Datum: 25.10.2015

Unser Planet führt mehrere Arten von Bewegungen gleichzeitig aus:

• um seine Achse - der Wechsel von Tag und Nacht(Volldrehung erfolgt in 23 Stunden 56 Minuten und 4 Sekunden)
• im Orbit um die Sonne - Wechsel der Jahreszeiten(Volldrehung findet in 365 Tagen und 6 Stunden statt)
• mit dem gesamten Sonnensystem - um das Zentrum der Galaxie,
• um das Zentrum des Universums.

Außerdem bewegt sich die Erde zusammen mit ihrem natürlichen Satelliten – dem Mond – um ihren gemeinsamen Massenschwerpunkt. Wir spüren diese Bewegungen nicht, da wir uns gemeinsam mit der Erde bewegen und sie in Bezug auf uns bewegungslos bleibt.

Die Erde bewegt sich wie andere Planeten um die Sonne. Dieser Weg der Erde heißt Orbit... Die Umlaufbahn der Erde ist eine Ellipse in der Nähe eines Kreises, in deren einem Brennpunkt die Sonne liegt.

Die Entfernung von der Erde zur Sonne variiert das ganze Jahr über von 147 Millionen km - im Perihel (im Januar) - bis 152 Millionen km - im Aphel (im Juli). Die Umlaufbahn beträgt über 980 Millionen km.

Die Umlaufgeschwindigkeit der Erde um die Sonne beträgt 29,76 km / s. Für diesen Weg, den die Erde überwindet 365 Tage und 6 Stunden, daher beträgt die Dauer eines gewöhnlichen Jahres 365 Tage, und die "zusätzlichen" Stunden alle vier Jahre sind ein zusätzlicher Tag am 29. Februar. Ein solches Jahr dauert 366 Tage und wird Schaltjahr genannt.... Ein Schaltjahr muss ohne Rest durch 4 teilbar sein, deshalb ist es leicht zu erkennen.

Die Erdachse ist ständig in einem Winkel von 66,5° zur Ebene der Erdbahn geneigt. Daher werden die nördliche und südliche Hemisphäre bei einer Bewegung in der Umlaufbahn unregelmäßig von der Sonne beleuchtet.

Einfallswinkel Sonnenstrahlen auf der Nordhalbkugel, die größte im Juni und die kleinste im Dezember. Auf der Südhalbkugel ist das Gegenteil der Fall. Daher erwärmt sich die Erdoberfläche ungleichmäßig, da die Erwärmung stark vom Einfallswinkel des Sonnenlichts abhängt.

Zweimal im Jahr, 21. März und 23. September, An Äquator, die die beiden Hemisphären trennt, strömt das Sonnenlicht steil nach (die Sonne steht im Zenit). Zu diesem Zeitpunkt werden beide Hemisphären gleichermaßen erwärmt, daher werden die Übergangsjahreszeiten des Jahres beobachtet - Frühling und Herbst.

Charakteristische Positionen der Erde in der Zirkumsolarbahn

Datum
Die Position der Sonne im Zenit	Nördlicher Tropen	Äquator	Südlicher Tropen	Äquator
Tageslänge auf der Nordhalbkugel	der Tag länger als Nacht	Tag ist gleich Nacht	Der Tag ist kürzer als die Nacht	Tag ist gleich Nacht
Polartag	Über dem Polarkreis		Jenseits des Polarkreises
Position der Sonne auf der Nordhalbkugel	Sommersonnenwende	Herbst-Tagundnachtgleiche	Wintersonnenwende	Die Frühlings-Tagundnachtgleiche
Position der Sonne auf der Südhalbkugel	Wintersonnenwende	Die Frühlings-Tagundnachtgleiche	Sommersonnenwende	Herbst-Tagundnachtgleiche

Die Umlaufbewegung der Erde und die Neigung ihrer Rotationsachse führen zu einem regelmäßigen Jahreszeitenwechsel und der Existenz von Lichtbändern ( Wärmegürtel), die die Grundlage für die klimatische Zonierung und die natürliche Zonierung im Allgemeinen bilden.

Die Tropen und Polarkreise grenzen die Erdoberfläche in fünf Beleuchtungsgürtel oder Hitzegürtel ein - Gebiete, die sich in der Höhe des Mittagsstandes der Sonne über dem Horizont, der Tageslänge und den entsprechenden Temperaturverhältnissen unterscheiden.

Heißes Band Lügen zwischen den Tropen... Innerhalb ihrer Grenzen steht die Sonne zweimal im Jahr im Zenit, in den Tropen - einmal im Jahr, an den Tagen der Sonnenwende (und damit unterscheiden sie sich von allen Parallelen). In dieser Zone ist die Länge von Tag und Nacht nicht viel unterschiedlich. Der heiße Gürtel dauert ca. 40% der Erdoberfläche.

Gemäßigte Zonen (Nord und Süd) gelegen zwischen Tropen und Polarkreisen... Die Sonne in ihnen steht nie im Zenit. Tagsüber muss es einen Wechsel von Tag und Nacht geben, und ihre Dauer hängt vom Breitengrad und der Jahreszeit ab. An den Polarkreisen (von 60 ° bis 66,5°) werden im Sommer helle, sogenannte "weiße Nächte mit Dämmerungsbeleuchtung durch die Verschmelzung des Abendsterns mit dem Morgenstern" beobachtet, da die Sonne für kurze Zeit und nicht weit weg." Der Bereich der gemäßigten Zonen ist 52% der Erdoberfläche.

Kaltzonen (Nord und Süd) - nördlich des Nordens und südlich des südlichen Polarkreises... Sie zeichnen sich durch das Vorhandensein von Polartagen und -nächten aus, deren Dauer von einem Tag - in den Polarkreisen - auf sechs Monate - an den Polen steigt. Kaltzonenbereich - 8% der Erdoberfläche.

Durch diese Rotation kommt es auf der Erde zu einem Wechsel von Tag und Nacht, da die Sonne nur eine Seite der Erde beleuchtet.

Tag- Dies ist der Zeitraum, in dem die Erde eine vollständige Umdrehung um ihre Achse macht. Unser Planet macht eine solche Revolution in 23 Stunden 56 Minuten 4 Sekunden (der Einfachheit halber wird angenommen, dass ein Tag 24 Stunden hat). An verschiedenen Punkten der Erdoberfläche ist die Rotationsgeschwindigkeit unterschiedlich. Es ist am Äquator maximal - eine imaginäre Linie, die von den Polen gleich weit entfernt ist, und an den Polen ist es gleich Null. Die Hauptstadt der Ukraine - Kiew - dreht sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 260 m / s um die Erdachse.

Wichtig Folge axiale Drehung Erde ist Strömungsumlenkungen sich horizontal bewegen (Wind, Meeresströmungen usw.), aus ihrer ursprünglichen Richtung: auf der Nordhalbkugel - nach rechts, auf der Südhalbkugel - nach links(dies ist das Ergebnis der Wirkung einer der Trägheitskräfte namens durch Corioliskraft zu Ehren des französischen Wissenschaftlers, der dieses Phänomen zuerst erklärte). Nach dem Trägheitsgesetz kollabiert alles Fleisch und strebt danach, die Richtung und Geschwindigkeit seiner Bewegung im Raum unverändert zu lassen.

Abweichung- das Ergebnis der Tatsache, dass der Körper sowohl an Translations- als auch an Rotationsbewegungen teilnimmt. Da die auf einen Körper wirkende Corioliskraft proportional zum Sinus seiner geografischen Breite ist, ist die Abweichung am Äquator null. Wenn Sie sich den Polen nähern, nimmt die Abweichung zu und wird an den Polen am größten.

Die Rotation der Erde um ihre Achse und der damit verbundene Wechsel von Tag und Nacht erzeugt den Tagesrhythmus der belebten und unbelebten Natur. Der Tagesrhythmus ist hauptsächlich mit Licht- und Temperaturverhältnissen verbunden. Bekannt sind die täglichen Temperaturschwankungen, Tag- und Nachtwinde usw. Der Tagesrhythmus der belebten Natur zeigt sich sehr deutlich. Es ist bekannt, dass Photosynthese nur tagsüber möglich ist, dass viele Blumen in blühen andere Zeit... Die Tiere werden in nachtaktive und solche, die tagsüber aktiv werden, unterteilt. Auch das menschliche Leben verläuft in einem täglichen Rhythmus. Die tägliche Erdrotation bewirkt eine Veränderung von Ebbe und Flut.

„Unser Planet dreht sich“ – diese Aussage ist längst klar. Darüber hinaus ist die Rotation komplex, wahrscheinlich sogar komplexer als man es sich vorstellen kann und vom Menschen noch nicht vollständig erforscht, weil die Grenzen des Universums noch nicht bekannt sind und niemand sagen kann - um was am Ende unser ganzer Frieden geht. Jedoch ist jede Drehung, wie jede Bewegung, eine relative Sache, und es scheint uns von der Erde aus, dass es nicht wir sind, sondern die ganze Welt dreht sich um uns, daher hat es so viele Jahrhunderte gedauert, bis eine Person die Drehung von realisiert hat seinen eigenen Planeten. Und was jetzt offensichtlich erscheint, war tatsächlich sehr, sehr schwierig: Ihre Welt von außen zu betrachten, besonders wenn sie das Zentrum des Universums zu sein scheint. Versuchen wir herauszufinden, wie sich unser Planet dreht und welche Konsequenzen sich daraus ergeben.

Drehung um seine Achse

Die Erde dreht sich um ihre Achse und macht in 24 Stunden eine komplette Umdrehung. Von unserer Seite - auf der Erde - beobachten wir die Bewegung des Himmels, der Sonne, der Planeten und Sterne. Der Himmel dreht sich von Ost nach West, also gehen Sonne und Planeten im Osten auf und im Westen unter. Der wichtigste Himmelskörper für uns ist natürlich die Sonne. Die Rotation der Erde um ihre Achse führt dazu, dass die Sonne jeden Tag über dem Horizont auf- und jede Nacht hinter ihm untergeht. Das ist eigentlich der Grund, warum sich Tag und Nacht gegenseitig ersetzen. Der Mond ist auch für unseren Planeten von großer Bedeutung. Der Mond scheint mit Licht, das von der Sonne reflektiert wird, daher kann der Wechsel von Tag und Nacht nicht davon abhängen. Der Mond ist jedoch ein sehr massives Himmelsobjekt und kann daher die flüssige Hülle der Erde - die Hydrosphäre - leicht anziehen es verformen. Nach kosmischen Maßstäben ist diese Anziehungskraft unbedeutend, nach unseren aber durchaus greifbar. Zweimal täglich sehen wir die Flut und zweimal täglich die Ebbe. Gezeiten werden auf dem Teil des Planeten beobachtet, über dem sich der Mond befindet, sowie auf der gegenüberliegenden Seite. Die Ebbe ist um 90° gegen die Flut versetzt. Der Mond macht in einem Monat eine komplette Umdrehung um die Erde (daher der Name des unvollständigen Mondes am Himmel), gleichzeitig macht er eine vollständige Umdrehung um seine Achse, sodass wir immer nur eine Seite des Mondes sehen. Wer weiß, wenn sich der Mond an unserem Himmel drehen würde, hätten die Menschen vielleicht schon viel früher über die Rotation ihres Planeten geahnt.
Schlussfolgerungen: Die Rotation der Erde um ihre Achse führt zu einem Wechsel von Tag und Nacht, zum Auftreten von Ebbe und Flut.

Um die Sonne drehen

Erst im 17. Jahrhundert verdrängte das heliozentrische Weltmodell (Erde und Planeten drehen sich um die Sonne) endgültig das geozentrische Modell (Sonne und Planeten drehen sich um die Erde). Die Entwicklung der Astronomie und die Beobachtung von Planeten machten es noch unmöglicher zu behaupten, dass sich die Welt um die Erde drehte. Es ist nun jedem klar, dass unser Planet die Sonne in etwa 365,25 Tagen umkreist. Leider ist dies nicht sehr praktisch und dieses Datum kann nicht gerundet werden, da sich sonst über 4 Jahre hinweg ein Fehler an einem Tag ansammelt. Übrigens hat diese Funktion den alten Völkern viele Probleme bereitet, da die Zusammenstellung des Kalenders aufgrund der ungeraden Anzahl der Tage im Jahr zu Verwirrung führte. Es hat sogar berührt Antikes Rom, gab es ein solches Sprichwort, das in loser Auslegung bedeutete, dass die Römer immer große Siege erringen, aber sie wissen nicht genau, an welchem ​​Tag es passiert ist. Die notwendige Reform des Kalenders wurde 45 v. Chr. durchgeführt. Julius Caesar. Ihm zu Ehren nennen wir den siebten Monat des Jahres immer noch "Juli". Im Julianischen Kalender sind alle 4 Jahre ein Schaltjahr, das heißt 366 Tage - hinzugefügt am 29. Februar. Dieses System erwies sich jedoch auch als nicht genau genug, da sich im Laufe der Zeit ein Fehler darin anhäufte. Das Jahr ist tatsächlich 11 Minuten kürzer, was im Laufe der Jahrhunderte an Bedeutung gewinnt. Für etwa 128 Jahre akkumuliert der Julianische Kalender einen Fehler von 1 Tag. Aus diesem Grund musste ein neuer eingeführt werden - der Gregorianische Kalender (er wurde von Papst Gregor XIII. eingeführt). Wir verwenden diesen Kalender immer noch. Dabei gelten nicht alle Jahre, die durch 4 teilbar sind, als Schaltjahre. Jahre, die ein Vielfaches von 100 sind, sind nur dann Schaltjahre, wenn sie durch 400 teilbar sind. Aber selbst dieser Kalender ist nicht ideal, er akkumuliert einen Fehler von 1 Tag in 10.000 Jahren. Dennoch sind wir mit einem solchen Fehler zufrieden. In anderen Angelegenheiten wird dieses Problem technisch gelöst, indem es alle 10 Tausend Jahre am 30. Februar in Betrieb genommen wird, aber es bedroht uns nicht.
Die Erde dreht sich also in einem Jahr um die Sonne, während sich die Jahreszeiten auf ihr ändern. Der Grund dafür ist die Neigung der Erdachse. Die Rotationsachse unseres Planeten (und das sehen wir auf dem Globus) ist in einem Winkel von 23,5° geneigt. Gleichzeitig "schaut" es immer auf einen Punkt am Himmel, neben dem sich der Nordstern befindet, und erweckt den Eindruck, dass sich die Himmelskugel um diesen Punkt dreht. Die Neigung der Erdachse führt dazu, dass die Erde ein halbes Jahr von der Nordhalbkugel zur Sonne geneigt ist und ein halbes Jahr von der Nordhalbkugel abgewandt und der Südhalbkugel zugewandt ist. Dies führt dazu, dass sich die Höhe der Sonne über dem Horizont von Monat zu Monat ändert - im Winter steigt sie niedrig, wir erhalten wenig Wärme und es wird kalt. Aber auf der gegenüberliegenden Hemisphäre ist in diesem Moment der Sommer - er ist der Sonne zugewandt, sechs Monate später kommt der Sommer mit uns. Die Sonne steigt immer höher über den Horizont und erwärmt unsere Erdhälfte, doch auf der anderen Seite des Planeten kommt der Winter.
Ich möchte anmerken, dass wir die Neigung der Erdachse als konstant betrachten und nach den Maßstäben Menschenleben das stimmt, wenn auch nicht ganz. Tatsache ist, dass sich der Nordpol der Welt am Himmel (wo sich jetzt der Nordstern befindet) langsam verschiebt. Dieses Phänomen wird Polpräzession genannt. Der gleiche Vorgang wird bei einem wirbelnden Kreisel beobachtet, den wir gut sehen können, wenn der Kreisel zu stoppen beginnt. Trotz der schnellen Drehung beginnt sein Griff, Kreise zu beschreiben und ändert langsam die Richtung der Neigung seiner Achse. Natürlich ist die Erde kein Kreisel und eine strikte Parallele lässt sich nicht ziehen, aber der Prozess ist ähnlich, sodass der Polarstern in einigen tausend Jahren nicht mehr am "Pol der Welt" stehen wird. Im Laufe des Lebens kann eine Person solche Prozesse jedoch nicht beobachten. Sowie eine Änderung der Neigung der Erdachse. Offensichtlich hat sich die Neigung unseres Planeten nach über 4,5 Milliarden Jahren seines Bestehens geändert, was Ernsthafte Konsequenzen für den gesamten Planeten, aber die Änderung der Achsenneigung kann in Hunderttausenden von Jahren nicht schneller als 1 ° erfolgen! Einige pseudowissenschaftliche Filme erzählen uns von einer möglichen fast augenblicklichen Verschiebung der geografischen Pole, die aber nach den Naturgesetzen physikalisch nicht passieren kann.
Fazit: Die Rotation der Erde um die Sonne führt aufgrund der konstanten Neigung der Erdachse von 23,5 ° . zu einem Wechsel der Jahreszeiten

Sich um das Zentrum der Galaxie drehen

Erde und alles das Sonnensystem befinden sich in der Galaxie, die wir Milchstraße nennen. Es hat diesen Namen aufgrund der Tatsache, dass das, was unsere Galaxie in einer mondlosen Nacht am klaren Himmel außerhalb der Stadt ist, wie ein heller länglicher Streifen aussieht. Für die Alten ähnelte es Milch, die über den Himmel strömte, der in Wirklichkeit Millionen von Sternen in unserer Galaxie sind. Die Galaxie ist eigentlich spiralförmig und sollte unserem nächsten Nachbarn, der Andromeda-Nebelgalaxie, ähnlich sein. Leider können wir unsere eigene Galaxie noch nicht von außen betrachten, aber moderne Berechnungen und Beobachtungen zeigen, dass unser System in einem ihrer Arme eher am Rand der Milchstraße liegt. Die Arme einer Spiralgalaxie drehen sich langsam um ihr Zentrum, und wir drehen uns mit ihnen. Die Erde und das gesamte Sonnensystem machen in 225-250 Millionen Jahren eine vollständige Umdrehung um das Zentrum der Galaxie. Über die Folgen dieser Rotation ist leider zu wenig bekannt, da das bewusste Leben der Menschheit auf der Erde in Tausenden von Jahren gemessen wird und erst seit wenigen Jahrhunderten ernsthafte Beobachtungen durchgeführt werden, die Prozesse in der Galaxie jedoch ablaufen das Leben auf unserem Planeten auch irgendwie beeinflussen sollte, aber das bleibt abzuwarten.

Arten von Bewegungen der Erde. Die Erde nimmt wie andere Planeten des Sonnensystems gleichzeitig an mehreren Arten von Bewegungen teil. Die wichtigsten davon sind - tägliche Rotation um die eigene Achse und jährliche Bewegung im Orbit um die Sonne.

Bewegung um seine Achse. Die Erde dreht sich von West nach Ost im Gegenuhrzeigersinn, während die Winkelgeschwindigkeit der Rotation, d.h. der Winkel, um den sich jeder Punkt auf der Erdoberfläche dreht, ist gleich und beträgt 15 Grad. Die Lineargeschwindigkeit hängt von der Breite des Geländes ab: Am Äquator ist sie maximal und beträgt 464 m / s, an den Polen sinkt die Geschwindigkeit auf Null. Unser Planet macht in 23 Stunden 56 Minuten 4 Sekunden eine volle Umdrehung um seine Achse. (Tag). Als Erdachse wird eine gedachte Gerade genommen, die durch die Pole geht, um die sich die Erde dreht. Der Äquator steht senkrecht zur Achse - das ist großer Kreis gebildet durch den Schnittpunkt der Erde, senkrecht zur Rotationsachse in einem gleichen Abstand von beiden Polen. Wenn Sie gedanklich mehrere Ebenen parallel zum Äquator überqueren, erscheinen auf der Erdoberfläche Linien, die Parallelen genannt werden. Sie haben eine West-Ost-Richtung. Die Länge der Parallelen vom Äquator zu den Polen nimmt ab und die Rotationsgeschwindigkeit der Punkte nimmt entsprechend ab. Wenn Sie die Erde mit Ebenen durchqueren, die durch die Rotationsachse gehen, erscheinen auf der Oberfläche Linien, die Meridiane genannt werden. Sie haben eine Nord-Süd-Richtung, die lineare Rotationsgeschwindigkeit der Punkte auf den Meridianen ist unterschiedlich und nimmt vom Äquator zu den Polen ab.

Folgen der Bewegung der Erde um ihre Achse:

1. Wenn sich die Erde dreht, entsteht eine Zentrifugalkraft, die spielt wichtige Rolle bei der Bildung der Planetenfigur und verringert dadurch die Schwerkraft.

2. Es gibt einen Wechsel von Tag und Nacht.

3. Es gibt eine Abweichung der Körper von ihrer Bewegungsrichtung, dieser Prozess wurde Corioliskraft genannt (zu Ehren des französischen Wissenschaftlers, der dieses Phänomen 1835 entdeckte). Alle Körper neigen durch Trägheit dazu, die Richtung ihrer Bewegung beizubehalten. Bei einer Bewegung relativ zu einer sich bewegenden Fläche wird dieser Körper leicht zur Seite ausgelenkt. Alle Körper, die sich auf der Nordhalbkugel bewegen, weichen nach rechts ab, auf der Südhalbkugel nach links. Diese Kraft manifestiert sich in vielen Prozessen: Sie verändert die Bewegung von Luftmassen, Meeresströmungen. Aus diesem Grund werden das rechte Ufer auf der Nordhalbkugel und das linke Ufer auf der Südhalbkugel weggespült.

4. Phänomene des Tagesrhythmus und des Biorhythmus sind mit axialer Bewegung verbunden. Der Tagesrhythmus ist mit Licht- und Temperaturverhältnissen verbunden. Biorhythmen sind ein wichtiger Prozess in der Entwicklung und Existenz des Lebens. Ohne sie sind die Photosynthese, das Leben von Tag- und Nachttieren und Pflanzen und natürlich das Leben eines Menschen selbst (Eulenmenschen, Lerchenmenschen) unmöglich.

Die Bedeutung der astronomischen Position der Erde für ihre Natur:

1. Aufgrund der axialen und orbitalen Rotation der Erde haben alle natürlichen Prozesse ihren eigenen Rhythmus.

2. Das Temperaturregime der Erde ist günstig.

3. Satellit der Erde - Der Mond verursacht Ebbe und Flut.

Die Erde dreht sich um eine Achse von West nach Ost, also gegen den Uhrzeigersinn, wenn man die Erde vom Nordstern (vom Nordpol aus) betrachtet. In diesem Fall ist die Drehwinkelgeschwindigkeit, also der Winkel, um den sich jeder Punkt auf der Erdoberfläche dreht, gleich und beträgt 15° pro Stunde. Die Lineargeschwindigkeit hängt vom Breitengrad ab: Am Äquator ist sie am höchsten - 464 m / s, und die geografischen Pole sind stationär.

Der wichtigste physikalische Beweis für die Rotation der Erde um ihre Achse ist das Experiment mit Foucaults schwingendem Pendel. Nachdem der französische Physiker J. Foucault 1851 sein berühmtes Experiment im Pariser Pantheon durchführte, wurde die Rotation der Erde um ihre Achse zu einer unveränderlichen Wahrheit.

Physikalische Beweise für die axiale Rotation der Erde werden auch durch den Bogen des 1 ° Meridians gemessen, der 110,6 km am Äquator und 111,7 km an den Polen beträgt. Diese Messungen belegen die Kompression der Erde an den Polen, die nur für rotierende Körper charakteristisch ist. Und schließlich ist der dritte Beweis die Abweichung von fallenden Körpern von der Lotlinie in allen Breiten, außer an den Polen. Der Grund für diese Abweichung liegt darin, dass sie durch Trägheit eine größere lineare Geschwindigkeit von Punkt A (in der Höhe) im Vergleich zu Punkt B (nahe der Erdoberfläche) beibehalten. Beim Fallen werden Objekte auf der Erde nach Osten abgelenkt, weil sie sich von West nach Ost dreht. Am Äquator ist die Abweichung am größten. An den Polen fallen Körper senkrecht, ohne von der Richtung der Erdachse abzuweichen.

Die geographische Bedeutung der axialen Rotation der Erde ist extrem hoch. Zunächst einmal beeinflusst es die Form der Erde. Die Kompression der Erde an den Polen ist das Ergebnis ihrer axialen Rotation. Früher, als sich die Erde mit einer höheren Winkelgeschwindigkeit drehte, war die Polarkontraktion signifikanter. Die Verlängerung des Tages und damit die Abnahme des äquatorialen Radius und die Zunahme des polaren gehen mit tektonischen Deformationen einher. Kruste(Fehler, Falten) und Umstrukturierung des Makroreliefs der Erde.

Eine wichtige Folge der axialen Rotation der Erde ist die Abweichung von Körpern, die sich in einer horizontalen Ebene bewegen (Winde, Flüsse, Meeresströmungen usw.), von ihrer ursprünglichen Richtung: auf der Nordhalbkugel - nach rechts, auf der Südhalbkugel - nach links (dies ist eine der Trägheitskräfte, die zu Ehren des französischen Wissenschaftlers, der dieses Phänomen als erster erklärte, Coriolis-Beschleunigung genannt wird). Nach dem Trägheitsgesetz versucht jeder sich bewegende Körper, die Richtung und Geschwindigkeit seiner Bewegung im Weltraum unverändert zu lassen.

Die Abweichung ist das Ergebnis der gleichzeitigen Teilnahme des Körpers an Translations- und Rotationsbewegungen. Am Äquator, wo die Meridiane parallel zueinander sind, ändert sich ihre Richtung im Weltraum während der Rotation nicht und die Abweichung ist Null. Die Abweichung nimmt zu den Polen zu und wird an den Polen am größten, da dort jeder Meridian seine Raumrichtung um 360° pro Tag ändert. Die Corioliskraft berechnet sich nach der Formel F =m * 2w *v*SündeJ, wo F- Corioliskraft, m Ist die Masse eines bewegten Körpers, w- Winkelgeschwindigkeit, v- die Geschwindigkeit eines sich bewegenden Körpers, J – geografische Breite... Die Manifestation der Corioliskraft in natürlichen Prozessen ist sehr vielfältig. Aus diesem Grund entstehen in der Atmosphäre Wirbel unterschiedlicher Größenordnung, darunter Zyklone und Hochdruckgebiete, Winde weichen von der Gradientenrichtung ab und Meeresströmungen Beeinflussung des Klimas und damit der natürlichen Zonalität und Regionalität; es ist mit der Asymmetrie großer Flusstäler verbunden: Auf der Nordhalbkugel gibt es viele Flüsse (Dnjepr, Wolga usw.), aus diesem Grund sind die rechten Ufer steil, die linken sanft und auf der Südhalbkugel umgekehrt umgekehrt.

Die natürliche Zeiteinheit ist mit der Erdrotation verbunden - ein Tag, und es gibt einen Wechsel von Tag und Nacht. Der Tag ist sternenklar und sonnig. Sterntag - das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden oberen Klimaxen eines Sterns über dem Meridian des Beobachtungspunktes. An einem siderischen Tag macht die Erde eine komplette Umdrehung um ihre Achse. Sie entsprechen 23 Stunden 56 Minuten 4 Sekunden. Sterntage werden für astronomische Beobachtungen verwendet. Ein echter Sonnentag ist das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden oberen Höhepunkten des Sonnenzentrums durch den Meridian des Beobachtungspunktes. Die Dauer echter Sonnentage variiert im Laufe des Jahres hauptsächlich aufgrund von ungleichmäßige Bewegung Erde in einer elliptischen Umlaufbahn. Daher sind sie auch für die Zeitmessung unbequem. Aus praktischen Gründen werden durchschnittliche Sonnentage verwendet. Der Durchschnitt Sonnenzeit gemessen an der sogenannten Durchschnittssonne - einem imaginären Punkt, der sich gleichmäßig entlang der Ekliptik bewegt und in einem Jahr eine volle Umdrehung macht, wie die wahre Sonne. Die durchschnittlichen Sonnentage betragen 24 Stunden und sind länger als die Sterntage, da sich die Erde in der gleichen Richtung um ihre Achse dreht, in der sie die Sonne mit einer Winkelgeschwindigkeit von etwa 1 ° pro Tag umkreist. Aus diesem Grund verschiebt sich die Sonne vor dem Hintergrund der Sterne, und die Erde muss sich noch um etwa 1 ° "umdrehen", damit die Sonne auf denselben Meridian "kommt". Für einen Sonnentag macht die Erde also eine Umdrehung um etwa 361 °. Um die wahre Sonnenzeit in die mittlere Sonnenzeit umzurechnen, wird eine Ergänzung eingeführt - die sogenannte Zeitgleichung. Sein maximaler positiver Wert beträgt +14 Minuten am 11. Februar, der größte negative Wert beträgt -16 Minuten am 3. November. Als Beginn des durchschnittlichen Sonnentages gilt der Zeitpunkt des unteren Höhepunkts der durchschnittlichen Sonne - Mitternacht. Diese Zeitzählung wird Zivilzeit genannt.

Alle Planeten bewegen sich im Universum. Diese Bewegungen beruhen auf unterschiedlichen physikalischen Wirkungen auf Raumkörper und sind komplexer Natur. Die Erde macht auch viele Bewegungen durch, die analysiert und in verschiedene Komponenten zerlegt werden können.

Diese Bewegungen können in die Skala eingeteilt werden:

• Das Universum;
• Galaxien;
• Das Sonnensystem;
• das Massenzentrum gemeinsam mit dem Mond;
• Erde.

Die Galaxie, in der sich das Sonnensystem befindet, wird Milchstraße genannt. Wissenschaftler vermuten, dass sich diese Galaxie zusammen mit anderen Galaxien um das Zentrum des Universums dreht. Das Sonnensystem dreht sich mit allen Objekten, einschließlich der Erde, um das Zentrum der Milchstraße und vollendet diesen Weg in einem galaktischen Jahr, das sind ungefähr 230 Millionen Jahre.

Wenn man in einen noch kleineren Maßstab geht, wird man feststellen, dass unser Planet eine Bahn um die Sonne macht. Außerdem kreisen Erde und Mond um ihren gemeinsamen Massenschwerpunkt, der nicht im Mittelpunkt der Erdkugel, sondern nahe ihrer Oberfläche liegt. Aus diesem Grund kreist unser Planet von der Seite betrachtet auf einer leicht spiralförmigen Bahn, nicht von der Erde aus. All diese Arten von Bewegungen sind für Erdlinge nicht oder kaum wahrnehmbar.

Drehzahl

Man kann sagen, dass die Rotation des Körpers zwei Geschwindigkeiten hat, je nach zu verwendendem Messsystem:

• linear;
• eckig.

Wenn Sie die Rotationsgeschwindigkeit als die Entfernung messen, die ein Punkt in bestimmte Zeit, dann ist seine Geschwindigkeit umso höher, je weiter der Punkt von der imaginären Drehachse entfernt ist. Und je näher der Punkt an der Achse liegt, desto geringer ist seine Geschwindigkeit. Diese Geschwindigkeit wird als linear bezeichnet. An den Punkten der Achse - die Geschwindigkeit ist Null.

Wenn die Rotationsgeschwindigkeit jedoch in Grad gemessen wird, bewegt sich jeder Punkt auf der Oberfläche des Körpers oder im Inneren mit derselben Geschwindigkeit, unabhängig davon, ob er weit von der Achse entfernt oder nahe ist. Die Rotationsgeschwindigkeit, gemessen in Grad, wird als Winkel bezeichnet.

Kann gemessen werden Rotationsgeschwindigkeit der Erde durch Beobachten der Bewegung von zwei Objekten auf der Oberfläche, die sich auf demselben Meridian, aber auf unterschiedlichen Breiten befinden. Nehmen wir an, Objekt A befindet sich am Äquator und Objekt B - auf nördlicher Breite. Als Ergebnis wird festgestellt, dass das Objekt A relativ zur Achse des Planeten eine größere Strecke pro Zeiteinheit zurückgelegt hat als das Objekt B. Dies bedeutet, dass sich das Objekt A schneller bewegt hat als das Objekt B.

Wenn Sie jedoch die Winkelgeschwindigkeit für dieselben Objekte oder Markierungen in Grad messen, ist ihre Winkelgeschwindigkeit dieselbe, da sie sich für eine bestimmte Zeit relativ zur Planetenachse um denselben Winkel drehen. Für das Studium vieler Naturphänomen, wie beispielsweise der Corioliskraft, ist es erforderlich, ein lineares Verfahren zur Messung der Rotationsgeschwindigkeit zu verwenden.

Auf der Erde hat die Oberfläche in der äquatorialen Region die maximale lineare Rotationsgeschwindigkeit, und diese Geschwindigkeit beträgt 465 m / s oder 1674 km / h. Je näher ein Punkt auf der Erdoberfläche an einem der Pole liegt, desto geringer ist die Geschwindigkeit. An den Polen ist die lineare Rotationsgeschwindigkeit Null, da diese Punkte auf einer imaginären Achse liegen.

Änderung der Tageszeit

Der auffälligste Umstand für die Erdbewohner und die wichtigste geographische Folge der axialen Rotation unseres Planeten ist der Wechsel der Tageszeiten und für Erdbewohner, die in einer gewissen Entfernung vom Äquator leben - auch die Jahreszeiten.

Tag und Nacht ändern sich, weil dass parallele Lichtstrahlen von der Sonne gleichzeitig auf nur eine Seite des Planeten fallen. Die gegenüberliegende Seite der Erde liegt im Schatten. Dies bedeutet, dass auf der der Leuchte zugewandten Seite Tag und auf der Rückseite Nacht ist. Wäre die Erdkugel ständig mit nur einer Seite zur Sonne gedreht, dann wäre auf der beleuchteten Seite eine Temperatur von ca eine Eisschicht. Die Bedingungen auf beiden Seiten der Erde wären in diesem Fall für das Leben ungeeignet.

Durch den Rhythmus des Wechsels von Tag und Nacht werden die Jahreszeiten und damit Licht und Temperaturregime, auf der Erde gehorchen alle Lebewesen bestimmten Biorhythmen... Gleichzeitig unterliegen nicht nur alle Pflanzen und Tiere, sondern auch die unbelebte Natur rhythmischen Veränderungen.

Die Erde dreht sich um ihre Achse gegen den Uhrzeigersinn, wenn sie aus der Richtung des Nordsterns betrachtet wird, nämlich von Nordseite... Und wenn der Beobachtungspunkt am Äquator liegt, wenn der Nordpol oben ist, dann dreht sich der Planet von links nach rechts oder von West nach Ost.

Im Zusammenhang mit der Rotation der Erde um ihre Achse wird der Begriff des Tages verwendet. Aber die Tage sind anders:

• stellar;
• sonnig;
• durchschnittliche Sonnenenergie.

Sterntage dienen der astronomischen Forschung und Beobachtung. Ein Sonnentag ist die Periode der Rotation der Erde um ihre Achse relativ zur Sonne. Sie können in der Dauer variieren, um die Zeit in zu messen Alltagsleben Es werden durchschnittliche Sonnentage verwendet, die 24 durchschnittlich dauern Sonnenstunden und ist 4 Minuten länger als siderische Tage.

Zeitzonen

Mit der Entwicklung der Kommunikation zwischen in verschiedenen Teilen Licht, Zeitzonen wurden aus Gründen der Bequemlichkeit und Sicherheit erfunden. Vor allem war eine solche Vereinheitlichung gefragt, um Verwechslungen und Unfälle zu vermeiden Eisenbahn.

Genaue Zeitmessung Die Verwendung von Zeitzonen wurde im 19. Jahrhundert verwendet. Die erste Person, die auf diese Idee kam, war englischer Arzt William Hyde Wollaston. Herkömmlicherweise wurde die Erdoberfläche in 24 Sektoren senkrecht zum Äquator mit jeweils 15 Grad geteilt, die zusammen den Tageszyklus bestimmen. Jedem Band wird eine eigene Zeit zugewiesen (mit einem Unterschied zum benachbarten in einer Stunde). Je weiter westlich der Gürtel liegt, desto mehr Zeit hinkt man hinterher.

Wenn die Grenzen der Zeitzone nicht mit den staatlichen oder administrativen Umrissen übereinstimmen, werden sie der Einfachheit halber an den Ort angepasst. Daher sind Zeitzonengrenzen nicht immer gerade. Ihr Countdown beginnt bei Null und befindet sich auf dem Greenwich-Meridian.... Diese Zone zeigt UTC an.

Wechsel der Jahreszeiten

Die Erdachse relativ zur Bahnebene, entlang derer sich der Planet um die Sonne bewegt, ist nicht senkrecht, sondern schräg. Aus diesem Grund dringt in verschiedenen Teilen der Planetenoberfläche eine ungleichmäßige Wärmemenge von der Sonne ein.

Wenn sich die Erde auf einer Seite der Sonne in einer Umlaufbahn befindet, wird sie um ihre Achse geneigt, so dass der Nordpol dem Stern zugewandt ist, aber nachdem er sich in der Umlaufbahn zur gegenüberliegenden Seite der Sonne bewegt hat, wird der Planet um die Südpol. Dies bedeutet, dass im ersten Fall der Sommer auf der Nordhalbkugel und im Süden der Winter ist. Im zweiten Fall wird es auf der Nordhalbkugel Winter und auf der Südhalbkugel Sommer sein. In Zwischenpositionen der Erde im Orbit wird es Herbst und Frühling auf ihren Hemisphären geben.

Wäre die Erdachse senkrecht zur Bahnebene, gäbe es keine Jahreszeiten, da die Nord- und Südhalbkugel tagsüber immer den gleichen Anteil an Licht und Wärme erhalten würden.

Ablenkung fallender Körper

Alle Objekte auf der Erdoberfläche bewegen sich mit derselben linearen Geschwindigkeit, die durch die Rotation des Planeten um seine Achse entsteht. Je weiter das sich mit dem Planeten bewegende Objekt von der Achse entfernt ist, desto höher ist seine Geschwindigkeit. Je höher sich das Objekt über der Oberfläche befindet, desto größer ist die lineare Geschwindigkeit, mit der es sich mit der Erde um ihre Achse bewegt.

Gegenstände aus tolle Höhe, bewegen sich zunächst mit der Erde und fallen leicht nach Osten versetzt zu Boden. Dies liegt an der Trägheit, die von einem aus der Höhe geworfenen Objekt gerettet wird. Er behält die Geschwindigkeit bei, die er in der Höhe hatte. Diese Geschwindigkeit ist immer höher als auf der Erdoberfläche. Im Fall ist diese nach Osten gerichtete Geschwindigkeit senkrecht zur Fallgeschwindigkeit.

Dadurch fällt das Objekt nicht senkrecht, sondern leicht nach Osten. An den Polen wird dieser Effekt nicht auf das Fehlen einer linearen Bewegungsgeschwindigkeit zurückzuführen sein. Flugzeug oder anderes Flugzeug sind für die Durchführung eines solchen Experiments nicht geeignet, da sie nicht starr mit der Erdoberfläche verbunden sind und sich nicht synchron mit dieser bewegen. Dafür ist ein Turm oder ein hohes Gebäude besser geeignet.

Foucaults Pendel

Dieses Experiment ist der einfachste und visuellste Test für die axiale Rotation der Erde.

Nach dem Gesetz der Physik befindet sich die Bahnebene eines schwingenden Pendels immer in der gleichen Position zum Weltraum. Wenn Sie jedoch tagsüber dem Pendel folgen, wird deutlich, dass sich die Richtungen seines Schwingens ständig ändern. Dies ist auf die Rotation des Planeten um seine eigene Achse zurückzuführen.

Dieses Pendel wurde erstmals in seinem Experiment von dem französischen Wissenschaftler Jean Foucault verwendet, nach dem das Instrument benannt wurde.

Die Erde von den Polen quetschen

Bei der Rotation entsteht Fliehkraft, was bei Planeten keine Ausnahme ist. Auf diese Weise, Zentrifugalkraft senkrecht zur Achse wirkend im Äquatorbereich besonders stark ist, hat unser Planet seit langem die Form eines Ellipsoids (eine von den Polen abgeflachte Kugel) angenommen.

Der Einfluss der Schwerkraft des Mondes

Natürlicher Satellit Die Erde hat einen Einfluss nicht nur auf Erdoberfläche aber auch auf den darunter liegenden Schichten. Dies geschieht unter dem Einfluss der Schwerkraft oder Schwerkraft. Die Schwerkraft des Mondes ist vor allem auf der Oberfläche des Weltozeans sichtbar. Das Wasser der Erde wird vom Satelliten angezogen und bildet eine Welle, die dem Mond folgt. Der Satellit bewegt sich um die Erde in entgegengesetzter Richtung zur Rotation unseres Planeten um seine Achse. Und seit der Drehung des Globus um seine Achse schnellere Bewegung Satelliten um die Erde, Flutwelle bewegt sich nicht von Ost nach West wie sich der Mond bewegt und von West nach Ost.

Dieser Bewegungsgegensatz trägt zur allmählichen Verlangsamung der Rotation beider Himmelskörper bei. Der Mond steht immer auf einer Seite zur Erde. Wissenschaftler behaupten, dass in ferner Zukunft dasselbe mit unserem Planeten passieren wird, also mit beiden Himmelskörper werden von einer ihrer Seiten aufeinander zu gerichtet und rotieren weiter um ihren gemeinsamen Massenschwerpunkt.

Corioliskraft

Ein sich in einem rotierenden Medium geradlinig bewegender Körper wird gegenüber diesem Medium seitlich ausgelenkt. Ein solches rotierendes Medium wird als nichtinertiales Koordinatensystem bezeichnet. Die Erde ist ein ähnliches System. Wenn sich das Medium im Uhrzeigersinn dreht, wird der sich in diesem System bewegende Körper relativ zum Medium nach links auslenken. Wenn sich das Nicht-Inertialsystem gegen den Uhrzeigersinn dreht, wird der Körper nach rechts ausgelenkt.

Zum Beispiel sieht es so aus: Wenn von einer am Nordpol befindlichen Kanone aus einen Kern in Richtung Äquator geschossen wird, beginnt der Kern für einen Beobachter auf der Erde allmählich nach rechts abzuweichen. Dies geschieht, weil sich der Planet bewegt, sich um seine Achse dreht, und während der Kern fliegt, schafft er es, sich zu drehen. Befindet sich der Beobachter nicht auf der Erde, bewegt sich also nicht mit, dann ist die Bewegung des Kerns geradlinig.

Auf der Südhalbkugel wird eine ähnliche Abweichung von sich bewegenden Körpern nach links auftreten, da sich der Planet vom Südpol aus gesehen im Uhrzeigersinn um seine Achse dreht.

Dieser Effekt wird als Corioliskraft bezeichnet.... Es ist nach dem französischen Wissenschaftler benannt, der das Phänomen entdeckt hat. Es ist bemerkenswert, dass dieses Prinzip in jede Richtung des Körpers entlang der Erdoberfläche wirkt. Schießt man eine Kanonenkugel aus einer Kanone am Äquator in Richtung Nordpol, dann lenkt das Geschoss für einen Beobachter auf der Erde nach rechts ab, genau wie in die entgegengesetzte Richtung, also beim Schießen vom Nordpol zum Äquator.

Beim Schießen vom Äquator zum Südpol wird das Projektil nach links abgelenkt, wie beim Schießen vom Südpol zum Äquator. Dieser Effekt wird aufgrund der Trägheit des Kerns beobachtet, die auf die Rotation des Planeten gerichtet ist. Zu Beginn der Bewegung befand sich das Projektil am Äquator (am irdischen Punkt mit der höchsten Geschwindigkeit durch axiale Rotation). Wenn sich der Kern in Richtung Pol bewegt, überfliegt er Punkte auf der Erdoberfläche, die sich langsamer als der Äquator bewegen, und damit die seitliche Bewegung des Kerns, die aufgrund der Trägheit erhalten bleibt. So "überholt" der Kern allmählich die Erdoberfläche in seitlicher Richtung und weicht zur Seite aus.

Die Corioliskraft wirkt immer senkrecht zur Bewegung des Objekts. Diese Kraft wirkt nicht nur auf Körper, die sich in Richtung der Meridiane bewegen, sondern auch in beliebige andere Richtungen, unabhängig davon, in welche Richtung die Bewegung erfolgt.

Es ist nicht ganz richtig, die Corioliskraft eine Kraft zu nennen, da sie tatsächlich niemanden irgendwohin zieht. Dieser Effekt ist streng relativ und existiert nur in einem nicht-inertialen System.

Aber die Folgen dieses Effekts sind durchaus greifbar. Aufgrund der Coriolis-Kraft bilden sich beispielsweise Zyklone auf dem Planeten. Luft aus Zonen hoher Druck tendiert in Gebieten mit niedrigem Druck und die Corioliskraft lenkt Luftmassen relativ zur bewegten Oberfläche je nach Hemisphäre nach rechts oder links ab. Daher drehen sich Zyklone auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn und auf der Südhalbkugel im Uhrzeigersinn.

Die Corioliskraft wirkt auf Flüsse und deren Kanäle. Auf der Nordhalbkugel sind die rechten Ufer der Flüsse meist steiler und werden vom Wasser weggespült, das vom rotierenden Planeten nach rechts gezogen wird, auf der Südhalbkugel dagegen die linken.

Auch Eisenbahnschienen sind von dieser Kraft betroffen. Die rechten Schienen von eingleisigen Straßen auf der Nordhalbkugel verschleißen stärker, wenn der Zug nach rechts zieht. Auf der Südhalbkugel verschleißen linke Schienen stärker.

Dies sind die allgemeinen Folgen der Rotation unseres Planeten um die Achse, die sich wiederum auf große Menge Umstände und Ereignisse sowohl auf der Erde als auch um sie herum. Ein ähnliches Thema wird im Lehrbuch der Geographie „Axiale Rotation der Erde“ Klasse 5 offenbart.