Napadlo tě někdy proč nemáme pocit, že se Země otáčí? Země provádí několik složitých pohybů: překládá kolem Slunce rychlostí více než 100 000 km / h, eliptickou trajektorií, také rotuje v kolem své vlastní osy, s rychlostmi nad 1600 km / hv ekvádorské oblasti, navíc provádí pomalý precesní pohyb způsobený točivým momentem dává gravitační síla vyvíjené Sluncem a Měsícem.
Dívej setaky:Co kdyby se Země přestala otáčet?
Proč necítíme, že se Země otáčí?
Abychom mohli odpovědět na otázku, musíme nejprve věnovat pozornost následující skutečnosti: necítit rychlost, ale zrychlení. Například: pokud jste uvnitř magnetického levitačního vlaku, se zavřenými okny as dobrým zvuková izolace, nebyli byste schopni určit, jakou rychlostí se pohybujete, nebo si ten pohyb ani nevšimnout z vlaku.
Je to proto, že se vy i vlak pohybujete stejnou rychlostí. Pokud by však vlak zrychlil nebo zabrzdil, všimli byste si, že vaše tělo je „hozeno“ dopředu nebo dozadu. Toto chování hmoty se nazývá setrvačnost a je vysvětleno 1. Newtonovým zákonem.
Protože necítím rychlost, ale akcelerace„schopnost cítit pohyb Země odkazuje na schopnost vnímat zrychlení související s jejím pohybem. Toto zrychlení, které existuje zde na Zemi kvůli přitažlivá síla slunce a jiných hvězd, ale to, co nejsme schopni cítit, je něco jako dostředivé zrychlení.
Dostředivé zrychlení lze vyrobit jakoukoli silou, která vyžaduje tělo k popisu a kruhová cesta, stejně jako v případě oběžné dráhy Země kolem Slunce, v tomto případě je síla, která udržuje Zemi na oběžné dráze, gravitační síla vyvíjená Sluncem a jím vytvořené dostředivé zrychlení je přirozené gravitační.
Dostředivé zrychlení vyplývající z pohybu Země ve vztahu ke Slunci lze vypočítat podle následující rovnice:
Thestr - dostředivé zrychlení (m / s²)
proti - rychlost (m / s)
R - poloměr křivky (m)
Zemské překladové hnutí
Pojďme analyzovat translační pohyb Země, proto provedeme přiměřené aproximace, abychom mohli odhadnout velikost dostředivého zrychlení, kterému Země podléhá:
Nejprve vezmeme v úvahu, že poloměr oběžné dráhy Země je konstantní a nakonec řekneme, že její translační rychlost se po oběžné dráze nezmění.
Budeme předpokládat, že průměrná vzdálenost mezi Zemí a Sluncem je 149 600 000 km (1496,10)11 m)
Předpokládáme, že rychlost translace Země je přibližně 30 200 m / s (30.2.104 m / s nebo 108 000 km / h)
Výše uvedené hodnoty použijeme k výpočtu dostředivého zrychlení pomocí vzorce uvedeného výše:
Ve srovnání s gravitací Země, která je přibližně 9,8 m / s², je dostředivé zrychlení produkované translačním pohybem velmi malé: 0,006 m / s², přibližně 1600krát menší. Na základě druhého Newtonova zákona by bylo těleso o hmotnosti 100 kg vystavené tomuto modulu zrychlení vystaveno síle 0,6 N.
Dívej setaky: Voda v zemských polokoulích neklesá různými směry!
Rotační pohyb Země
Kromě pohybu kolem Slunce provádí Země také a revoluce kolem své vlastní osy každé období přibližně 24 hodin. Tím jsme vystaveni dostředivému zrychlení produkovanému rotačním pohybem.
Dále, podle rovnic kruhového pohybu, čím dále jsme od osy rotace Země, tím větší je naše Tangenciální rychlost: například v Ekvádoru tangenciální rychlost překračuje 1600 km / h, zatímco na pólech je tato rychlost prakticky nula.
Toto hnutí bylo prokázáno krásným experimentem: Foucaultovo kyvadlo. Experimentální uspořádání sestávalo z kovové koule připojené k 67 m dlouhému kabelu, který byl připevněn ke stropu. Pokud by se Země netočila kolem sebe, kyvadlo by muselo udržovat pevnou rovinu kmitání, což se nestalo kvůli dostředivé síle vyvolané rotačním pohybem.
Foucaultovo kyvadlo se používá k demonstraci rotačního pohybu Země.
Vezmeme-li v úvahu, že průměrný poloměr Země je 6371 km (6 371,106 m) a že tangenciální rychlost v bodě umístěném na zemském rovníku je 1675 km / h (465,3 m / s), zrychlení 0,03 m / s²:
Proč se Země otáčí?
To, díky čemu Země udržuje své rotační pohyby kolem sebe a kolem Slunce, je zachováníčashranatý. Moment hybnosti je a Fyzické množství který měří množství pohybu souvisejícího s rotací a existuje fyzikální princip, který to říká při absenci vnějších sil musí být zachována velikost momentu hybnosti systému. konstantní.
Díky enormní vzdálenosti od jiných hvězd je možné sluneční soustavu přiblížit k a SystémZavřeno (i když tomu tak není), protože síly vyvíjené jinými nebeskými tělesy na nás jsou mnohem menší než síly vyvíjené blízkými planetami a samotným Sluncem.
Předpokládá se tedy, že planety a asteroidy, které formovaly sluneční soustavu, byly zachyceny gravitací Slunce, zatímco překládaly prostor velkou rychlostí a začaly kolem něj obíhat. Jednou ve vesmíru nejsou žádné disipativní síly, stejně jako tření, rychlost Země ve vztahu ke Slunci zůstává konstantní po dobu několika milionů let a mění se pouze tehdy, když se změní poloměr oběžné dráhy Země.
Možná příčina rotačního pohybu Země kolem sebe souvisí s gravitačním momentem. Předpokládá se, že síla vyvíjená Sluncem a jinými planetami způsobila, že Země zažila akci momenty (momenty síly) a získat rotační pohyb.
Kromě této hypotézy existují náznaky, že před několika miliardami let se Země srazila s a velmi velký asteroid, který dal vzniknout Měsíci a dal mu velké množství pohybu rotační.
i přes žádné disipativní síly ve vesmíru, když se Země otočí sama na sebe, velké masy vody, které doprovázejí její rotaci, nacházejí bariéry, platformy a velký odpor vůči jejímu pohybu, což způsobilo, že rotační pohyb Země poklesl rychlostí 2 milisekundy za století (0,002 s). Jinými slovy: naše dny se prodlouží.
Podle mě. Rafael Helerbrock
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/por-que-nao-sentimos-terra-girar.htm