Haben Sie sich jemals gefragt Warum wir nicht fühlen, wie sich die Erde dreht? Die Erde führt mehrere komplexe Bewegungen aus: Sie bewegt sich mit mehr als 100.000 km/h um die Sonne, in einer elliptischen Bahn, sie dreht sich auch in um die eigene Achse, mit Geschwindigkeiten über 1600 km/h in der Region Ecuador, zusätzlich führt es eine langsame Präzessionsbewegung aus, verursacht durch das Drehmoment gibt Erdanziehungskraft von Sonne und Mond ausgeübt.
Aussehenebenfalls:Was wäre, wenn die Erde aufhörte, sich zu drehen?
Warum spüren wir nicht, wie sich die Erde dreht?
Um die Frage zu beantworten, müssen wir zunächst auf folgende Tatsache achten: nicht die Geschwindigkeit spüren, sondern die Beschleunigung. Zum Beispiel: wenn Sie sich in einer Magnetschwebebahn befinden, bei geschlossenen Fenstern und mit einem guten Schallisolierung, Sie könnten nicht sagen, mit welcher Geschwindigkeit Sie sich bewegen, oder die Bewegung sogar bemerken aus dem Zug.
Dies liegt daran, dass Sie und der Zug sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Würde der Zug jedoch beschleunigen oder bremsen, würden Sie bemerken, dass Ihr Körper nach vorne oder hinten „geschleudert“ wird. Dieses Verhalten der Materie nennt man
Trägheit und wird zum ersten Newtonschen Gesetz erklärt.Da wir die Geschwindigkeit nicht spüren, aber die Beschleunigung, die Fähigkeit, die Bewegung der Erde zu fühlen, bezieht sich auf die Fähigkeit, eine Beschleunigung im Zusammenhang mit ihrer Bewegung wahrzunehmen. Diese Beschleunigung, die hier auf der Erde aufgrund der Anziehungskraft der Sonne und anderer Sterne, aber das können wir nicht fühlen, ist eine Art Zentripetalbeschleunigung.
Zentripetalbeschleunigung kann durch jede Kraft erzeugt werden, die einen Körper benötigt, um a. zu beschreiben kreisförmiger Pfad, wie im Fall der Erdumlaufbahn um die Sonne, ist in diesem Fall die Kraft, die die Erde in der Umlaufbahn hält, die Die von der Sonne ausgeübte Gravitationskraft und die von ihr erzeugte Zentripetalbeschleunigung ist von Natur Gravitation.
Die aus der Bewegung der Erde relativ zur Sonne resultierende Zentripetalbeschleunigung kann nach folgender Gleichung berechnet werden:
Dascp – Zentripetalbeschleunigung (m/s²)
v – Geschwindigkeit (m/s)
R – Radius der Kurve (m)
Translationsbewegung der Erde
Lassen Sie uns die Translationsbewegung der Erde analysieren. Dazu machen wir einige vernünftige Näherungen, um die Größe der Zentripetalbeschleunigung abzuschätzen, der die Erde ausgesetzt ist:
Zunächst werden wir annehmen, dass der Radius der Erdumlaufbahn konstant ist und schließlich sagen wir, dass sich ihre Translationsgeschwindigkeit entlang der Umlaufbahn nicht ändert.
Wir nehmen an, dass die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Sonne 149.600.000 km (1.496,10 .) beträgt11 m)
Wir nehmen an, dass die Translationsgeschwindigkeit der Erde ungefähr 30.200 m/s (30.2.10 .) beträgt4 m/s oder 108.000 km/h)
Wir verwenden die oben genannten Werte, um die Zentripetalbeschleunigung mit der oben gezeigten Formel zu berechnen:
Im Vergleich zur Erdanziehungskraft von ca. 9,8 m/s² ist die durch die Translationsbewegung erzeugte Zentripetalbeschleunigung sehr klein: 0,006 m/s², also etwa 1600 mal kleiner. Nach dem 2. Newtonschen Gesetz würde ein 100 kg schwerer Körper, der diesem Beschleunigungsmodul ausgesetzt ist, einer Kraft von 0,6 N ausgesetzt sein.
Aussehenebenfalls: Wasser steigt in den Erdhalbkugeln nicht in verschiedene Richtungen ab!
Erdrotationsbewegung
Die Erde bewegt sich nicht nur um die Sonne, sondern führt auch eine Umdrehung um die eigene Achse jeden Zeitraum von ca. 24 h. Dadurch unterliegen wir einer Zentripetalbeschleunigung, die durch die Rotationsbewegung erzeugt wird.
Außerdem gilt nach den Gleichungen der Kreisbewegung: Je weiter wir von der Erdrotationsachse entfernt sind, desto größer ist unser Tangentialgeschwindigkeit: zum Beispiel in Ecuador überschreitet die Tangentialgeschwindigkeit 1600 km/h, während diese Geschwindigkeit an den Polen praktisch Null.
Diese Bewegung wurde durch ein schönes Experiment bewiesen: die Foucaultsches Pendel. Die Versuchsanordnung bestand aus einer metallischen Kugel verbunden mit einem 67 m langen Kabel, das an der Decke befestigt wurde. Wenn sich die Erde nicht um sich selbst drehen würde, müsste das Pendel eine feste Schwingungsebene beibehalten, was aufgrund der durch die Rotationsbewegung erzeugten Zentripetalkraft nicht passiert.
Das Foucaultsche Pendel wird verwendet, um die Rotationsbewegung der Erde zu demonstrieren.
Wenn wir berücksichtigen, dass der durchschnittliche Erdradius 6371 km (6.371,106 m) und dass die Tangentialgeschwindigkeit an einem Punkt am Erdäquator 1675 km/h (465,3 m/s) beträgt, die Beschleunigung 0,03 m/s²:
Was lässt die Erde rotieren?
Was die Erde dazu bringt, ihre Rotationsbewegungen um sich selbst und um die Sonne beizubehalten, ist die Erhaltung vonZeiteckig. Drehimpuls ist a physikalische Größe die die Menge der mit der Rotation verbundenen Bewegung misst und es gibt ein physikalisches Prinzip, das besagt, dass ohne äußere Kräfte muss der Drehimpuls eines Systems aufrechterhalten werden. Konstante.
Dank der enormen Entfernungen zu anderen Sternen ist es möglich, das Sonnensystem näher an einen Systemgeschlossen (obwohl dies nicht der Fall ist), da die Kräfte, die von anderen Himmelskörpern auf uns ausgeübt werden, viel geringer sind als die Kraft, die von nahegelegenen Planeten und der Sonne selbst ausgeübt wird.
Daher wird angenommen, dass die Planeten und Asteroiden, die das Sonnensystem bildeten, von der Schwerkraft der Sonne eingefangen wurden, während sie den Weltraum mit großer Geschwindigkeit bewegten und begannen, ihn zu umkreisen. Einmal es gibt keine dissipativen Kräfte im Weltraum, wie bei der Reibung bleibt die Geschwindigkeit der Erde relativ zur Sonne für einige Millionen Jahre konstant und ändert sich nur, wenn sich der Radius der Erdbahn ändert.
Die mögliche Ursache für die Rotationsbewegung der Erde um sich selbst hat mit dem Gravitationsdrehmoment zu tun. Es wird angenommen, dass die von der Sonne und anderen Planeten ausgeübte Kraft dazu führte, dass die Erde die Wirkung von Drehmomente (Kraftmomente) und erhalten eine Drehbewegung.
Neben dieser Hypothese gibt es Hinweise darauf, dass die Erde vor einigen Milliarden Jahren mit einem sehr großer Asteroid, der den Mond entstehen lässt und ihm viel Bewegung verleiht rotierend.
Trotz keine dissipativen Kräfte im Weltraum, wenn sich die Erde um sich selbst dreht, finden die großen Wassermassen, die ihre Rotation begleiten, Barrieren, Plattformen und großer Widerstand gegen seine Bewegung, wodurch die Rotationsbewegung der Erde mit einer Geschwindigkeit von 2 Millisekunden pro abnimmt Jahrhundert (0,002 s). Mit anderen Worten: Unsere Tage werden länger.
Von mir. Rafael Helerbrock
Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/por-que-nao-sentimos-terra-girar.htm