равноденствие Екваторът е най-близо до слънцето и в двете полукълба денят е равен на нощта.

Въртене на Земята около оста си и около Слънцето Форма и размери на Земята Уикипедия
Търсене в сайта:

година

време една революция Земята наоколо слънце . В процеса на годишно движение, нашите планета нанася се пространство със средна скорост 29,765 km/s, т.е. повече от 100 000 км/ч.

аномалистичен

Периодът е аномалистична година време между две последователни подавания Земята неговият перихелий . Дюрацията му е 365.25964 дни . Това е с около 27 минути повече от времето за изпълнение тропически(виж тук) години. Това се дължи на непрекъснатата промяна в позицията на точката на перихелия. В настоящия период от време Земята преминава точката на перихелия на 2 януари

високосна година

На всяка четвърта година, както се използва в момента в повечето страни по света календар има допълнителен ден - 29 февруари - и се нарича високосен. Необходимостта от въвеждането му се дължи на факта, че Земята прави една революция наоколо слънце за период не равен на цяло число дни . Годишната грешка се равнява на почти една четвърт от деня и на всеки четири години се компенсира с въвеждането на „допълнителен ден“. Вижте също Грегориански календар .

сидеричен (звезден)

време оборот Земята наоколо слънце в координатната система на „фикс звезди “, т.е. сякаш „когато гледате слънчева система от външната страна." През 1950 г. е равно на 365 дни , 6 часа, 9 минути, 9 секунди.

Под смущаващото влияние на привличането на другите планети , основно Юпитер И Сатурн , продължителността на годината е подложена на колебания от няколко минути.

Освен това продължителността на годината намалява с 0,53 секунди на сто години. Това се случва, защото Земята, чрез приливни сили, забавя въртенето на Слънцето около своята ос (виж Фиг. Приливи и отливи ). Но според закона за запазване на ъгловия момент това се компенсира от факта, че Земята се отдалечава от Слънцето и според втория Закон на Кеплер неговият период на обръщение се увеличава.

тропически

Земята се върти около наклонена ос от запад на изток. Половината земно кълбо е огрявано от слънцето, там е ден по това време, другата половина е в сянка, там е нощ. Поради въртенето на Земята възниква цикълът на деня и нощта. Земята прави едно завъртане около оста си за 24 часа – едно денонощие.

Въртене на Земята около Слънцето

Помислете за въртенето на Земята около Слънцето.

22 декември- зимното слънцестоене. Южният тропик е най-близо до слънцето (слънцето е в зенита) в този момент - следователно в южното полукълбо е лято, а в северното - зима. Нощите в южното полукълбо са къси, на 22 декември в южния полярен кръг денят продължава 24 часа, нощта не настъпва. В северното полукълбо всичко е обратното, в Северния полярен кръг нощта продължава 24 часа.
22 юни- ден на лятното слънцестоене. Северният тропик е най-близо до слънцето; в северното полукълбо е лято, а в южното полукълбо е зима. В южния полярен кръг нощта продължава 24 часа, но в северния кръг няма никаква нощ.
21 март, 23 септември- дни на пролетното и есенното равноденствие Екваторът е най-близо до слънцето и в двете полукълба денят е равен на нощта.