Už ste sa niekedy čudovali prečo necítime, ako sa Zem otáča? Zem vykonáva niekoľko zložitých pohybov: prekladá sa okolo Slnka rýchlosťou viac ako 100 000 km / h, eliptickou trajektóriou, rotuje tiež v okolo svojej vlastnej osi, s rýchlosťami nad 1 600 km / hv ekvádorskom regióne, navyše vykonáva pomalý precesný pohyb spôsobený krútiacim momentom dáva Gravitačná sila vyvíjaný Slnkom a Mesiacom.
Pozritiež:Čo keby sa Zem prestala otáčať?
Prečo necítime rotáciu Zeme?
Aby sme mohli odpovedať na otázku, musíme najskôr venovať pozornosť nasledujúcej skutočnosti: necítiť rýchlosť, ale zrýchlenie. Napríklad: ak ste vo vnútri magnetického levitačného vlaku, so zatvorenými oknami a s dobrým odhlučnenie, nedokázali by ste povedať, akou rýchlosťou sa pohybujete, ani si ten pohyb nevšimnúť z vlaku.
Je to tak preto, lebo vy a vlak sa pohybujete rovnakou rýchlosťou. Ak by však vlak akceleroval alebo zabrzdil, všimli by ste si, že vaše telo je „odhodené“ vpred alebo vzad. Toto správanie hmoty sa nazýva zotrvačnosť a je vysvetlený k 1. Newtonovmu zákonu.
Pretože necítime rýchlosť, ale rýchlosť zrýchlenie, schopnosť cítiť pohyb Zeme sa vzťahuje na schopnosť vnímať zrýchlenie súvisiace s jej pohybom. Toto zrýchlenie, ktoré existuje tu na Zemi v dôsledku príťažlivá sila slnka a iných hviezd, ale to, čo nie sme schopní cítiť, je druh dostredivé zrýchlenie.
Dostredivé zrýchlenie je možné vytvoriť akoukoľvek silou, ktorá vyžaduje od tela opis a kruhová cesta, rovnako ako v prípade obehu Zeme okolo Slnka, aj v tomto prípade je silou, ktorá udržuje Zem na obežnej dráhe, gravitačná sila vyvíjaná Slnkom a dostredivé zrýchlenie ním produkované je prirodzenej povahy gravitačné.
Dostredivé zrýchlenie vyplývajúce z pohybu Zeme vo vzťahu k Slnku je možné vypočítať podľa tejto rovnice:
Thecp - dostredivé zrýchlenie (m / s²)
v - rýchlosť (m / s)
R - polomer oblúka (m)
Zemský prekladový pohyb
Poďme analyzovať translačný pohyb Zeme, urobíme preto nejaké rozumné aproximácie, aby sme mohli odhadnúť veľkosť dostredivého zrýchlenia, ktorému je Zem vystavená:
Najskôr zvážime, že polomer obežnej dráhy Zeme je konštantný a nakoniec si povieme, že jej translačná rýchlosť sa po obežnej dráhe nemení.
Budeme predpokladať, že priemerná vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom je 149 600 000 km (1 496,10 km)11 m)
Budeme predpokladať, že prekladová rýchlosť Zeme je približne 30 200 m / s (30.2.104 m / s alebo 108 000 km / h)
Vyššie uvedené hodnoty použijeme na výpočet dostredivého zrýchlenia pomocou vyššie uvedeného vzorca:
V porovnaní s gravitáciou Zeme, ktorá je približne 9,8 m / s², je dostredivé zrýchlenie produkované translačným pohybom veľmi malé: 0,006 m / s², asi 1600-krát menšie. Na základe druhého Newtonovho zákona by bolo 100 kg teleso vystavené tomuto akceleračnému modulu vystavené sile 0,6 N.
Pozritiež: Voda v zemských hemisférach neklesá rôznymi smermi!
Pohyb zemskej rotácie
Okrem pohybu okolo Slnka vykonáva Zem aj a revolúcia okolo vlastnej osi každé obdobie približne 24 hodín. Toto nás podrobuje dostredivému zrýchleniu produkovanému rotačným pohybom.
Ďalej, podľa rovníc kruhového pohybu, čím sme ďalej od osi rotácie Zeme, tým väčšia je naša Tangenciálna rýchlosť: napríklad v Ekvádore tangenciálna rýchlosť presahuje 1 600 km / h, zatiaľ čo na póloch je táto rýchlosť prakticky nulový.
Toto hnutie bolo dokázané krásnym experimentom: Foucaultovo kyvadlo. Experimentálne usporiadanie pozostávalo z kovovej gule pripojenej k 67 m dlhému káblu, ktorý bol pripevnený k stropu. Keby sa Zem netočila okolo seba, kyvadlo by muselo udržiavať pevnú rovinu kmitania, čo sa nestalo kvôli dostredivej sile vyvolanej rotačným pohybom.
Foucaultovo kyvadlo sa používa na demonštráciu rotačného pohybu Zeme.
Ak vezmeme do úvahy, že priemerný polomer Zeme je 6371 km (6 371,106 m) a že tangenciálna rýchlosť v bode nachádzajúcom sa na zemskom rovníku je 1675 km / h (465,3 m / s), zrýchlenie 0,03 m / s²:
Čo robí Zem rotujúcou?
To, čo núti Zem udržiavať svoje rotačné pohyby okolo seba a okolo Slnka, je ochranačashranatý. Moment hybnosti je a fyzikálna veličina ktorá meria množstvo pohybu súvisiaceho s rotáciou a existuje fyzikálny princíp, ktorý hovorí, že pri absencii vonkajších síl musí byť zachovaná veľkosť momentu hybnosti systému. konštantný.
Vďaka obrovským vzdialenostiam od ďalších hviezd je možné priblížiť slnečnú sústavu k a systémzatvorené (aj keď to tak nie je), pretože sily vyvíjané inými nebeskými telesami na nás sú oveľa menšie ako sily vyvíjané blízkymi planétami a samotným Slnkom.
Verí sa teda, že planéty a asteroidy, ktoré tvorili slnečnú sústavu, boli zachytené gravitáciou Slnka, zatiaľ čo sa vesmír prekladal veľkou rýchlosťou a začali ho obiehať. Raz vo vesmíre neexistujú disipatívne sily, rovnako ako trenie, rýchlosť Zeme vo vzťahu k Slnku zostáva konštantná niekoľko miliónov rokov a mení sa iba vtedy, ak sa zmení polomer obežnej dráhy Zeme.
Možná príčina rotačného pohybu Zeme okolo seba súvisí s gravitačným krútiacim momentom. Predpokladá sa, že sila vyvíjaná Slnkom a inými planétami spôsobila, že Zem zažila pôsobenie krútiace momenty (momenty sily) a nadobudnú rotačný pohyb.
Okrem tejto hypotézy existujú náznaky, že pred niekoľkými miliardami rokov sa Zem zrazila s a veľmi veľký asteroid, z ktorého vychádza Mesiac a dáva mu veľké množstvo pohybu rotačný.
napriek žiadne disipatívne sily vo vesmíre, keď sa Zem otočí sama, veľké masy vody, ktoré sprevádzajú jej rotáciu, nachádzajú bariéry, plošiny a veľký odpor voči jeho pohybu, čo spôsobuje, že rotačný pohyb Zeme klesá rýchlosťou 2 milisekundy za storočia (0,002 s). Inými slovami: naše dni sa budú predlžovať.
Podľa mňa.Rafael Helerbrock
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/por-que-nao-sentimos-terra-girar.htm