РОТАЦИОНО КРЕТАЊЕ ЗЕМЉЕ: КАРАКТЕРИСТИКЕ И ПОСЛЕДИЦЕ - ФИЗИЧКИ - 2025

Тхе Земље ротациони покрет је онај који наша планета извршава око осе Земље у правцу запад-исток правцу и траје отприлике један дан, посебно 23 сата, 56 минута и 3,5 секунде.

Овај покрет, заједно са преводом око сунца, су најважнији од Земље. Конкретно, покрет ротације је веома утицајан у свакодневном животу живих бића, јер ствара дане и ноћи.

Слика 1. Захваљујући кретању Земље, једно подручје остаје осветљено (дању), док је друго ноћу. Извор: Пикабаи.

Стога сваки временски интервал има одређену количину сунчеве светлости, што се обично назива дан, и одсуство сунчеве светлости или ноћи. Ротација Земље такође носи промене температуре, јер је дан период загревања, док је ноћ период хлађења.

Ове околности представљају прекретницу у свим живим бићима која настањују планету, што ствара мноштво адаптација у погледу животних навика. Према њему компаније су успоставиле периоде активности и одмора у складу са својим обичајима и под утицајем окружења.

Очигледно се светла и тамна зона мењају како се кретање одвија. Када поделимо 360 ° који има обим, између 24 сата до којих је заокружен дан, испада да се за 1 сат земља ротирала за 15 ° у правцу запад-исток.

Стога, ако пређемо на запад 15 °, то је сат раније, обрнуто се догађа ако путујемо на исток.

Брзина ротације Земље на њеној сопственој оси процењена је на 1600 км / х на екватору, са последичним смањењем како се приближава половима, све док не нестане управо на оси ротације.

Карактеристике и узроци

Разлог због којег се Земља ротира око своје осе лежи у изворима Сунчевог система. Вероватно је Сунце провело дуго времена тек након што је гравитација омогућила његово рођење из аморфне материје која насељава простор. Како се формирало, Сунце је добило ротацију коју обезбеђује примитивни облак материје.

Неке материје које су створиле звезду збијене су око Сунца како би створиле планете, које су имале и свој удео угаоног момента првобитног облака. На овај начин, све планете (укључујући Земљу) имају своје ротационо кретање у правцу запад-исток, осим Венере и Урана, који се окрећу у супротном смеру.

Неки верују да се Уран сударио са другом планетом сличне густине и услед удара променио своју осу и смер ротације. На Венери постојање плиновитих плима може објаснити зашто се правац ротације временом полако мења.

Момент импулса

Угаони момент је у ротацији оно што линеарни замах значи превођење. За тело које се окреће око фиксне осе као што је Земља, његова величина је дата:

У овој једначини Л је момент углова (кг.м ² / с), И је инерција (кг.м ² ), а в је брзина угла (радијан / с).

Снага угла је сачувана све док на систему не делује нето обртни момент. У случају формирања Сунчевог система, Сунце и материја која су покренула планете сматрају се изолованим системом, на који ниједна сила није изазвала спољашњи обртни момент.

Вежба решена

Под претпоставком да је Земља савршена сфера и да се понаша попут крутог тела и користећи достављене податке, мора се наћи њен угаони момент ротације: а) око сопствене осе и б) у њеном транслацијском кретању око Сунца.

Решење

а) Прво морате имати тренутак инерције Земље који се сматра сфером полупречника Р и масе М.

Угаона брзина се израчунава овако:

Где је Т период кретања, који је у овом случају 24 сата = 86400 с, дакле:

Угаони момент ротације око сопствене осе је:

б) Када се говори о транслацијском кретању око Сунца, Земља се може сматрати тачком, чији је инерцијски тренутак И = МР ² _м

У години постоји 365 × 24 × 86400 с = 3.1536 × 10 ⁷ с, орбитална угаона брзина Земље је:

Са овим вредностима орбитални угаони момент Земље је:

Последице ротационог покрета

Као што је горе поменуто, сукцесија дана и ноћи, са њиховим променљивим временима светлости и температуре, најважнија је последица ротационог кретања Земље на њеној сопственој оси. Међутим, његов утицај протеже се мало изван ове одлучујуће чињенице:

- Земљина ротација је уско повезана са обликом планете. Земља није савршена сфера попут билијарске кугле. Како се ротира, силе се развијају и деформишу га, изазивајући избочење на екватору и последично равнање на половима.

- Деформација Земље доводи до малих колебања вредности убрзања гравитације г на различитим местима. Тако је, на пример, вредност г већа на половима него на екватору.

- Ротацијски покрет увелико утиче на дистрибуцију морских струја и у великој мери утиче на ветрове, услед чињенице да масе ваздуха и воде доживљавају одступања од путање како у смеру казаљке на сату (северна полутка), тако и у супротном смеру (јужна хемисфера).

- Створене су временске зоне, у циљу регулисања проласка времена на сваком месту, јер су различита подручја Земље осветљена сунцем или потамњена.

Цориолис ефекат

Цориолисов ефекат је последица ротације Земље. Пошто убрзање постоји у свим ротацијама, Земља се не сматра инерцијалним референтним оквиром, што је потребно за примену Њутонових закона.

У овом случају се појављују такозване псеудо-силе, силе чије порекло није физичко, попут центрифугалне силе коју доживљавају путници аутомобила када направе криву и осећају да су преусмерени на једну страну.

Да бисте визуелизовали његове ефекте, узмите у обзир следећи пример: на платформи постоје две особе А и Б на платформи у смеру супротном од кретања казаљке на сату, обоје у мировању у односу на њу. Особа А баца лопту особи Б, али када лопта стигне до места на коме је била, она се већ померила и лопта се одбила удаљеност с, пролазећи иза Б.

Слика 2. Цориолис-ово убрзавање узрокује да лопта одбије своју стазу бочно.

Центрифугална сила није одговорна у овом случају, већ делује изван центра. Ово је Цориолисова сила, чији је ефекат бочно одбацивање лопте. Дешава се да и А и Б имају различите брзине према горе, јер се налазе на различитим удаљеностима од оси ротације. Брзина од Б је већа и дају их:

Прорачун Цориолисова убрзања

Цориолис-ово убрзање има значајне ефекте на кретање ваздушних маса, а самим тим утиче и на климу. Због тога је важно узети у обзир да бисмо проучавали кретање ваздушних струја и океанских струја.

Људи то могу да доживе и када покушају да се шетају по ротирајућој платформи, попут покретних вртиља.

Претпоставимо да је случај приказан на претходној слици да гравитација није узета у обзир и кретање је визуелно приказано из инерцијалног референтног система, спољашњег платформе. У овом случају покрет изгледа овако:

Слика 3. Пуштање кугле из инерцијалног референтног система. Пут који следи је правоугаони (гравитација се не узима у обзир).

Одступање које куглица доживљава од првобитног положаја особе Б је:

Али Р _Б - Р _А = вт, тада:

с = ω. (вт). т = ω вт ²

То је кретање са почетном брзином 0 и константним убрзањем:

а _{Цориолис} = 2ω .в

Референце

1. Агуилар, А. 2004. Општа географија. 2нд. Едитион. Прентице Халл. 35-38.
2. Гианцоли, Д. 2006. Физика: принципи примјене. 214-216. Прентице Халл.
3. Ловрие, В. 2007. Основе геофизике. 2нд. Едитион. Цамбридге Университи Пресс 48-61.
4. Остер, Л. 1984. Савремена астрономија. Редакција редакције. 37-52.
5. Проблеми из физике у стварном свету. Цориолис Форце. Опоравак од: реал-ворлд-пхисицс-проблемс.цом.
6. Зашто се земља ротира? Преузето са: спацеплаце.наса.гов.
7. Википедиа. Цориолис ефекат. Опоравак од: ес.википедиа.орг.