Te-ai întrebat vreodată de ce nu simțim că pământul se întoarce? Pământul efectuează mai multe mișcări complexe: se traduce în jurul Soarelui cu peste 100.000 km / h, într-o traiectorie eliptică, se rotește și în în jurul propriei axe, cu viteze peste 1600 km / h în regiunea Ecuador, în plus, efectuează o mișcare lentă de precesiune, cauzată de cuplul dă forta gravitationala exercitat de Soare și Lună.
Uitede asemenea:Ce se întâmplă dacă Pământul încetează să se rotească?
De ce nu simțim că Pământul se rotește?
Pentru a răspunde la întrebare, trebuie mai întâi să fim atenți la următorul fapt: nu simți viteza, ci accelerația. De exemplu: dacă vă aflați într-un tren de levitație magnetică, cu ferestrele închise și cu un bun izolat fonic, nu veți putea spune cu ce viteză vă deplasați, sau chiar observați mișcarea din tren.
Acest lucru se datorează faptului că tu și trenul vă deplasați cu aceeași viteză. Totuși, dacă trenul ar accelera sau frâna, ai observa că corpul tău este „aruncat” înainte sau înapoi. Acest comportament al materiei este numit
inerţie și este explicată pentru prima lege a lui Newton.Deoarece nu simțim viteza, ci accelerare, capacitatea de a simți mișcarea Pământului se referă la capacitatea de a percepe o accelerație legată de mișcarea sa. Această accelerație care există aici pe Pământ datorită forța de atracție a soarelui și a altor stele, dar ceea ce nu suntem capabili să simțim este un fel de accelerație centripetă.
Accelerația centripetă poate fi produsă de orice forță care necesită un corp pentru a descrie un cale circulară, ca și în cazul orbitei Pământului în jurul Soarelui, în acest caz, forța care menține Pământul pe orbită este forța gravitațională exercitată de Soare și accelerația centripetă produsă de acesta este de natură gravitațional.
Accelerația centripetă rezultată din mișcarea Pământului în raport cu Soarele poate fi calculată prin următoarea ecuație:
cp - accelerație centripetă (m / s²)
v - viteza (m / s)
R - raza curbei (m)
Mișcarea de traducere a Pământului
Să analizăm mișcarea de translație a Pământului, pentru aceasta, vom face câteva aproximări rezonabile pentru a estima magnitudinea accelerației centripete la care este supus Pământul:
În primul rând, vom considera că raza orbitei Pământului este constantă și în cele din urmă vom spune că viteza de translație nu se schimbă de-a lungul orbitei.
Vom presupune că distanța medie între Pământ și Soare este de 149.600.000 km (1.496,1011 m)
Vom presupune că viteza de translație a Pământului este de aproximativ 30.200 m / s (30.2.104 m / s sau 108.000 km / h)
Vom folosi valorile menționate mai sus pentru a calcula accelerația centripetă cu formula prezentată mai sus:
Comparativ cu gravitația Pământului, care este de aproximativ 9,8 m / s², accelerația centripetă produsă de mișcarea de translație este foarte mică: 0,006 m / s², de aproximativ 1600 de ori mai mică. Pe baza celei de-a doua legi a lui Newton, un corp de 100 kg supus acestui modul de accelerație ar fi supus unei forțe de 0,6 N.
Uitede asemenea: Apa nu coboară în direcții diferite în emisferele Pământului!
Mișcarea de rotație a Pământului
Pe lângă deplasarea în jurul Soarelui, Pământul mai execută și un revoluție în jurul propriei axe fiecare perioadă de aproximativ 24 de ore. Acest lucru ne face supuși unei accelerații centripete produse de mișcarea de rotație.
Mai mult, conform ecuațiilor mișcării circulare, cu cât suntem mai departe de axa de rotație a Pământului, cu atât este mai mare Viteza tangențială: de exemplu, în Ecuador viteza tangențială depășește 1600 km / h, în timp ce la poli această viteză este practic nul.
Această mișcare a fost dovedită printr-un experiment frumos: Pendulul lui Foucault. Aranjamentul experimental a constat dintr-un glob metalic conectat la un cablu lung de 67 m, care a fost atașat la tavan. Dacă Pământul nu s-ar roti în jurul său, pendulul ar trebui să mențină un plan fix de oscilație, ceea ce nu s-a întâmplat datorită forței centripete produse de mișcarea de rotație.
Pendulul Foucault este folosit pentru a demonstra mișcarea de rotație a Pământului.
Dacă luăm în considerare că raza medie a Pământului este de 6371 km (6.371,106 m) și că viteza tangențială într-un punct situat pe ecuatorul Pământului este de 1675 km / h (465,3 m / s), accelerația de 0,03 m / s²:
Ce face Pământul să se rotească?
Ceea ce face Pământul să-și mențină mișcările de rotație în jurul său și în jurul Soarelui este conservareatimpunghiular. Momentul unghiular este un cantitate fizica care măsoară cantitatea de mișcare legată de rotație și există un principiu al fizicii care afirmă că în absența forțelor externe, cantitatea de impuls unghiular al unui sistem trebuie menținută. constant.
Datorită distanțelor enorme față de alte stele, este posibil să se apropie sistemul solar de o sistemînchis (deși nu este), deoarece forțele exercitate de alte corpuri cerești asupra noastră sunt mult mai mici decât forța exercitată de planetele din apropiere și de Soarele însuși.
Astfel, se crede că planetele și asteroizii care au format sistemul solar au fost capturați de gravitația Soarelui în timp ce traduceau spațiul cu mare viteză, începând să-l orbiteze. O singura data nu există forțe disipative în spațiu, ca și fricțiunea, viteza Pământului față de Soare rămâne constantă timp de câteva milioane de ani și se schimbă numai dacă raza orbitei Pământului se schimbă.
Posibila cauză a mișcării de rotație a Pământului în jurul său are legătură cu cuplul gravitațional. Se crede că forța exercitată de Soare și de alte planete a făcut ca Pământul să experimenteze acțiunea cupluri (momente ale unei forțe) și dobândesc o mișcare de rotație.
Pe lângă această ipoteză, există indicii că acum câteva miliarde de ani Pământul s-a ciocnit cu un asteroid foarte mare, dând naștere Lunii și oferindu-i o cantitate mare de mișcare rotațional.
în ciuda fără forțe disipative în spațiu, când Pământul se întoarce asupra sa, marile mase de apă care îi însoțesc rotația găsesc bariere, platforme și o mare rezistență la mișcarea sa, determinând mișcarea de rotație a Pământului să scadă cu o rată de 2 milisecunde pe secol (0,002 s). Cu alte cuvinte: zilele noastre vor deveni mai lungi.
De mine. Rafael Helerbrock
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/por-que-nao-sentimos-terra-girar.htm