Vai esat kādreiz domājuši kāpēc mēs nejūtam, kā zeme pagriežas? Zeme veic vairākas sarežģītas kustības: tā pārvietojas ap Sauli ar ātrumu vairāk nekā 100 000 km / h, elipsveida trajektorijā tā arī rotē ap savu asi ar ātrumu virs 1600 km / h Ekvadoras reģionā, turklāt tas veic lēnu precesijas kustību, ko izraisa griezes moments dod gravitācijas spēks ko veic Saule un Mēness.
Skatiesarī:Ko darīt, ja Zeme pārstās rotēt?
Kāpēc mēs nejūtam, ka Zeme rotē?
Lai atbildētu uz jautājumu, mums vispirms jāpievērš uzmanība šādam faktam: nevis jūt ātrumu, bet gan paātrinājumu. Piemēram: ja atrodaties magnētiskās levitācijas vilcienā, ar aizvērtiem logiem un ar labu skaņas izolācija, jūs nevarētu pateikt, kādu ātrumu pārvietojaties, vai pat pamanīt kustību no vilciena.
Tas ir tāpēc, ka jūs un vilciens pārvietojaties vienā ātrumā. Tomēr, ja vilciens paātrinās vai bremzēs, jūs pamanīsit, ka jūsu ķermenis tiek "izmests" uz priekšu vai atpakaļ. Šādu matērijas uzvedību sauc inerce un tiek izskaidrots Ņūtona 1. likumam.
Tā kā mēs nejūtam ātrumu, bet paātrinājums, spēja sajust Zemes kustību attiecas uz spēju uztvert paātrinājumu, kas saistīts ar tās kustību. Šis paātrinājums, kas pastāv uz Zemes, pateicoties Saules un citu zvaigžņu pievilcības spēks, bet tas, ko mēs nespējam izjust, ir sava veida centrālā ātruma paātrinājums.
Centripetālo paātrinājumu var radīt jebkurš spēks, kas prasa ķermeni, lai aprakstītu a apļveida ceļš, tāpat kā Zemes orbītas ap Sauli gadījumā, šajā gadījumā spēks, kas uztur Zemi orbītā, ir gravitācijas spēks, ko pielieto Saule, un tās radītais centripetālais paātrinājums ir dabisks gravitācijas.
Centripetālo paātrinājumu, ko rada Zemes kustība attiecībā pret Sauli, var aprēķināt pēc šāda vienādojuma:
Thecp - centrālā ātruma paātrinājums (m / s²)
v - ātrums (m / s)
R - līknes rādiuss (m)
Zemes tulkošanas kustība
Analizēsim Zemes translācijas kustību, tāpēc mēs veiksim dažus saprātīgus tuvinājumus, lai novērtētu Zemes pakļautā centrmezgla paātrinājuma lielumu:
Pirmkārt, mēs uzskatīsim, ka Zemes orbītas rādiuss ir nemainīgs, un visbeidzot teiksim, ka tās translācijas ātrums nemainās visā orbītā.
Mēs pieņemsim, ka vidējais attālums starp Zemi un Sauli ir 149 600 000 km (1 496,1011 m)
Mēs pieņemsim, ka Zemes tulkošanas ātrums ir aptuveni 30 200 m / s (30.2.104 m / s vai 108 000 km / h)
Mēs izmantosim iepriekš minētās vērtības, lai aprēķinātu centrmezgla paātrinājumu ar iepriekš norādīto formulu:
Salīdzinot ar Zemes gravitāciju, kas ir aptuveni 9,8 m / s², tulkošanas kustības radītais centripetālais paātrinājums ir ļoti mazs: 0,006 m / s², aptuveni 1600 reizes mazāks. Pamatojoties uz Ņūtona 2. likumu, 100 kg smags ķermenis, kas pakļauts šim paātrinājuma modulim, būtu pakļauts 0,6 N spēkam.
Skatiesarī: Zemes puslodēs ūdens nenolaižas dažādos virzienos!
Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vēl vairāk;)
Zemes rotācijas kustība
Papildus pārvietošanai ap Sauli Zeme veic arī a revolūcija ap savu asi ik pēc aptuveni 24 h perioda. Tas padara mūs pakļautus centripetālajam paātrinājumam, ko rada rotācijas kustība.
Turklāt saskaņā ar apļveida kustības vienādojumiem, jo tālāk mēs atrodamies no Zemes rotācijas ass, jo lielāka ir mūsu Tangenciāls ātrums: piemēram, Ekvadorā tangenciālais ātrums pārsniedz 1600 km / h, savukārt polos šis ātrums praktiski ir nulle.
Šī kustība tika pierādīta ar skaistu eksperimentu: Fuko svārsts. Eksperimentālā kārtība sastāvēja no metāla globusa, kas savienots ar 67 m garu kabeli, kas tika piestiprināts pie griestiem. Ja Zeme negrieztos ap sevi, svārstam būtu jāuztur fiksēta svārstību plakne, kas nenotika rotācijas kustības radītā centripetālā spēka dēļ.
Fuko svārsts tiek izmantots, lai parādītu Zemes rotācijas kustību.
Ja ņemam vērā, ka Zemes vidējais rādiuss ir 6371 km (6371,106 m) un ka tangenciālais ātrums punktā, kas atrodas uz Zemes ekvatora, ir 1675 km / h (465,3 m / s), paātrinājums ir 0,03 m / s²:
Kas liek Zemei griezties?
Kas liek Zemei uzturēt rotācijas kustības ap sevi un ap Sauli, tas ir saglabāšanalaiksstūrains. Leņķiskais impulss ir a fiziskais daudzums kas mēra ar rotāciju saistītās kustības apjomu un ir tāds fizikas princips, kas to apgalvo ja nav ārēju spēku, jāsaglabā sistēmas leņķiskā impulsa daudzums. nemainīgs.
Pateicoties milzīgajam attālumam līdz citām zvaigznēm, ir iespējams tuvināt Saules sistēmu a sistēmāslēgts (kaut arī tā nav), jo spēki, ko citi debess ķermeņi iedarbojas uz mums, ir daudz mazāki nekā spēks, ko iedarbina tuvumā esošās planētas un pati Saule.
Tādējādi tiek uzskatīts, ka planētas un asteroīdus, kas veidoja Saules sistēmu, uztvēra Saules gravitācija, vienlaikus lielā ātrumā iztulkojot kosmosu, sākot to riņķot. Vienreiz kosmosā nav izkliedējošu spēkutāpat kā berzes gadījumā Zemes ātrums attiecībā pret Sauli dažus gadus paliek nemainīgs un mainās tikai tad, ja mainās Zemes orbītas rādiuss.
Iespējamais Zemes rotācijas ap sevi cēlonis ir saistīts ar gravitācijas griezes momentu. Tiek uzskatīts, ka Saules un citu planētu pielietotais spēks izraisīja Zemes darbību griezes momentus (spēka momenti) un iegūst rotācijas kustību.
Papildus šai hipotēzei ir norādes, ka pirms dažiem miljardiem gadu Zeme sadūrās ar a ļoti liels asteroīds, izraisot Mēnesi un dodot lielu kustību rotācijas.
neskatoties nav izkliedējošu spēku kosmosā, kad Zeme pagriežas pati pret sevi, lielās ūdens masas, kas pavada tās rotāciju, atrod barjeras, platformas un liela pretestība tās kustībai, izraisot Zemes rotācijas kustības samazināšanos ar ātrumu 2 milisekundes uz vienu gadsimts (0,002 s). Citiem vārdiem sakot: mūsu dienas kļūs garākas.
Autors: Rafaels Helerbroks
