Har du någonsin undrat varför vi inte känner jorden vända? Jorden utför flera komplexa rörelser: den översätts runt solen i mer än 100 000 km / h, i en elliptisk bana, den roterar också i runt sin egen axel, med hastigheter över 1600 km / h i Ecuador-regionen, dessutom utför den en långsam precessionrörelse, orsakad av vridmomentet ger gravitationskraften utövas av solen och månen.
Seockså:Vad händer om jorden slutar rotera?
Varför känner vi inte att jorden roterar?
För att svara på frågan måste vi först uppmärksamma följande fakta: känner inte hastigheten utan accelerationen. Till exempel: om du befinner dig i ett magnetiskt levitationståg, med fönstren stängda och med ett gods ljudisolering, skulle du inte kunna berätta vilken hastighet du rör dig, eller ens märka rörelsen från tåget.
Det beror på att du och tåget rör dig i samma hastighet. Men om tåget skulle accelerera eller bromsa, skulle du märka att din kropp ”kastades” framåt eller bakåt. Detta beteende av materia kallas tröghet och förklaras för Newtons första lag.
Eftersom vi inte känner hastigheten utan acceleration, förmågan att känna jordens rörelse hänvisar till förmågan att uppfatta en acceleration relaterad till dess rörelse. Denna acceleration som finns här på jorden på grund av attraktionskraft från solen och andra stjärnor, men att vi inte kan känna är ett slags centripetal acceleration.
Centripetalacceleration kan produceras av vilken kraft som helst som tar en kropp att beskriva en cirkulär väg, som i fallet med jordens bana runt solen, i detta fall är den kraft som håller jorden i omloppsbana gravitationskraften som utövas av solen och den centripetala accelerationen som den producerar är av natur gravitation.
Centripetalacceleration som orsakas av jordens rörelse i förhållande till solen kan beräknas med följande ekvation:
Decp - centripetalacceleration (m / s²)
v - hastighet (m / s)
R - kurvans radie (m)
Jordens översättningsrörelse
Låt oss analysera jordens translationella rörelse, för det gör vi några rimliga approximationer för att uppskatta storleken på den centripetala accelerationen som jorden är föremål för:
För det första kommer vi att överväga att jordens bana är konstant och slutligen kommer vi att säga att dess translationella hastighet inte förändras längs banan.
Vi antar att det genomsnittliga avståndet mellan jorden och solen är 149 600 000 km (1496,1011 m)
Vi antar att jordens översättningshastighet är ungefär 30.200 m / s (30.2.104 m / s eller 108000 km / h)
Vi kommer att använda värdena som nämns ovan för att beräkna centripetalacceleration med formeln som visas ovan:
Jämfört med jordens tyngdkraft, som är ungefär 9,8 m / s², är den centripetala accelerationen som produceras av översättningsrörelsen mycket liten: 0,006 m / s², cirka 1600 gånger mindre. Baserat på Newtons andra lag skulle en kropp på 100 kg som utsätts för denna accelerationsmodul utsättas för en kraft på 0,6 N.
Seockså: Vatten sjunker inte i olika riktningar i jordens halvklot!
Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)
Jordrotationsrörelse
Förutom att röra sig runt solen utför jorden också a revolution runt sin egen axel varje period på cirka 24 timmar. Detta gör att vi utsätts för en centripetal acceleration som produceras av rotationsrörelsen.
Dessutom, enligt ekvationerna med cirkulär rörelse, ju längre vi är från jordens rotationsaxel, desto större är vår Tangentiell hastighet: till exempel överstiger tangentiell hastighet vid Ecuador 1600 km / h, medan vid polerna är denna hastighet praktiskt taget null.
Denna rörelse bevisades genom ett vackert experiment: Foucaults pendel. Det experimentella arrangemanget bestod av ett metallklot kopplat till en 67 m lång kabel som fästes i taket. Om jorden inte roterade runt sig själv skulle pendeln behöva bibehålla ett fast svängningsplan, vilket inte hände på grund av den centripetala kraften som produceras av rotationsrörelsen.
Foucaults pendel används för att demonstrera jordens rotationsrörelse.
Om vi tar hänsyn till att jordens genomsnittliga radie är 6371 km (6.371,106 m) och att den tangentiella hastigheten vid en punkt på jordens ekvatorn är 1675 km / h (465,3 m / s), accelerationen på 0,03 m / s²:
Vad får jorden att rotera?
Det som får jorden att behålla sina rotationsrörelser runt sig själv och runt solen är bevarande avtidvinkel. Vinkelmoment är en fysisk kvantitet som mäter mängden rörelse relaterad till rotation och det finns en fysikprincip som säger att i avsaknad av externa krafter måste mängden vinkelmoment i ett system bibehållas. konstant.
Tack vare de enorma avstånden till andra stjärnor är det möjligt att föra solsystemet närmare ett systemetstängd (även om det inte är det), eftersom de krafter som utövas av andra himlakroppar på oss är mycket mindre än den kraft som utövas av närliggande planeter och solen själv.
Man tror alltså att planeterna och asteroiderna som bildade solsystemet fångades upp av solens allvar medan de översatte rymden med stor hastighet och började kretsa kring det. En gång det finns inga avledande krafter i rymden, precis som friktion, förblir jordens hastighet i förhållande till solen konstant i några miljoner år och ändras bara om jordens bana förändras.
Den möjliga orsaken till jordens rotationsrörelse runt sig själv har att göra med gravitationsmoment. Man tror att den kraft som utövas av solen och andra planeter orsakade jorden att uppleva aktionen av vridmoment (moment av en kraft) och förvärva en rotationsrörelse.
Förutom denna hypotes finns det indikationer på att jorden för några miljarder år sedan kolliderade med en mycket stor asteroid, som ger upphov till månen och ger den en stor mängd rörelse roterande.
trots inga avledande krafter i rymden, när jorden vänder på sig själv, hittar de stora vattenmassorna som åtföljer dess rotation barriärer, plattformar och stort motstånd mot dess rörelse, vilket får jordens rotationsrörelse att minska med en hastighet av 2 millisekunder per sekel (0,002 s). Med andra ord: våra dagar kommer att bli längre.
Av mig Rafael Helerbrock
