Como a terra e o sol giram. Com que velocidade a Terra gira em torno de seu eixo?

V = (R e R p R p 2 + R e 2 t g 2 φ + R p 2 h R p 4 + R e 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 ), Onde R e (\estilo de exibição R_(e))= 6378,1 km - raio equatorial, R p (\estilo de exibição R_(p))= 6356,8 km - raio polar.

• Um avião voando nesta velocidade de leste a oeste (a uma altitude de 12 km: 936 km/h na latitude de Moscou, 837 km/h na latitude de São Petersburgo) estará em repouso no referencial inercial.
• A superposição da rotação da Terra em torno de seu eixo com período de um dia sideral e em torno do Sol com período de um ano leva à desigualdade dos dias solares e siderais: a duração do dia solar médio é de exatamente 24 horas, que é 3 minutos e 56 segundos a mais que o dia sideral.

Significado físico e confirmação experimental

O significado físico da rotação da Terra em torno de seu eixo

Como qualquer movimento é relativo, é necessário indicar um referencial específico em relação ao qual se estuda o movimento de um determinado corpo. Quando dizem que a Terra gira em torno de um eixo imaginário, isso significa que ela realiza um movimento rotacional em relação a qualquer referencial inercial, e o período dessa rotação é igual a um dia sideral - o período de uma revolução completa da Terra ( esfera celeste) em relação à esfera celeste (Terra).

Todas as evidências experimentais da rotação da Terra em torno de seu eixo se resumem à prova de que o sistema de referência associado à Terra é um sistema de referência não inercial de um tipo especial - um sistema de referência que realiza movimento rotacional em relação aos sistemas de referência inerciais.

Ao contrário do movimento inercial (isto é, movimento retilíneo uniforme em relação aos referenciais inerciais), para detectar o movimento não inercial de um laboratório fechado não é necessário fazer observações de corpos externos - tal movimento é detectado usando experimentos locais (isto é, experimentos realizados dentro deste laboratório). Nesse sentido da palavra, o movimento não inercial, incluindo a rotação da Terra em torno de seu eixo, pode ser chamado de absoluto.

Forças de inércia

Efeitos da força centrífuga

Dependência da aceleração da queda livre da latitude geográfica. Experimentos mostram que a aceleração da queda livre depende da latitude geográfica: quanto mais próximo do pólo, maior ela é. Isso é explicado pela ação da força centrífuga. Em primeiro lugar, os pontos da superfície terrestre localizados em latitudes mais elevadas estão mais próximos do eixo de rotação e, portanto, ao se aproximar do pólo, a distância r (\estilo de exibição r) diminui a partir do eixo de rotação, chegando a zero no pólo. Em segundo lugar, com o aumento da latitude, o ângulo entre o vetor da força centrífuga e o plano do horizonte diminui, o que leva a uma diminuição da componente vertical da força centrífuga.

Este fenômeno foi descoberto em 1672, quando o astrônomo francês Jean Richet, durante uma expedição na África, descobriu que o relógio de pêndulo no equador funciona mais devagar do que em Paris. Newton logo explicou isso dizendo que o período de oscilação de um pêndulo é inversamente proporcional à raiz quadrada da aceleração da gravidade, que diminui no equador devido à ação da força centrífuga.

Oblatismo da Terra. A influência da força centrífuga leva ao achatamento da Terra nos pólos. Este fenômeno, previsto por Huygens e Newton no final do século XVII, foi descoberto pela primeira vez por Pierre de Maupertuis no final da década de 1730 como resultado do processamento de dados de duas expedições francesas especialmente equipadas para resolver este problema no Peru (lideradas por Pierre Bouguer e Charles de la Condamine) e Lapônia (sob a liderança de Alexis Clairaut e do próprio Maupertuis).

Efeitos da força de Coriolis: experimentos de laboratório

Este efeito deve ser mais claramente expresso nos pólos, onde o período de rotação completa do plano do pêndulo é igual ao período de rotação da Terra em torno de seu eixo (dia sideral). Em geral, o período é inversamente proporcional ao seno da latitude geográfica, no equador o plano de oscilação do pêndulo permanece inalterado.

Giroscópio- um corpo giratório com um momento de inércia significativo mantém seu momento angular se não houver fortes perturbações. Foucault, que estava cansado de explicar o que acontece com um pêndulo de Foucault fora do pólo, desenvolveu outra demonstração: um giroscópio suspenso manteve sua orientação, o que significa que girou lentamente em relação ao observador.

Deflexão de projéteis durante o disparo de armas. Outra manifestação observável da força de Coriolis é o desvio das trajetórias dos projéteis (para a direita no hemisfério norte, para a esquerda no hemisfério sul) disparados na direção horizontal. Do ponto de vista do sistema de referência inercial, para projéteis disparados ao longo do meridiano, isso se deve à dependência da velocidade linear de rotação da Terra da latitude geográfica: ao se mover do equador ao pólo, o projétil retém o componente horizontal da velocidade inalterado, enquanto a velocidade linear de rotação dos pontos na superfície terrestre diminui , o que leva a um deslocamento do projétil do meridiano na direção de rotação da Terra. Se o tiro foi disparado paralelo ao equador, então o deslocamento do projétil em relação ao paralelo se deve ao fato de que a trajetória do projétil está no mesmo plano do centro da Terra, enquanto os pontos na superfície da Terra se movem em um plano perpendicular ao eixo de rotação da Terra. Este efeito (para o caso de disparo ao longo do meridiano) foi previsto por Grimaldi na década de 40 do século XVII. e publicado pela primeira vez por Riccioli em 1651.

Desvio de corpos em queda livre da vertical. ( ) Se a velocidade de um corpo tem uma grande componente vertical, a força de Coriolis é direcionada para leste, o que leva a um desvio correspondente da trajetória de um corpo em queda livre (sem velocidade inicial) de uma torre alta. Quando considerado em um referencial inercial, o efeito é explicado pelo fato de o topo da torre em relação ao centro da Terra se mover mais rápido que a base, devido ao qual a trajetória do corpo acaba sendo uma parábola estreita e o corpo está ligeiramente à frente da base da torre.

O efeito Eötvös. Em baixas latitudes, a força de Coriolis, ao se mover ao longo da superfície terrestre, é direcionada na direção vertical e sua ação leva a um aumento ou diminuição da aceleração da gravidade, dependendo se o corpo está se movendo para oeste ou leste. Este efeito é denominado efeito Eötvös em homenagem ao físico húngaro Loránd Eötvös, que o descobriu experimentalmente no início do século XX.

Experimentos utilizando a lei da conservação do momento angular. Alguns experimentos são baseados na lei da conservação do momento angular: em um referencial inercial, a magnitude do momento angular (igual ao produto do momento de inércia pela velocidade angular de rotação) não muda sob a influência de forças internas . Se em algum momento inicial a instalação estiver estacionária em relação à Terra, então a velocidade de sua rotação em relação ao sistema de referência inercial é igual à velocidade angular de rotação da Terra. Se alterarmos o momento de inércia do sistema, então a velocidade angular de sua rotação deverá mudar, ou seja, começará a rotação em relação à Terra. Em um referencial não inercial associado à Terra, a rotação ocorre como resultado da força de Coriolis. Esta ideia foi proposta pelo cientista francês Louis Poinsot em 1851.

O primeiro experimento desse tipo foi realizado por Hagen em 1910: dois pesos em uma barra lisa foram instalados imóveis em relação à superfície da Terra. Então a distância entre as cargas foi reduzida. Como resultado, a instalação começou a girar. Um experimento ainda mais demonstrativo foi realizado pelo cientista alemão Hans Bucka em 1949. Uma haste de aproximadamente 1,5 metros de comprimento foi instalada perpendicularmente a uma estrutura retangular. Inicialmente, a haste estava na horizontal, a instalação estava imóvel em relação à Terra. Em seguida, a haste foi colocada na posição vertical, o que levou a uma mudança no momento de inércia da instalação em aproximadamente 10 4 vezes e à sua rápida rotação com uma velocidade angular 10 4 vezes superior à velocidade de rotação da Terra.

Funil no banho.

Como a força de Coriolis é muito fraca, ela tem um efeito insignificante na direção do turbilhão da água ao drenar uma pia ou banheira, portanto, em geral, a direção de rotação no funil não está relacionada com a rotação da Terra. Somente em experimentos cuidadosamente controlados o efeito da força de Coriolis pode ser separado de outros fatores: no hemisfério norte o funil girará no sentido anti-horário, no hemisfério sul - vice-versa.

Efeitos da força de Coriolis: fenômenos na natureza circundante

Experimentos ópticos

Uma série de experimentos que demonstram a rotação da Terra são baseados no efeito Sagnac: se um interferômetro de anel executa um movimento rotacional, então, devido a efeitos relativísticos, uma diferença de fase aparece nos feixes de contrapropagação.

Onde UMA (\estilo de exibição A)- área de projeção do anel no plano equatorial (plano perpendicular ao eixo de rotação), c (\estilo de exibição c)- velocidade da luz, ω (\ displaystyle \ omega )- velocidade angular de rotação. Para demonstrar a rotação da Terra, esse efeito foi utilizado pelo físico americano Michelson em uma série de experimentos realizados em 1923-1925. Em experimentos modernos utilizando o efeito Sagnac, a rotação da Terra deve ser levada em consideração para calibrar os interferômetros de anel.

Existem várias outras demonstrações experimentais da rotação diurna da Terra.

Rotação irregular

Precessão e nutação

História da ideia da rotação diária da Terra

Antiguidade

A explicação da rotação diária do céu pela rotação da Terra em torno de seu eixo foi proposta pela primeira vez por representantes da escola pitagórica, os Siracusanos Hicetus e Ecphantus. Segundo algumas reconstruções, a rotação da Terra também foi confirmada pelo pitagórico Filolau de Crotona (século V aC). Uma afirmação que pode ser interpretada como uma indicação da rotação da Terra está contida no diálogo de Platão Timeu .

No entanto, praticamente nada se sabe sobre Hicetas e Ecphantes, e até a sua própria existência é por vezes questionada. De acordo com a maioria dos cientistas, a Terra no sistema mundial de Filolau não realizou um movimento rotacional, mas sim translacional em torno do Fogo Central. Nas suas outras obras, Platão segue a visão tradicional de que a Terra é imóvel. No entanto, chegaram até nós inúmeras evidências de que a ideia da rotação da Terra foi defendida pelo filósofo Heráclides do Ponto (século IV aC). Provavelmente, outra suposição de Heráclides está associada à hipótese da rotação da Terra em torno de seu eixo: cada estrela representa um mundo, incluindo terra, ar, éter, e tudo isso está localizado no espaço infinito. Na verdade, se a rotação diária do céu é um reflexo da rotação da Terra, então o pré-requisito para considerar que as estrelas estão na mesma esfera desaparece.

Cerca de um século depois, a suposição da rotação da Terra passou a fazer parte da primeira, proposta pelo grande astrônomo Aristarco de Samos (século III aC). Aristarco foi apoiado pelo Seleuco babilônico (século II aC), bem como por Heráclides do Ponto, que considerava o Universo infinito. O facto de a ideia da rotação diária da Terra ter tido os seus adeptos já no século I dC. e., evidenciado por algumas declarações dos filósofos Sêneca, Dercyllidas e do astrônomo Cláudio Ptolomeu. A grande maioria dos astrónomos e filósofos, contudo, não duvidava da imobilidade da Terra.

Argumentos contra a ideia do movimento da Terra são encontrados nas obras de Aristóteles e Ptolomeu. Então, em seu tratado Sobre o céu Aristóteles justifica a imobilidade da Terra pelo fato de que em uma Terra em rotação, os corpos lançados verticalmente para cima não poderiam cair até o ponto de início de seu movimento: a superfície da Terra se deslocaria sob o corpo lançado. Outro argumento a favor da imobilidade da Terra, apresentado por Aristóteles, baseia-se na sua teoria física: a Terra é um corpo pesado, e os corpos pesados ​​tendem a mover-se em direção ao centro do mundo, e não a girar em torno dele.

Segue-se do trabalho de Ptolomeu que os defensores da hipótese da rotação da Terra responderam a esses argumentos de que tanto o ar quanto todos os objetos terrestres se movem junto com a Terra. Aparentemente, o papel do ar neste argumento é de fundamental importância, pois está implícito que é o seu movimento junto com a Terra que esconde a rotação do nosso planeta. Ptolomeu se opõe a isso:

corpos no ar sempre parecerão ficar para trás... E se os corpos girassem com o ar como um todo, então nenhum deles pareceria estar à frente ou atrás do outro, mas permaneceriam no lugar, em vôo e jogando não faria desvios ou movimentos para outro lugar, como aqueles que vemos pessoalmente acontecer, e não desaceleraria nem aceleraria de forma alguma, porque a Terra não está imóvel.

Idade Média

Índia

O primeiro autor medieval a sugerir que a Terra gira em torno de seu eixo foi o grande astrônomo e matemático indiano Aryabhata (final do século V - início do século VI). Ele o formula em vários lugares de seu tratado Aryabhatiya, Por exemplo:

Assim como um homem em um navio em movimento vê objetos fixos movendo-se para trás, um observador... vê as estrelas fixas movendo-se em linha reta para o oeste.

Não se sabe se esta ideia pertence ao próprio Aryabhata ou se ele a emprestou dos antigos astrônomos gregos.

Aryabhata foi apoiado por apenas um astrônomo, Prthudaka (século IX). A maioria dos cientistas indianos defendeu a imobilidade da Terra. Assim, o astrônomo Varahamihira (século VI) argumentou que em uma Terra em rotação, os pássaros voando no ar não poderiam retornar aos seus ninhos, e pedras e árvores voariam da superfície da Terra. O notável astrônomo Brahmagupta (século VI) também repetiu o antigo argumento de que um corpo que caísse de uma montanha alta poderia afundar até sua base. Ao mesmo tempo, porém, ele rejeitou um dos argumentos de Varahamihira: em sua opinião, mesmo que a Terra girasse, os objetos não poderiam sair dela devido à sua gravidade.

Oriente Islâmico

A possibilidade de rotação da Terra foi considerada por muitos cientistas do Oriente muçulmano. Assim, o famoso geômetra al-Sijizi inventou o astrolábio, cujo princípio de funcionamento se baseia nesta suposição. Alguns estudiosos islâmicos (cujos nomes não chegaram até nós) até encontraram uma forma correta de refutar o principal argumento contra a rotação da Terra: a verticalidade das trajetórias dos corpos em queda. Essencialmente, foi apresentado o princípio da superposição de movimentos, segundo o qual qualquer movimento pode ser decomposto em dois ou mais componentes: em relação à superfície da Terra em rotação, um corpo em queda se move ao longo de um fio de prumo, mas um ponto que é uma projeção desta linha na superfície da Terra seria transferida por sua rotação. Isto é evidenciado pelo famoso enciclopedista al-Biruni, que, no entanto, estava inclinado à imobilidade da Terra. Em sua opinião, se alguma força adicional atuar sobre o corpo em queda, então o resultado de sua ação sobre a rotação da Terra levará a alguns efeitos que não são realmente observados.

Entre os cientistas dos séculos XIII-XVI associados aos observatórios de Maragha e Samarcanda, surgiu uma discussão sobre a possibilidade de uma comprovação empírica da imobilidade da Terra. Assim, o famoso astrônomo Qutb ad-Din ash-Shirazi (séculos XIII-XIV) acreditava que a imobilidade da Terra poderia ser verificada por meio de experimentos. Por outro lado, o fundador do Observatório Maragha, Nasir ad-Din al-Tusi, acreditava que se a Terra girasse, então essa rotação seria dividida por uma camada de ar adjacente à sua superfície, e todos os movimentos próximos à superfície de a Terra ocorreria exatamente da mesma forma como se a Terra estivesse imóvel. Ele comprovou isso com a ajuda de observações de cometas: segundo Aristóteles, os cometas são um fenômeno meteorológico nas camadas superiores da atmosfera; entretanto, observações astronômicas mostram que os cometas participam da rotação diária da esfera celeste. Conseqüentemente, as camadas superiores de ar são levadas pela rotação do céu, portanto as camadas inferiores também podem ser levadas pela rotação da Terra. Assim, o experimento não pode responder à questão de saber se a Terra gira. No entanto, ele continuou a ser um defensor da imobilidade da Terra, pois isso estava de acordo com a filosofia de Aristóteles.

A maioria dos estudiosos islâmicos de épocas posteriores (al-Urdi, al-Qazwini, an-Naysaburi, al-Jurjani, al-Birjandi e outros) concordaram com al-Tusi que todos os fenômenos físicos em uma Terra rotativa e estacionária ocorreriam da mesma maneira. . Porém, o papel do ar não era mais considerado fundamental: não só o ar, mas também todos os objetos são transportados pela rotação da Terra. Consequentemente, para justificar a imobilidade da Terra é necessário envolver os ensinamentos de Aristóteles.

Uma posição especial nestas disputas foi assumida pelo terceiro diretor do Observatório de Samarcanda, Alauddin Ali al-Kushchi (século XV), que rejeitou a filosofia de Aristóteles e considerou a rotação da Terra fisicamente possível. No século XVII, o teólogo e enciclopedista iraniano Baha ad-Din al-Amili chegou a uma conclusão semelhante. Na sua opinião, os astrónomos e filósofos não forneceram provas suficientes para refutar a rotação da Terra.

Oeste Latino

Uma discussão detalhada da possibilidade do movimento da Terra está amplamente contida nos escritos dos escolásticos parisienses Jean-Buridan, Alberto da Saxônia e Nicolau de Oresme (segunda metade do século XIV). O argumento mais importante a favor da rotação da Terra e não do céu, apresentado em seus trabalhos, é a pequenez da Terra em comparação com o Universo, o que torna altamente antinatural atribuir a rotação diária do céu ao Universo.

No entanto, todos estes cientistas acabaram por rejeitar a rotação da Terra, embora por motivos diferentes. Assim, Alberto da Saxônia acreditava que esta hipótese não era capaz de explicar os fenômenos astronômicos observados. Buridan e Oresme discordaram acertadamente disso, segundo os quais os fenômenos celestes deveriam ocorrer da mesma forma, independentemente de a rotação ser feita pela Terra ou pelo Cosmos. Buridan conseguiu encontrar apenas um argumento significativo contra a rotação da Terra: flechas disparadas verticalmente para cima caem em uma linha vertical, embora com a rotação da Terra elas, em sua opinião, devam ficar atrás do movimento da Terra e cair para oeste do ponto do tiro.

Mas mesmo este argumento foi rejeitado por Oresme. Se a Terra girar, a flecha voa verticalmente para cima e ao mesmo tempo se move para o leste, sendo capturada pelo ar girando com a Terra. Assim, a flecha deverá cair no mesmo local de onde foi disparada. Embora o papel fascinante do ar seja novamente mencionado aqui, ele não desempenha realmente um papel especial. A seguinte analogia fala sobre isso:

Da mesma forma, se o ar estivesse fechado em um navio em movimento, então para uma pessoa cercada por esse ar pareceria que o ar não estava se movendo... Se uma pessoa estivesse em um navio movendo-se em alta velocidade para o leste, sem saber disso movimento, e se estendesse a mão em linha reta ao longo do mastro do navio, pareceria-lhe que sua mão estava fazendo um movimento linear; da mesma forma, segundo esta teoria, parece-nos que o mesmo acontece com uma flecha quando a atiramos verticalmente para cima ou verticalmente para baixo. Dentro de um navio que se move em alta velocidade para leste, todos os tipos de movimentos podem ocorrer: longitudinal, transversal, para baixo, para cima, em todas as direções - e eles aparecem exatamente como quando o navio está parado.

A seguir, Oresme dá uma formulação que antecipa o princípio da relatividade:

Concluo, portanto, que é impossível demonstrar por qualquer experiência que os céus têm um movimento diurno e que a terra não.

No entanto, o veredicto final de Oresme sobre a possibilidade da rotação da Terra foi negativo. A base para esta conclusão foi o texto da Bíblia:

Porém, até agora todos apoiam e acredito que é [o Céu] e não a Terra que se move, pois “Deus fez o círculo da Terra, que não será movido”, apesar de todos os argumentos em contrário.

A possibilidade da rotação diária da Terra também foi mencionada por cientistas e filósofos europeus medievais de tempos posteriores, mas não foram acrescentados novos argumentos que não estivessem contidos em Buridan e Oresme.

Assim, quase nenhum dos cientistas medievais aceitou a hipótese da rotação da Terra. No entanto, durante a sua discussão, os cientistas do Oriente e do Ocidente expressaram muitos pensamentos profundos, que mais tarde seriam repetidos pelos cientistas da Nova Era.

Renascença e Tempos Modernos

Na primeira metade do século XVI, foram publicados vários trabalhos que defendiam que a causa da rotação diária do céu era a rotação da Terra em torno do seu eixo. Um deles foi o tratado do italiano Celio Calcagnini “Sobre o fato de o céu estar imóvel e a Terra girar, ou sobre o movimento perpétuo da Terra” (escrito por volta de 1525, publicado em 1544). Não impressionou muito os seus contemporâneos, pois nessa altura já tinha sido publicada a obra fundamental do astrónomo polaco Nicolau Copérnico “Sobre as rotações das esferas celestes” (1543), onde a hipótese da rotação diária de a Terra tornou-se parte do sistema heliocêntrico do mundo, como Aristarco de Samos. Copérnico delineou anteriormente seus pensamentos em um pequeno ensaio manuscrito Pequeno comentário(não antes de 1515). Dois anos antes da obra principal de Copérnico, foi publicada a obra do astrônomo alemão Georg Joachim Rheticus Primeira narração(1541), onde a teoria de Copérnico foi exposta popularmente.

No século 16, Copérnico foi totalmente apoiado pelos astrônomos Thomas Digges, Rheticus, Christoph Rothmann, Michael Möstlin, pelos físicos Giambatista Benedetti, Simon Stevin, pelo filósofo Giordano Bruno e pelo teólogo Diego de Zuniga. Alguns cientistas aceitaram a rotação da Terra em torno do seu eixo, rejeitando o seu movimento translacional. Essa foi a posição do astrônomo alemão Nicholas Reimers, também conhecido como Ursus, bem como dos filósofos italianos Andrea Cesalpino e Francesco Patrizi. O ponto de vista do notável físico William Hilbert, que apoiou a rotação axial da Terra, mas não falou sobre seu movimento de translação, não é totalmente claro. No início do século XVII, o sistema heliocêntrico do mundo (incluindo a rotação da Terra em torno do seu eixo) recebeu um apoio impressionante de Galileu Galilei e Johannes Kepler. Os oponentes mais influentes da ideia do movimento da Terra no século XVI e início do século XVII foram os astrônomos Tycho Brahe e Christopher Clavius.

A hipótese sobre a rotação da Terra e a formação da mecânica clássica

Essencialmente, nos séculos XVI-XVII. o único argumento a favor da rotação axial da Terra foi que, neste caso, não há necessidade de atribuir enormes taxas de rotação à esfera estelar, porque mesmo na antiguidade já estava estabelecido de forma confiável que o tamanho do Universo excede significativamente o tamanho da Terra (este argumento também estava contido em Buridan e Oresme).

Considerações baseadas nos conceitos dinâmicos da época foram expressas contra esta hipótese. Em primeiro lugar, esta é a verticalidade das trajetórias dos corpos em queda. Outros argumentos também apareceram, por exemplo, alcance de tiro igual nas direções leste e oeste. Respondendo à questão sobre a inobservabilidade dos efeitos da rotação diária em experimentos terrestres, Copérnico escreveu:

Não só a Terra gira com o elemento água conectado a ela, mas também uma parte considerável do ar e tudo o que é de alguma forma semelhante à Terra, ou o ar mais próximo da Terra, saturado de matéria terrestre e aquosa, segue as mesmas leis da natureza que a Terra, ou adquiriu movimento, que lhe é transmitido pela Terra adjacente em rotação constante e sem qualquer resistência

Assim, o papel principal na inobservabilidade da rotação da Terra é desempenhado pelo arrastamento do ar pela sua rotação. A maioria dos copernicanos do século XVI partilhava a mesma opinião.

Os defensores do infinito do Universo no século 16 também foram Thomas Digges, Giordano Bruno, Francesco Patrizi - todos apoiaram a hipótese de que a Terra gira em torno de seu eixo (e os dois primeiros também em torno do Sol). Christoph Rothmann e Galileu Galilei acreditavam que as estrelas estavam localizadas a diferentes distâncias da Terra, embora não falassem explicitamente sobre o infinito do Universo. Por outro lado, Johannes Kepler negou o infinito do Universo, embora fosse um defensor da rotação da Terra.

Contexto religioso para o debate sobre a rotação da Terra

Uma série de objeções à rotação da Terra foram associadas às suas contradições com o texto da Sagrada Escritura. Essas objeções eram de dois tipos. Primeiramente foram citados alguns lugares da Bíblia para confirmar que é o Sol quem faz o movimento diário, por exemplo:

O sol nasce e o sol se põe, e corre para o seu lugar onde nasce.

Neste caso, a rotação axial da Terra foi afetada, uma vez que o movimento do Sol de leste para oeste faz parte da rotação diária do céu. Uma passagem do livro de Josué foi frequentemente citada neste contexto:

Jesus clamou ao Senhor no dia em que o Senhor entregou os amorreus nas mãos de Israel, quando os derrotou em Gibeão, e eles foram derrotados diante dos filhos de Israel, e disse diante dos israelitas: Fica, ó sol, sobre Gibeão , e a lua, sobre o vale de Avalon. !

Como o comando de parar foi dado ao Sol, e não à Terra, concluiu-se que era o Sol quem realizava o movimento diário. Outras passagens foram citadas para apoiar a imobilidade da Terra, por exemplo:

Você estabeleceu a terra sobre bases sólidas: ela não será abalada para todo o sempre.

Considerou-se que essas passagens contradizem tanto a visão de que a Terra gira em torno de seu eixo quanto a revolução em torno do Sol.

Os defensores da rotação da Terra (notadamente Giordano-Bruno, Johannes-Kepler e especialmente Galileo-Galilei) defenderam-na em diversas frentes. Primeiro, salientaram que a Bíblia foi escrita numa linguagem compreensível para as pessoas comuns, e se os seus autores fornecessem uma linguagem cientificamente clara, ela não seria capaz de cumprir a sua principal missão religiosa. Assim, Bruno escreveu:

Em muitos casos é tolo e desaconselhável raciocinar muito de acordo com a verdade e não de acordo com o caso e a conveniência dados. Por exemplo, se em vez das palavras: “O sol nasce e nasce, passa pelo meio-dia e se inclina em direção a Aquilon”, o sábio dissesse: “A terra gira em círculo para o leste e, saindo do sol, que se põe, inclina-se em direção aos dois trópicos, de Câncer ao Sul, de Capricórnio a Aquilon”, então os ouvintes começariam a pensar: “Como? Ele diz que a terra se move? Que tipo de notícia é essa? No final, eles o considerariam um tolo, e ele seria de fato um tolo.

Este tipo de resposta foi dada principalmente às objeções relativas ao movimento diurno do Sol. Em segundo lugar, observou-se que algumas passagens da Bíblia deveriam ser interpretadas alegoricamente (ver o artigo Alegorismo bíblico). Assim, Galileu observou que se a Sagrada Escritura for tomada literalmente em sua totalidade, descobrir-se-á que Deus tem mãos, está sujeito a emoções como a raiva, etc. O movimento da Terra foi que a ciência e a religião têm objetivos diferentes: a ciência examina os fenômenos do mundo material, guiada pelos argumentos da razão, o objetivo da religião é o aperfeiçoamento moral do homem, sua salvação. Galileu a este respeito citou o Cardeal Baronio que a Bíblia ensina como ascender ao céu, não como o céu funciona.

Estes argumentos foram considerados pouco convincentes pela Igreja Católica, e em 1616 a doutrina da rotação da Terra foi proibida, e em 1631 Galileu foi condenado pela Inquisição pela sua defesa. No entanto, fora de Itália, esta proibição não teve um impacto significativo no desenvolvimento da ciência e contribuiu principalmente para o declínio da autoridade da própria Igreja Católica.

Deve-se acrescentar que os argumentos religiosos contra o movimento da Terra foram apresentados não apenas por líderes religiosos, mas também por cientistas (por exemplo, Tycho Brahe). Por outro lado, o monge católico Paolo Foscarini escreveu um pequeno ensaio “Carta sobre as opiniões dos pitagóricos e de Copérnico sobre a mobilidade da Terra e a imobilidade do Sol e sobre o novo sistema pitagórico do universo” (1615), onde expressou considerações próximas às de Galileu, e o teólogo espanhol Diego de Zuniga chegou a usar a teoria copernicana para interpretar algumas passagens das Escrituras (embora mais tarde tenha mudado de ideia). Assim, o conflito entre a teologia e a doutrina do movimento da Terra não foi tanto um conflito entre a ciência e a religião como tal, mas um conflito entre os antigos (já ultrapassados ​​​​no início do século XVII) e os novos princípios metodológicos subjacentes à ciência. .

A importância da hipótese da rotação da Terra para o desenvolvimento da ciência

A compreensão dos problemas científicos levantados pela teoria da rotação da Terra contribuiu para a descoberta das leis da mecânica clássica e para a criação de uma nova cosmologia, que se baseia na ideia da ilimitação do Universo. Discutidas durante este processo, as contradições entre esta teoria e a leitura literal da Bíblia contribuíram para a demarcação entre ciências naturais e religião.

Nosso planeta está constantemente em movimento:

• rotação em torno de seu próprio eixo, movimento em torno do Sol;
• rotação com o Sol em torno do centro da nossa galáxia;
• movimento relativo ao centro do Grupo Local de galáxias e outros.

Movimento da Terra em torno de seu próprio eixo

Rotação da Terra em torno de seu eixo(Figura 1). O eixo da Terra é considerado uma linha imaginária em torno da qual ela gira. Este eixo é desviado 23°27" da perpendicular ao plano da eclíptica. O eixo da Terra cruza a superfície da Terra em dois pontos - os pólos - Norte e Sul. Quando vista do Pólo Norte, a rotação da Terra ocorre no sentido anti-horário, ou , como comumente se acredita, de oeste para leste, o planeta completa uma rotação completa em torno de seu eixo em um dia.

Arroz. 1. Rotação da Terra em torno do seu eixo

Um dia é uma unidade de tempo. Existem dias siderais e solares.

Dia sideral- este é o período de tempo durante o qual a Terra girará em torno de seu eixo em relação às estrelas. Eles são iguais a 23 horas 56 minutos e 4 segundos.

Dia ensolarado- este é o período de tempo durante o qual a Terra gira em torno de seu eixo em relação ao Sol.

O ângulo de rotação do nosso planeta em torno do seu eixo é o mesmo em todas as latitudes. Em uma hora, cada ponto da superfície da Terra se move 15° em relação à sua posição original. Mas, ao mesmo tempo, a velocidade do movimento é inversamente proporcional à latitude geográfica: no equador é de 464 m/s, e na latitude de 65° é de apenas 195 m/s.

A rotação da Terra em torno de seu eixo em 1851 foi comprovada em seu experimento por J. Foucault. Em Paris, no Panteão, um pêndulo foi pendurado sob a cúpula e sob ele um círculo com divisões. A cada movimento subsequente, o pêndulo acabava em novas divisões. Isso só pode acontecer se a superfície da Terra sob o pêndulo girar. A posição do plano de oscilação do pêndulo no equador não muda, porque o plano coincide com o meridiano. A rotação axial da Terra tem importantes consequências geográficas.

Quando a Terra gira, surge a força centrífuga, que desempenha um papel importante na formação da forma do planeta e reduz a força da gravidade.

Outra das consequências mais importantes da rotação axial é a formação de uma força rotacional - Forças de Coriolis. No século 19 foi calculado pela primeira vez por um cientista francês na área de mecânica G. Coriolis (1792-1843). Esta é uma das forças de inércia introduzidas para levar em conta a influência da rotação de um referencial móvel no movimento relativo de um ponto material. Seu efeito pode ser brevemente expresso da seguinte forma: todo corpo em movimento no Hemisfério Norte é desviado para a direita, e no Hemisfério Sul - para a esquerda. No equador, a força de Coriolis é zero (Fig. 3).

Arroz. 3. Ação da força de Coriolis

A ação da força de Coriolis estende-se a muitos fenômenos do envoltório geográfico. Seu efeito defletor é especialmente perceptível na direção do movimento das massas de ar. Sob a influência da força de deflexão da rotação da Terra, os ventos das latitudes temperadas de ambos os hemisférios assumem uma direção predominantemente oeste, e nas latitudes tropicais - leste. Uma manifestação semelhante da força de Coriolis é encontrada na direção do movimento das águas oceânicas. A assimetria dos vales dos rios também está associada a esta força (a margem direita costuma ser alta no Hemisfério Norte e a margem esquerda no Hemisfério Sul).

A rotação da Terra em torno de seu eixo também leva ao movimento da iluminação solar através da superfície terrestre de leste para oeste, ou seja, à mudança do dia e da noite.

A mudança do dia e da noite cria um ritmo diário na natureza viva e inanimada. O ritmo circadiano está intimamente relacionado às condições de luz e temperatura. São bem conhecidas as variações diárias de temperatura, as brisas diurnas e noturnas, etc.. Os ritmos circadianos também ocorrem na natureza viva - a fotossíntese só é possível durante o dia, a maioria das plantas abre suas flores em horários diferentes; Alguns animais são ativos durante o dia, outros à noite. A vida humana também flui num ritmo circadiano.

Outra consequência da rotação da Terra em torno do seu eixo é a diferença horária em diferentes pontos do nosso planeta.

Desde 1884 foi adotado o fuso horário, ou seja, toda a superfície da Terra foi dividida em 24 fusos horários de 15° cada. Atrás horário padrão calcule a hora local do meridiano médio de cada zona. O horário nos fusos horários vizinhos difere em uma hora. Os limites dos cinturões são traçados tendo em conta as fronteiras políticas, administrativas e económicas.

O cinturão zero é considerado o cinturão de Greenwich (em homenagem ao Observatório de Greenwich, perto de Londres), que corre em ambos os lados do meridiano principal. A hora do meridiano principal, ou principal, é considerada Hora universal.

Meridiano 180° é considerado internacional linha de data- uma linha convencional na superfície do globo, em ambos os lados da qual as horas e os minutos coincidem e as datas do calendário diferem em um dia.

Para um aproveitamento mais racional da luz natural no verão, em 1930, nosso país introduziu tempo de maternidade, uma hora antes do fuso horário. Para conseguir isso, os ponteiros do relógio foram adiantados uma hora. Nesse sentido, Moscou, por estar no segundo fuso horário, vive de acordo com o horário do terceiro fuso horário.

Desde 1981, de abril a outubro, o tempo avançou uma hora. Este é o chamado horário de verão.É introduzido para economizar energia. No verão, Moscou está duas horas adiantada em relação ao horário padrão.

A hora do fuso horário em que Moscou está localizada é Moscou.

Movimento da Terra em torno do Sol

Girando em torno de seu eixo, a Terra se move simultaneamente em torno do Sol, dando uma volta em um círculo em 365 dias, 5 horas, 48 ​​minutos e 46 segundos. Este período é denominado ano astronômico. Por conveniência, acredita-se que o ano tem 365 dias, e a cada quatro anos, quando 24 horas em seis horas “se acumulam”, não há 365, mas 366 dias no ano. Este ano é chamado ano bissexto e um dia é adicionado a fevereiro.

O caminho no espaço ao longo do qual a Terra se move ao redor do Sol é chamado órbita(Fig. 4). A órbita da Terra é elíptica, portanto a distância da Terra ao Sol não é constante. Quando a Terra está em periélio(do grego peri- perto, perto e Hélios- Sol) - o ponto de órbita mais próximo do Sol - em 3 de janeiro, a distância é de 147 milhões de km. É inverno no Hemisfério Norte nesta época. Maior distância do Sol em afélio(do grego aro- longe e Hélios- Sol) - maior distância do Sol - 5 de julho. É igual a 152 milhões de km. É verão no Hemisfério Norte nesta época.

Arroz. 4. O movimento da Terra em torno do Sol

O movimento anual da Terra em torno do Sol é observado pela mudança contínua na posição do Sol no céu - a altitude do Sol ao meio-dia e a posição do nascer e do pôr do sol mudam, a duração das partes claras e escuras do o dia muda.

Ao se mover em órbita, a direção do eixo da Terra não muda, está sempre direcionada para a Estrela Polar.

Como resultado das mudanças na distância da Terra ao Sol, bem como da inclinação do eixo da Terra em relação ao plano de seu movimento ao redor do Sol, uma distribuição desigual da radiação solar é observada na Terra ao longo do ano. É assim que ocorre a mudança das estações, característica de todos os planetas cujo eixo de rotação está inclinado em relação ao plano de sua órbita. (eclíptica) diferente de 90°. A velocidade orbital do planeta no Hemisfério Norte é maior no inverno e menor no verão. Portanto, o semestre de inverno dura 179 dias, e o semestre de verão - 186 dias.

Como resultado do movimento da Terra em torno do Sol e da inclinação do eixo da Terra em relação ao plano da sua órbita em 66,5°, o nosso planeta experimenta não apenas uma mudança nas estações, mas também uma mudança na duração do dia e da noite.

A rotação da Terra em torno do Sol e a mudança das estações na Terra são mostradas na Fig. 81 (equinócios e solstícios de acordo com as estações do Hemisfério Norte).

Apenas duas vezes por ano - nos dias do equinócio, a duração do dia e da noite em toda a Terra é quase a mesma.

Equinócio- o momento em que o centro do Sol, durante seu aparente movimento anual ao longo da eclíptica, cruza o equador celeste. Existem equinócios de primavera e outono.

A inclinação do eixo de rotação da Terra em torno do Sol nos dias dos equinócios de 20 a 21 de março e de 22 a 23 de setembro é neutra em relação ao Sol, e as partes do planeta voltadas para ele são iluminadas uniformemente de pólo a poste (Fig. 5). Os raios do sol incidem verticalmente no equador.

O dia mais longo e a noite mais curta ocorrem no solstício de verão.

Arroz. 5. Iluminação da Terra pelo Sol nos dias do equinócio

Solstício- o momento em que o centro do Sol passa pelos pontos da eclíptica mais distantes do equador (pontos do solstício). Existem solstícios de verão e de inverno.

No dia do solstício de verão, de 21 a 22 de junho, a Terra ocupa uma posição em que a extremidade norte de seu eixo está inclinada em direção ao Sol. E os raios incidem verticalmente não no equador, mas no trópico norte, cuja latitude é 23°27". Não apenas as regiões polares são iluminadas 24 horas por dia, mas também o espaço além delas até uma latitude de 66° 33" (Círculo Polar Ártico). No Hemisfério Sul, neste momento, apenas a parte que fica entre o equador e o Círculo Polar Ártico meridional (66°33") está iluminada. Além dela, a superfície da Terra não está iluminada neste dia.

No dia do solstício de inverno, 21 a 22 de dezembro, tudo acontece ao contrário (Fig. 6). Os raios solares já incidem verticalmente sobre os trópicos meridionais. As áreas iluminadas no Hemisfério Sul não estão apenas entre o equador e os trópicos, mas também ao redor do Pólo Sul. Esta situação continua até o equinócio da primavera.

Arroz. 6. Iluminação da Terra no solstício de inverno

Em dois paralelos da Terra nos dias do solstício, o Sol ao meio-dia está diretamente acima da cabeça do observador, ou seja, no zênite. Tais paralelos são chamados os trópicos. No Trópico Norte (23° N) o Sol atinge seu zênite em 22 de junho, no Trópico Sul (23° S) - em 22 de dezembro.

No equador, o dia é sempre igual à noite. O ângulo de incidência dos raios solares na superfície terrestre e a duração do dia mudam pouco, de modo que a mudança das estações não é pronunciada.

Círculos Árticos notáveis ​​porque são os limites de áreas onde há dias e noites polares.

Dia polar- o período em que o Sol não cai abaixo do horizonte. Quanto mais longe o pólo estiver do Círculo Polar Ártico, mais longo será o dia polar. Na latitude do Círculo Polar Ártico (66,5°) dura apenas um dia, e no pólo - 189 dias. No Hemisfério Norte, na latitude do Círculo Polar Ártico, o dia polar é observado em 22 de junho, dia do solstício de verão, e no Hemisfério Sul, na latitude do Círculo Polar Ártico Sul, em 22 de dezembro.

noite polar dura de um dia na latitude do Círculo Polar Ártico a 176 dias nos pólos. Durante a noite polar, o Sol não aparece acima do horizonte. No Hemisfério Norte, na latitude do Círculo Polar Ártico, esse fenômeno é observado em 22 de dezembro.

É impossível não notar um fenômeno natural tão maravilhoso como as noites brancas. noites Brancas- são noites luminosas de início de verão, quando a madrugada converge com a manhã e o crepúsculo dura a noite toda. Eles são observados em ambos os hemisférios em latitudes superiores a 60°, quando o centro do Sol à meia-noite cai abaixo do horizonte em não mais que 7°. Em São Petersburgo (cerca de 60° N), as noites brancas duram de 11 de junho a 2 de julho, em Arkhangelsk (64° N) - de 13 de maio a 30 de julho.

O ritmo sazonal associado ao movimento anual afeta principalmente a iluminação da superfície terrestre. Dependendo da mudança na altura do Sol acima do horizonte na Terra, existem cinco zonas de iluminação. A zona quente fica entre os trópicos Norte e Sul (Trópico de Câncer e Trópico de Capricórnio), ocupa 40% da superfície terrestre e se distingue pela maior quantidade de calor proveniente do Sol. Entre os trópicos e os Círculos Árticos nos hemisférios Sul e Norte existem zonas de luz moderada. As estações do ano já são pronunciadas aqui: quanto mais longe dos trópicos, mais curto e frio é o verão, mais longo e mais frio é o inverno. As zonas polares nos hemisférios Norte e Sul são limitadas pelos Círculos Árticos. Aqui a altura do Sol acima do horizonte é baixa durante todo o ano, então a quantidade de calor solar é mínima. As zonas polares são caracterizadas por dias e noites polares.

Dependendo do movimento anual da Terra em torno do Sol, não só a mudança das estações e a irregularidade associada de iluminação da superfície terrestre através das latitudes, mas também uma parte significativa dos processos no envelope geográfico: mudanças sazonais no clima, o regime de rios e lagos, ritmos de vida de plantas e animais, tipos e horários do trabalho agrícola.

Calendário.Calendário- um sistema de cálculo de longos períodos de tempo. Este sistema é baseado em fenômenos naturais periódicos associados ao movimento dos corpos celestes. O calendário usa fenômenos astronômicos - a mudança das estações, dia e noite, e mudanças nas fases lunares. O primeiro calendário foi egípcio, criado no século IV. AC e. Em 1º de janeiro de 45, Júlio César introduziu o calendário juliano, que ainda é usado pela Igreja Ortodoxa Russa. Devido ao fato de a duração do ano juliano ser 11 minutos e 14 segundos maior que o ano astronômico, por volta do século XVI. um “erro” de 10 dias acumulados – o dia do equinócio vernal não ocorreu em 21 de março, mas sim em 11 de março. Este erro foi corrigido em 1582 por decreto do Papa Gregório XIII. A contagem dos dias foi adiantada 10 dias, e o dia seguinte a 4 de outubro foi prescrito para ser considerado sexta-feira, mas não 5 de outubro, mas 15 de outubro. O equinócio vernal foi novamente retornado para 21 de março, e o calendário passou a ser chamado de calendário gregoriano. Foi introduzido na Rússia em 1918. No entanto, também apresenta uma série de desvantagens: duração desigual dos meses (28, 29, 30, 31 dias), desigualdade de trimestres (90, 91, 92 dias), inconsistência dos números de meses por dia da semana.

Durante bilhões de anos, dia após dia, a Terra gira em torno de seu eixo. Isso torna o nascer e o pôr do sol comuns para a vida em nosso planeta. A Terra tem feito isso desde que se formou, há 4,6 bilhões de anos. E continuará fazendo isso até deixar de existir. Isso provavelmente acontecerá quando o Sol se transformar em uma gigante vermelha e engolir nosso planeta. Mas por que a Terra?

Por que a Terra gira?

A Terra foi formada a partir de um disco de gás e poeira que girava em torno do recém-nascido Sol. Graças a este disco espacial, partículas de poeira e rocha se juntaram para formar a Terra. À medida que a Terra crescia, as rochas espaciais continuaram a colidir com o planeta. E tiveram um efeito que fez nosso planeta girar. E como todos os detritos no início do Sistema Solar orbitavam o Sol aproximadamente na mesma direção, as colisões que fizeram a Terra (e a maioria dos outros corpos no Sistema Solar) girarem fizeram-na girar na mesma direção.

Disco de gás e poeira

Surge uma pergunta razoável: por que o próprio disco de gás-poeira girou? O Sol e o Sistema Solar foram formados no momento em que uma nuvem de poeira e gás começou a se tornar mais densa sob a influência do seu próprio peso. A maior parte do gás se uniu para formar o Sol, e o material restante criou o disco planetário que o rodeia. Antes de tomar forma, as moléculas de gás e as partículas de poeira moviam-se dentro dos seus limites uniformemente em todas as direções. Mas em algum momento, aleatoriamente, algumas moléculas de gás e poeira combinaram sua energia em uma direção. Isto estabeleceu a direção de rotação do disco. À medida que a nuvem de gás começou a comprimir-se, a sua rotação acelerou. O mesmo processo ocorre quando os patinadores começam a girar mais rápido se pressionarem os braços mais perto do corpo.

Não existem muitos fatores no espaço que possam fazer com que os planetas girem. Portanto, assim que começam a girar, esse processo não para. O jovem sistema solar em rotação tem um alto momento angular. Esta característica descreve a tendência de um objeto continuar girando. Pode-se presumir que todos os exoplanetas provavelmente também começam a girar na mesma direção em torno de suas estrelas quando seu sistema planetário é formado.

E estamos girando ao contrário!

É interessante que no sistema solar alguns planetas tenham um sentido de rotação oposto ao seu movimento em torno do Sol. Vênus gira na direção oposta em relação à Terra. E o eixo de rotação de Urano está inclinado 90 graus. Os cientistas não compreendem completamente os processos que fizeram com que estes planetas adquirissem tais direções de rotação. Mas eles têm alguns palpites. Vénus pode ter recebido esta rotação como resultado de uma colisão com outro corpo cósmico numa fase inicial da sua formação. Ou talvez Vênus tenha começado a girar da mesma forma que os outros planetas. Mas com o tempo, a gravidade do Sol começou a desacelerar sua rotação devido às suas nuvens densas. O que, combinado com o atrito entre o núcleo do planeta e o seu manto, fez com que o planeta girasse na outra direção.

No caso de Urano, os cientistas sugeriram que o planeta colidiu com enormes detritos rochosos. Ou talvez com vários objetos diferentes que mudaram seu eixo de rotação.

Apesar de tais anomalias, é claro que todos os objetos no espaço giram em uma direção ou outra.

Tudo está girando

Os asteróides giram. As estrelas estão girando. Segundo a NASA, as galáxias também giram. O sistema solar leva 230 milhões de anos para completar uma revolução em torno do centro da Via Láctea. Alguns dos objetos que giram mais rápido no Universo são objetos redondos e densos chamados pulsares. Eles são os restos de estrelas massivas. Alguns pulsares do tamanho de cidades podem girar em torno de seu eixo centenas de vezes por segundo. O mais rápido e famoso deles, descoberto em 2006 e chamado Terzan 5ad, gira 716 vezes por segundo.

Os buracos negros podem fazer isso ainda mais rápido. Acredita-se que um deles, chamado GRS 1915+105, seja capaz de girar entre 920 e 1.150 vezes por segundo.

No entanto, as leis da física são inexoráveis. Todas as rotações eventualmente ficam mais lentas. Quando, ele girou em torno de seu eixo a uma taxa de uma revolução a cada quatro dias. Hoje, nossa estrela leva cerca de 25 dias para completar uma revolução. Os cientistas acreditam que a razão para isso é que o campo magnético do Sol interage com o vento solar. É isso que retarda sua rotação.

A rotação da Terra também está a abrandar. A gravidade da Lua afeta a Terra de tal forma que ela retarda lentamente sua rotação. Os cientistas calcularam que a rotação da Terra desacelerou num total de cerca de 6 horas nos últimos 2.740 anos. Isso equivale a apenas 1,78 milissegundos ao longo de um século.

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A Terra é esférica, porém não é uma esfera perfeita. Devido à rotação, o planeta é ligeiramente achatado nos pólos; tal figura é geralmente chamada de esferóide ou geóide - “como a Terra”.

A terra é enorme, é difícil imaginar seu tamanho. Os principais parâmetros do nosso planeta são os seguintes:

• Diâmetro - 12.570 km
• Comprimento do equador - 40.076 km
• O comprimento de qualquer meridiano é 40.008 km
• A área total da superfície da Terra é de 510 milhões de km2
• Raio dos pólos - 6.357 km
• Raio do Equador - 6.378 km

A Terra gira simultaneamente em torno do Sol e em torno de seu próprio eixo.

Que tipos de movimento da Terra você conhece?
Rotação anual e diária da Terra

Rotação da Terra em torno de seu eixo

A Terra gira em torno de um eixo inclinado de oeste para leste.

Metade do globo está iluminada pelo sol, ali é dia naquela hora, a outra metade está na sombra, ali é noite. Devido à rotação da Terra, ocorre o ciclo do dia e da noite. A Terra dá uma volta em torno de seu eixo em 24 horas - um dia.

Devido à rotação, as correntes móveis (rios, ventos) são desviadas no hemisfério norte para a direita e no hemisfério sul para a esquerda.

Rotação da Terra em torno do Sol

A Terra gira em torno do Sol em uma órbita circular, completando uma revolução completa em 1 ano. O eixo da Terra não é vertical, está inclinado num ângulo de 66,5° em relação à órbita, este ângulo permanece constante durante toda a rotação. A principal consequência desta rotação é a mudança das estações.

Consideremos os pontos extremos da rotação da Terra em torno do Sol.

• 22 de dezembro- solstício de inverno. O trópico sul está mais próximo do sol (o sol está no zênite) neste momento - portanto, é verão no hemisfério sul e inverno no hemisfério norte. As noites no hemisfério sul são curtas no dia 22 de dezembro, no Círculo Polar Ártico o dia dura 24 horas, a noite não chega. No hemisfério norte tudo acontece ao contrário; no Círculo Polar Ártico, a noite dura 24 horas.
• 22 de junho- dia do solstício de verão. O trópico norte está mais próximo do sol; é verão no hemisfério norte e inverno no hemisfério sul. No Círculo Polar Sul, a noite dura 24 horas, mas no Círculo Norte não há noite alguma.
• 21 de março, 23 de setembro- dias dos equinócios de primavera e outono O equador está mais próximo do sol; o dia é igual à noite em ambos os hemisférios.

Rotação da Terra em torno de seu eixo e em torno do Sol Forma e dimensões da Terra Wikipédia
Pesquisa no site:

Ano

Tempo uma revolução Terra em volta Sol . No processo de movimentação anual, nossos planeta se move em espaço com uma velocidade média de 29,765 km/s, ou seja, mais de 100.000 km/h.

anomalístico

Um ano anomalístico é o período tempo entre duas passagens consecutivas Terra dele periélio . Sua duração é 365,25964 dias . É cerca de 27 minutos a mais que o tempo de execução tropical(veja aqui) anos. Isto é causado pela mudança contínua na posição do ponto do periélio. No período atual, a Terra passa pelo ponto do periélio em 2 de janeiro

ano bissexto

A cada quatro anos, conforme usado atualmente na maioria dos países do mundo calendário tem um dia extra - 29 de fevereiro - e é chamado de dia bissexto. A necessidade de sua introdução se deve ao fato de que Terra faz uma revolução ao redor Sol por um período não igual a um número inteiro dias . O erro anual é igual a quase um quarto de dia e a cada quatro anos é compensado pela introdução de um “dia extra”. Veja também calendário gregoriano .

sideral (estelar)

Tempo volume de negócios Terra em volta Sol no sistema de coordenadas de “fixo estrelas ”, ou seja, como se “ao olhar para sistema solar de fora." Em 1950 era igual a 365 dias , 6 horas, 9 minutos, 9 segundos.

Sob a influência perturbadora da atração de outros planetas , principalmente Júpiter E Saturno , a duração do ano está sujeita a flutuações de vários minutos.

Além disso, a duração do ano diminui 0,53 segundos a cada cem anos. Isto ocorre porque a Terra, pelas forças das marés, retarda a rotação do Sol em torno do seu eixo (ver Fig. Fluxos e refluxos ). Porém, de acordo com a lei da conservação do momento angular, isso é compensado pelo fato de a Terra se afastar do Sol e de acordo com o segundo Lei de Kepler seu período de circulação aumenta.

tropical

A Terra gira em torno de um eixo inclinado de oeste para leste. Metade do globo está iluminada pelo sol, ali é dia naquela hora, a outra metade está na sombra, ali é noite. Devido à rotação da Terra, ocorre o ciclo do dia e da noite. A Terra dá uma volta em torno de seu eixo em 24 horas - um dia.

Devido à rotação, as correntes móveis (rios, ventos) são desviadas no hemisfério norte para a direita e no hemisfério sul para a esquerda.

Rotação da Terra em torno do Sol

A Terra gira em torno do Sol em uma órbita circular, completando uma revolução completa em 1 ano. O eixo da Terra não é vertical, está inclinado num ângulo de 66,5° em relação à órbita, este ângulo permanece constante durante toda a rotação. A principal consequência desta rotação é a mudança das estações.

Considere a rotação da Terra em torno do Sol.

• 22 de dezembro- solstício de inverno. O trópico sul está mais próximo do sol (o sol está no zênite) neste momento - portanto, é verão no hemisfério sul e inverno no hemisfério norte. As noites no hemisfério sul são curtas no dia 22 de dezembro, no Círculo Polar Ártico o dia dura 24 horas, a noite não chega. No hemisfério norte tudo acontece ao contrário; no Círculo Polar Ártico, a noite dura 24 horas.
• 22 de junho- dia do solstício de verão. O trópico norte está mais próximo do sol; é verão no hemisfério norte e inverno no hemisfério sul. No Círculo Polar Sul, a noite dura 24 horas, mas no Círculo Norte não há noite alguma.
• 21 de março, 23 de setembro- dias dos equinócios de primavera e outono O equador está mais próximo do sol; o dia é igual à noite em ambos os hemisférios.