ZEMES TRANSLATĪVĀ KUSTĪBA: RAKSTUROJUMS, SEKAS - FIZISKĀ - 2025

Zemes translatīvā kustība ir pārvietojums, ko planēta veic ap Sauli. Vienlaicīgi ar rotācijas kustību ap savu asi, tā ir viena no divām galvenajām kustībām, ko tā veic kosmosā. Tas ir periodiski, jo nedaudz vairāk kā gada laikā Zeme pabeidz orbītu.

Zemes kustības ietekmē visu dzīvo būtņu, kas tajā dzīvo, ikdienas dzīvi. Šīs kustības vienmēr ir bijušas par iemeslu diskusijām un diskusijām cilvēku starpā, ietekmējot katras pastāvējušās civilizācijas zinātnisko domu.

1. attēls. Zemes tulkošanas kustība izraisa sezonālās izmaiņas. Avots: Public Domain Pictures.

Lielie zinātnieki un astronomi, piemēram, Nikolass Koperniks, Fiolaus no Krotonas, Nicas Hiparhūza, Džeimss Bredijs Johanness Keplers, Īzāks Ņūtons, bija ieinteresēti pētījumos par Zemes kustībām, ieskaitot tulkošanu.

raksturojums

Starp translatīvās kustības vissvarīgākajām īpašībām ir:

- Zemes aprakstītā orbīta ir eliptiska un ar Sauli vienā no perēkļiem, ko nosaka Keplera likumi par planētas kustību. Novērotājs pie ziemeļpola teiktu, ka tas tiek darīts pretēji pulksteņrādītāja virzienam (ar kreiso roku).

- Kopējais elipses orbītas garums ir aptuveni 930 miljoni kilometru.

- Šīs elipses ekscentriskums ir tik mazs (tas ir aprēķināts pie 0,017), ka Zemes orbītu var diezgan labi tuvināt kā apkārtmēru, kura aptuvenais rādiuss ir aptuveni 150 x 10 ⁶ km. Ja orbīta ir novilkta precīzi, to nevar vizuāli atšķirt no apkārtmēra. Faktiski orbītas pusminorālā ass ir aptuveni 99,98% no daļēji lielās ass garuma.

- Zeme iet pa šo ceļu ar ātrumu 30 km / s plaknē, ko sauc par ekliptiku, kuras perpendikulārs, ejot cauri Zemes centram, nosaka ekliptikas polus. Zemes rotācijas ass attiecībā pret šo līniju ir slīpa apmēram 23,5º, vasaras mēnešos ziemeļu puslodi vairāk pakļaujot saules stariem un ziemā - otrādi.

Izcelsme

Cēlonis tam, ka Zeme apraksta eliptisku orbītu ap zvaigžņu karali, ir gravitācijas pievilcībā, ko tas ietekmē tai, un šī spēka raksturā, kas ir atkarīgs no attāluma 1 / r ² kvadrāta apgrieztā daudzuma .

16. gadsimta beigās vācu astronoms Johanness Keplers (1571–1630) atklāja, ka planētu ap Sauli faktiskās trajektorijas ir eliptiskas. Un šis fakts vēlāk sniedza Īzakam Ņūtonam pamatu universālā gravitācijas likuma izveidošanai.

Elipse ir to punktu locus, kuros attālumu līdz diviem punktiem, ko sauc par perēkļiem, summa ir nemainīga. Zemes orbītā saule atrodas vienā no perēkļiem.

Jo vairāk ir saplacināta elipse, jo vairāk atšķirīgas ir puslielās ass un pusmoll ass. Elipses ekscentriskums ir parametrs, kas mēra šo raksturlielumu. Ja tas ir 0, kas ir mazākā iespējamā vērtība, tas ir aplis.

Pat ar nelielu ekscentriskumu Zeme janvāra mēneša laikā iet caur punktu, kas ir vistuvāk Saulei, saukts par periēliju, 147,1 miljonu kilometru attālumā no Saules. Un vistālākais afelions atrodas jūlijā un mēra 152,6 miljonus. km.

Zemes translatīvās kustības periods

Keplera likumi planētu kustībai tika izveidoti empīriski no neskaitāmiem mērījumiem. Tie nosaka, ka:

- Planētu orbītas ir eliptiskas

- Apgabals, ko noteiktā laika intervālā izmanto rādiusa vektors, ir vienāds visā kustībā.

- Perioda kvadrāts (T ² ) ir proporcionāls vidējā attāluma starp planētu un Sauli (r ³ ) kubam, C ir proporcionalitātes konstante, tāda pati jebkurai planētai:

C vērtību var aprēķināt, izmantojot jau zināmos datus par Zemi un tās vienībām Starptautiskajā sistēmā ir s ² / m ³ .

Sekas

Zemes kustības ir cieši saistītas ar laika un sezonālo klimata izmaiņu mērīšanu, kurās mainās temperatūra un gaismas un tumsas stundas. Abi faktori un to periodiskums ir novedis pie tā, ka cilvēku darbības regulē kalendāros noteiktie laiki.

Translācijas kustība nosaka gada garumu, kura laikā gadalaiki seko viens otram un zvaigznes debesīs mainās. Vasarā tie, kas ir redzami naktī, "paceļas" austrumos un "novietojas" rietumos no rīta, ziemā rīkojas pretēji.

Tāpat klimats mainās atkarībā no laika, kad zemes stari tiek pakļauti saules stariem. Stacijas ir zemes translācijas kustības un rotācijas ass slīpuma kombinētais efekts attiecībā pret orbītas plakni.

Kalendārs

Zeme pabeidz pilnīgu revolūciju ap Sauli 365 dienās, 5 stundās, 48 ​​minūtēs un 45,6 sekundēs. Tas tiek pieņemts, ka par atskaiti tiek ņemta Saule, kas tiks uzskatīta par fiksētu.

Šī ir "saules gada" vai "tropiskā gada" definīcija, kas ir laiks starp diviem secīgiem pavasara ekvinokcijām. Ekvinokcijas ir gada laiki, kad dienai un nakti visā planētas garumā ir vienāds garums. Tie notiek 22. martā un 22. septembrī.

Tā kā šis laiks pārsniedz 365 dienas, bet saulgrieži un ekvinokcijas ir jāuztur aptuveni tajās pašās gada dienās un tā kā tam ir vesels dienu skaits, tiek ieviests jēdziens “garais gads”.

Katru gadu tiek pievienotas vēl apmēram 6 stundas, lai pēc 4 gadiem būtu uzkrājušās 24 stundas vai pilna diena: 366 dienu gadā vai lēciens. Papildu diena tiek piešķirta februāra mēnesim.

No otras puses, "astronomiskais gads" tiek mērīts ar laiku, kas nepieciešams, lai Zeme divreiz pēc kārtas varētu iziet caur to pašu punktu. Bet šis gads nav tas, kas nosaka kalendāru.

Gadalaiki un zemes zonu dalījums

Zemes translatīvā kustība, kā arī rotācijas ass slīpums attiecībā pret ekliptikas poliem (elipses slīpums), liek planētai attālināties no saules vai tuvāk tai un mainīt saules staru iedarbību, izraisot gada sezonām: ekvinokcijas un saulgrieži.

Sezonālo izmaiņu intensitāte un ilgums mainās atkarībā no vietas uz Zemes. Tādā veidā tiek definēti šādi zonālie dalījumi:

- Ekvatoru

- tropi

- Mērenā josla

- Polārie apļi.

- stabi

Pie ekvatora Saules stari ir maksimāli vertikāli, un dienas un naktis visu gadu ir vienādas. Šajos punktos klimata izmaiņas ir atkarīgas no augstuma virs jūras līmeņa.

Virzoties pret poliem, saules stari kļūst arvien slīpāki, kas izraisa temperatūras izmaiņas, kā arī nevienlīdzību starp dienu un nakšu ilgumu.

Saulgrieži

Saulgrieži ir divas reizes gadā, kas notiek, kad Saule sasniedz augstāko vai zemāko šķietamo augstumu debesīs, un dienas vai nakts garums ir gada maksimums (attiecīgi vasaras un ziemas saulgrieži).

Ziemeļu puslodē tie notiek no 20. līdz 23. jūnijam vasarā un no 21. līdz 22. decembrim ziemā. Pirmajā gadījumā saule atrodas maksimālajā augstumā pusdienlaikā uz iedomātas līnijas, kas pazīstama kā Vēža trops (gada garākā diena), un otrajā - tās augstums ir minimāls.

2. attēls. Zemes shēma vasaras saulgriežos. Saules stari apgaismo ziemeļpolu, bet dienvidu pole paliek tumša. Avots: Wikimedia Commons.

Datumos ir dažas nelielas variācijas citas zemes kustības dēļ: precesija.

Šajā laikā saules stari intensīvāk sit ziemeļu puslodē (vasarā) un pretēji dienvidu puslodē (ziemā). No otras puses, saule vienmēr ir redzama pie ziemeļpola, bet dienvidu pole nav izgaismota, kā redzams attēlā.

Dienvidu puslodē situācija ir apgriezta: no 20. līdz 21. decembrim saule atrodas visaugstākajā vietā pusdienlaikā virs Mežāža tropu, kas ir vasaras saulgrieži, lai dotu ceļu karstajai sezonai. 20. un 21. jūnijs ir minimālais, un ir ziemas saulgrieži (gada garākā nakts).

Ziemas saulgriežu laikā ziemeļpols paliek tumšs, savukārt dienvidu polā ir vasara un pastāvīga dienasgaisma.

3. attēls. Ziemas saulgriežos ziemeļu puslodē Antarktīdu apgaismo saules stari. Avots: Wikimedia Commons.

Ekvinokcijas

Ekvinokciju laikā Saule sasniedz savu zenītu vai augstāko punktu perpendikulāri ekvatoram, tāpēc saules starojums krīt ar vienādu slīpumu abās puslodēs.

Laiki, kad tas notiek, ir no 21. līdz 22. martam: pavasara ekvinokcija ziemeļu puslodē un rudens dienvidu puslodē un 22.-23. Septembris otrādi: rudens ziemeļos un pavasaris dienvidos.

4. attēls. Ekvinokcijas laikā dienām un naktīm ir vienāds ilgums. Avots: Wikimedia Commons.

Ekvinokciju laikā saule paceļas austrumos un rietumos. Attēlā tiek novērots, ka apgaismojums ir vienmērīgi sadalīts abās puslodēs.

Četru sezonu ilgums dienās ir aptuveni vienāds, vidēji apmēram 90 dienas ar nelielām svārstībām.

Atsauces

1. Aguilar, A. 2004. Vispārīgā ģeogrāfija. 2. Izdevums. Prentice zāle. 35-38.
2. Cik ātri Zeme pārvietojas? Atgūts no: Scientificamerican.com
3. Osters, L. (1984). Mūsdienu astronomija. Redakcijas atsaukums. 37-52.
4. Tiplers, P. Fizika zinātnei un inženierijai. 1. sējums. Izdevums. 314-316.
5. Toussaint, D. Zemes trīs kustības. Atgūts no: eso.org.