§ 5. движения земли

Вращение Земли вокруг Солнца

Вращение Земли вокруг Солнца происходит со скоростью около 30 км/с по вытянутой орбите. Среднее расстояние от Земли до центральной звезды – около 149,5 млн. км (астрономическая единица). Это расстояние изменяется: в перигелии оно приблизительно равно 147,1 млн. км, а в афелии – около 152,1 млн. км.

Следовательно, скорость вращения в перигелии будет немного превышать 30 км/с, в то время как в афелии – уменьшаться до 29,3 км/с.

Один оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365 суток 5 ч. 48 мин. и 46 сек. Каждые 4 года в календарь вводится дополнительный день.

Многим интересно знать, вокруг чего вращается Солнце и вращается ли Солнце вокруг своей оси. Солнце движется вокруг центра галактики. Также оно делает оборот по оси за 25 суток на экваторе и за 38 суток на полюсах.

В какую сторону происходит орбитальное вращение Земли

Многим интересно узнать, в какую сторону вращается Земля. Вращение Земли происходит по орбите против часовой стрелки. Это направление может увидеть условный наблюдатель, если он будет находиться «сверху» около Северного полюса Земли.

Почему чередуются времена года

Смена сезонов обусловлена годичным вращением Земли вокруг Солнца и наклоном оси относительно плоскости орбиты. В незначительной степени на этот процесс влияет эллиптичность орбиты. Астрономические сезоны определяются от точек солнцестояния и равноденствия.

Без наклона оси в любой земной точке продолжительность дня и ночи была бы неизменной. Днем Солнце занимало бы одно и то же положение в течение целого года, несмотря на то, что Земля вращается вокруг него.

В промежутке между сентябрьским и мартовским равноденствием Северное полушарие обращено к Солнцу меньшую часть суток. Поэтому дни становятся короче, а земная поверхность получает меньше тепла. Через полгода Земля находится в противоположной точке, но теперь Южное полушарие получает меньше тепла. За счет инерции атмосферы сглаживаются колоссальные температурные скачки.

Из-за эллиптичности земной орбиты в Северном полушарии осень и зима короче, чем весна и лето. В Южном полушарии наоборот, короче весна и лето, а зима и осень длиннее.

Високосный год

В високосный год в солнечных календарях прибавляется один день – 29 февраля. В лунно-солнечных календарях добавляется еще один месяц.

В нашем календаре високосным является год кратный 4. Исключение – для годов, кратных 100. Они являются високосными, если делятся на 400. Таким образом, год 2096 будет високосным, а 2100 – простым. Год 2000 был високосным, так как делился на 400.

В иудейском календаре високосный – это год, к которому добавлен месяц. В 19-годовом цикле – 7 високосных лет. В итоге получается 235 лунных месяцев из 29,5 дней. Средняя длина года составляет почти 365 ¼ дня, что соответствует полному обороту вокруг Солнца.

В исламском календаре месяцы имеют 29 или 30 дней. В табличном календаре есть регулярный високосный день, который добавляется к последнему месяцу в одиннадцатый год 30-годичного цикла. В этом месяце совершается хадж.

Может ли Земля упасть на Солнце

Наш космический дом никогда не может упасть на Солнце. Причина этого – непрерывное обращение вокруг дневной звезды. Из-за сил гравитации планета обращается по замкнутой орбите.

Почему Земля крутится вокруг оси?

В Средневековье люди считали, что Земля неподвижна, а Солнце и другие планеты вертятся вокруг нее. Только в XVI веке астрономам удалось доказать обратное. Несмотря на то что многие связывают это открытие с Галлилеем, на самом деле оно принадлежит другому ученому – Николаю Копернику.

Именно он в 1543 году написал трактат «Об обращении небесных сфер», где выдвинул теорию о движении Земли вокруг Солнца. Долгое время эта идея не получала поддержки ни со стороны его коллег, ни со стороны церкви, но в итоге оказала огромное влияние на научную революцию в Европе и стала основополагающей в дальнейшем развитии астрономии.
После того как теория о вращении Земли была доказана, ученые принялись искать причины этого явления. На протяжении последних столетий было выдвинуто множество гипотез, но даже сегодня точно ответить на этот вопрос не может ни один астроном.

В настоящее время существует три основные версии, которые имеют право на жизнь – теории об инертном вращении, магнитных полях и воздействии на планету солнечного излучения.

6.3.1 Вариации силы тяжести

Обратимся снова к формуле (). Чтобы получить приливную вариацию силы
тяжести нужно продифференцировать приливообразующий потенциал по радиусу
Земли, а знак производной изменить на обратный, так как при увеличении силы
тяжести растет компонента силы, направленная внутрь Земли.

(6.21)

В частности, лунный прилив создает вариацию силы тяжести

Формула () дает возможность вычислить изменение силы тяжести только за
счет приливообразующего потенциала, но не учитывает того факта, что высота
прибора (гравиметра), с помощью которого измеряются вариации, также
изменятся под действием тех же приливов. Известно. Что с увеличением высоты
сила тяжести уменьшается, таким образом происходит усиление вариаций силы
тяжести ( приблизительно на 20%). Так, если приливная вариация силы
тяжести для твердой Земли есть
, то истинной приливной
вариацией будет

(6.22)

где множитель называется дельта фактором.

Дельта фактор постоянные Лява связаны между собой, в первом приближении,
линейной зависимостью

(6.23)

Как мы уже говорили, вариации силы тяжести измеряют специальным гравиметром,
обладающим очень высокой чувствительностью. Такой гравиметр обычно не
переносят из одной точки в другую. Он устанавливается стационарно на
специальных станциях, где ведутся непрерывные наблюдения за приливами. В
Московском университете такая станция имеется в ГАИШе в отделе
гравитационных измерений.
Гравиметр связан с компьютером, на котором выполняется
графическое представление изменения силы тяжести.

Формула () выведена при условии, что приливная волна имеет
очень большое
период, то есть практически — это статический вариант, которого в
действительности не бывает. Экспериментальные исследования показали, что
упругие постоянные нельзя считать постоянными величинами: они зависят от
периода волны. Зависимость дельта-фактора от периода приливной волны
является очень сильным средством для тестирования принятой модели планеты.

Открытие и исследование

Первые представления о Солнечной системе появились в глубокой древности. Разные цивилизации (египтяне, шумеры, китайцы, майя и т.д.) наблюдали за небом и знали о существовании первых шести планет солнечной системы. Естественно, люди, наблюдая за Солнцем с Земли, видели, что оно вращается вокруг нашей планеты, а не наоборот. Поэтому первоначально человечество придерживалось геоцентрической картины мира, в которой Земля находилась в центре Солнечной системы. При этом траектории движения планет были очень сложными, некоторые из них могли повернуть свое движение вспять.

Лишь в XVI веке Николай Коперник объяснил эти аномалии тем, что планеты, в том числе и Земля, вращаются вокруг Солнца, а Земля также вращается вокруг своей оси. Его теория именуется гелиоцентрической картиной мира. Параллельно с этим стали развиваться средства наблюдения за космосом. Первый телескоп был создан в 1607 г. В 1610 г. Галилей совершил первое значительное открытие небесных тел. Ему удалось обнаружить 4 крупнейших спутника Юпитера и тем самым подтвердить правоту Коперника. В 1655 г. у Сатурна был обнаружен спутник Титан, а к 1686 г. Джованни Кассини открыл ещё 4 спутника этой планеты.

Следующее важное открытие произошло в 1781 г., когда Уильям Гершель обнаружил седьмую планету – Уран. В 1801 г

был найден первый астероид – Церера.

Расчеты показывали, что Уран движется по орбите не так, как того требует ньютоновская механика. Было сделано предположение, что за ним находится ещё одна планета, названная в будущем Нептуном. В 1846 г. она сначала была найдена теоретически, а только потом ее визуально наблюдал Иоганн Галле.

В 1930 г. был обнаружен Плутон. Сначала он был назван десятой планетой, однако со временем стало ясно, что он не одинок на своей орбите. В 1992 году было доказано существование пояса Койпера, которому и принадлежит Плутон, а в начале 2000-х в нем был найден ряд небесных тел, которые вместе с Плутоном в 2006 г. были признаны карликовыми планетами.

Развитие космонавтики сыграло огромную роль в исследовании Солнечной системы. В 1959 г. советский космический аппарат «Луна-1» впервые в истории преодолел гравитационное поле Земли и обследовал Луну. В дальнейшем аппараты были отправлены ко всем планетам Солнечной системы, а также к ряду спутников, астероидов, комет. «Вояджер-1», запущенный в 1977 г, уже исследует район гелиопаузы.

Единственным объектом Солнечной системы, на который высаживался человек, является Луна. Всего в 1969-1972 г. было осуществлено 6 высадок на спутник Земли.

Гелиоцентрическая система мира

В 1543 году мир увидел работу польского астронома Н. Коперника «О вращении небесных сфер». Ученый описал гелиоцентрическую теорию и подтвердил ее физическими расчетами. Исходя из теории — Земля движется. Она, как и остальные планеты, вращается вокруг некого центра, которым считалась центральная точка орбиты.

Причиной смены дня и ночи на Земле и движения Солнца по небосводу является вращение планеты вокруг своей оси.

Коперник сделал следующие выводы:

• Земля перемещается, периодически то приближаясь, то отдаляясь от других планет Солнечной системы, в результате чего эти планеты совершают как будто бы попятное движение.
• В результате периодического смещения земной оси весеннее равноденствие с каждым годом приходит немного раньше.
• Сфера звезд находится на огромном расстоянии по отношению к расстояниям между планетами, поэтому годичные параллаксы не наблюдаются.

Гелиоцентрическая модель позволила более точно оценить размеры планет и расстояния до них. Коперник определил примерные размеры Солнца и Луны, а также указал время (88 суток), которое необходимо Меркурию, чтобы совершить полный оборот вокруг Солнца.

Географические следствия вращения Земли вокруг своей оси

Вращение планеты является первопричиной множества явлений, наблюдающихся на Земле.

Само понятие географических направлений (например, запада или севера) связано с наличием у Земли оси вращения. Две точки, в которых ось вращения пересекает поверхность планеты, как раз и являются ее Северным и Южным полюсом. Без вращения планеты никаких полюсов у нее не будет.

Движение Солнца по небосводу, а также смена дня и ночи также являются следствием вращения планеты. Без него мы бы не смогли наблюдать закатов и рассветов, также как ориентироваться по Солнцу или использовать солнечные часы. Одно полушарие Земли было бы всегда освещено, а другое находилось в вечной темноте. Это привело бы к резкому перегреву одной стороны планеты и замерзанию другой. Жизнь на Земле стала бы невозможной.

Известно, что радиус Земли и полюсов меньше, чем у экватора. Это явление называют полярным сжатием, и объясняется оно именно вращением планеты. Центробежные силы, действующие на экватор, растягивают Землю в экваториальной плоскости, скорость же вращения полярных областей ниже, поэтому там это растяжение существенно меньше.

Из-за центробежных сил, порождаемых вращением планеты, ускорение свободного падения тел на экваторе оказывается чуть меньше, чем на полюсах. То есть тела там весят меньше. Этот эффект даже используется при запуске космических кораблей в космос – космодромы, построенные на низких широтах, оказываются экономически более выгодными.

Существует особая сила – сила Кориолиса, возникновение которой связано с вращением планеты. Из-за нее любые тела, совершающие движение в Северном полушарии, испытывают действие силы, которая отклоняет их вправо. Южнее экватора сила Кориолиса отклоняет тела уже влево. Сила Кориолиса сильнее всего проявляет себя в полярных областях, а на экваторе она равна нулю. Поэтому правые берега рек, текущих в Северном полушарии, испытывают большее давление со стороны воды в реке, и потому они более крутые. Южнее экватора более крутыми оказываются уже левые берега. Это явление известно как закон Бэра.

Сила Кориолиса влияет не только на реки, но также на океанские течения, воздушные потоки. Благодаря ней они закручиваются преимущественно в одном направлении.

Смена дня и ночи (а значит, и вращение планеты) влияют и на биологические процессы. Люди бодрствуют днем и спят ночью, также и действия животных связаны со временем дня. Другой пример – движение головки подсолнухов вслед за Солнцем.

Список использованных источников

Источник

Суточное вращение Земли

Если смотреть на нашу планету с северного полюса эклиптики или с Полярной звезды, то она оборачивается против часовой стрелки с запада на восток, в том же направлении, что и вокруг Солнца. Мы помним, что Земля – почти шар, а это 360° (длина окружности) и что она совершает суточный оборот примерно за 24 часа. Если мы разделим 360 на 24, то получим 15° – это и есть угловая скорость Земли за 1 час и соответственно расстояние между соседними меридианами.

Но скорость, с который движется точка земной поверхности в единицу времени, не везде одинакова, она зависит от широты местности. На экваторе объекты Земли вращаются со скоростью 455 м/с, на широте в 65° скорость снижается до 195 м/с, а полюса и вовсе неподвижны. Получается, что скорость на одной параллели одинакова, а на одном меридиане нет, она уменьшается от экватора к полюсам. Выходит, что экватор движется быстрее всей остальной поверхности Земли, а полюса стоят на месте.

Влияние осевого вращения на форму земли

Планета Земля представляет собой идеальную сферу. Но из-за того, что она слегка сжата в области полюсов, расстояние от ее центра до полюсов на 21 километр меньше, чем расстояние от центра Земли до экватора. Поэтому меридианы на 72 километра короче, чем экватор.

Осевое вращение является причиной:

• суточных изменений;
• поступления света и тепла на поверхность;
• возможностью наблюдать очевидное передвижение небесных тел;
• различий во времени в разных частях земли.

Чтобы понять, как влияет осевое вращение на форму земли, нужно принимать во внимание действие общепринятых законов физики. Как уже было отмечено, планета имеет «сплющивание» у полюсов из-за действия на нее центробежной силы и гравитации

Планета вращается так же, как и движется вокруг Солнца. Такие величины как форма, параметры и движение Земли играют большую роль в развитии всех географических явлений и процессов.

Сегодня достоверно известно, что Земля на самом деле постепенно замедляет свое вращение. Из-за силы приливов, которыми связана наша планета с Луной, каждое столетие сутки становятся длиннее на 1,5–2 миллисекунды. Через почти полтора млн. лет в сутках будет уже на один час больше. Людям не стоит опасаться полной остановки Земли. Цивилизация попросту не доживет до этого момента. Приблизительно через 5 млрд. лет Солнце увеличится в размерах и поглотит нашу планету.

Почему мы не чувствуем вращения

Другой вопрос, почему люди не ощущают это движение. Вода остается на поверхности, люди не падают, никак не ощущают свое перемещение в пространстве.

Ответит на вопрос поможет теория относительности. Существуют разные системы отсчета, физические законы в которых сохраняются в рамках одной системы координаты. Перемещение в пространстве рассматривается по-другому при переходе в другую систему отсчета.

Вращение Земли можно сравнить с ездой на поезде, когда движение практически не ощущается. Земля и поезд, как известно, используются в качестве систем отсчета в физике. Находящийся в движущемся вагоне пассажир имеет одну систему отсчета, стоящий на станции человек — другую.

Стоящие на перроне человек наблюдает неподвижную платформу и отправляющийся от станции поезд. Находящийся внутри поезда пассажир неподвижен, в движении находится окружающий его мир. Находящиеся в поезде и на перроне люди остаются на месте. В первом случае двигается мир, во втором — поезд.

Вращение Земли воспринимается также, единственное отличие заключается в масштабах явления. Находящиеся внутри системы отсчета планеты люди пребывают в неподвижности, когда стоят на поверхности земли.

Люди находятся в состоянии едущих в поезде пассажиров. Признаки перемещения в пространстве отсутствуют. Атмосфера Земли перемещается с той же скоростью, что и люди. Движение планеты не влияет на ее обитателей.

Между ездой в поезде и «путешествием» на планете существует определенное отличие. Изменение скорости движения поезда сопровождается кратковременным силовым воздействием на тело человека.

Сила рассчитывается просто — массу тела необходимо умножить на ускорение. При нулевом ускорении, когда поезд перемещается с неизменной скоростью, ускорение равняется нулю, сила также отсутствует.

При ускорении или замедлении движения ускорение меняется, на тело начинается действовать сила. Данное физическое явление проявляется особенно заметно при попытках встать или сесть в период изменения скорости движения поезда. При резком торможении тело сидящего человека также может заметно наклоняться.

Поезда меняют скорость часто, поэтому сила воздействия на тело особенно заметна. Земля двигается с одинаковой скоростью постоянно.

Любые изменения скорости ее вращения по орбите также отражались бы на людях. О том, что планета меняет свое местоположение свидетельствуют смена дня и ночи, перемещение Солнца и Луны, других небесных тел.

Вращение планеты вызывает силу Кориолиса, пол ее воздействием возникают инерционные движения влево в южном полушарии и вправо в северном полушарии.

Периоды обращения планет

Мы знаем, что абсолютно все планеты движутся вокруг звезд по эллиптическим орбитам. Звезды также не стоят на месте, они перемещаются вокруг центра Галактики, либо вокруг друг друга. Проще говоря, все крупные космические объекты имеют определенные пути движения.

Проводя анализ того или иного небесного тела, ученые-астрономы обязательно учитывают время, которые ему необходимо, чтобы совершить по своей траектории полный оборот. Это период обращения. Изучая Солнечную систему, ученые используют понятия синодического и сидерического периода.

В Солнечной системе, под сидерическим (звездным) периодом понимают время обращения планет или других космических объектов вокруг небесного Светила. Например, для Земли он составляет 365,2564 суток, что равно 1 году. Сидерический период Юпитера длится 11,86 лет, Урана – 84,02 года, Нептуна – 164,78 года. 

Планеты, которые расположены ближе к Светилу, имеют большую скорость движения. Соответственно их звездный период обращения будет короче, чем у отдаленных планет.

В астрономии благодаря наблюдениям ученые определяют синодический период – это временной отрезок между двумя одинаковыми конфигурациями планеты.Например, между двумя противостояниями или двумя соединениями.Чтобы вычислить звездный период обращения планеты, нужно знать ее синодический период.

Как же на практике связаны между собой синодический и сидерический периоды? Звездный период верхней планеты обозначим Р, а Земли – Т. Так как Земной шар будет располагаться ближе к Солнцу, значит Р˃Т. Синодический период – S. Угловые скорости движения планет по орбитам равны 360/Т и 360/Р. Например от одной конфигурации противостояние до другой планета пройдет по орбите дугу – , пройденная дуга Землей за это же время будет на 360 больше и равна  . Получаем формулу:

Пример. Каков будет синодический период у Марса, если его сидерический период (Р) равен 1,88 земного года? Синодический период Земли (Т) – 1 год.

Марс – это внешняя планета, используем формулу:

Таблица синодического и сидерического периодов обращения планет Солнечной системы (Значение периодов является величиной постоянной, эти расчеты были сделаны учеными, поэтому они точны.)

Открытие и исследование Солнечной системы

По причине того, что изначально люди наблюдали за планетами прямо с поверхности Земли без специальной техники и приспособлений, им долгое время, казалось, что небесные тела вращаются вокруг неподвижного Земного шара. С развитием науки ученые выяснили, что Земля не только вращается вокруг собственной оси, но и совершает цикличные обороты вокруг Солнца.

Наблюдения

Некоторые небесные тела можно увидеть с поверхности нашей планеты без специальных приспособлений. Например, Солнце, Меркурий, Венеру, Луну, Марс. Также можно разглядеть движения крупных комет и достаточно далеко Сатурн и Юпитер.

Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы

Изначально, когда люди начали интересоваться звездным небом, была создана геоцентрическая модель. Существовало мнение, что Земля находится в центральной части галактики и остается неподвижной, а планеты, включая Солнце, вращаются вокруг ее орбиты. Систематизировал и разработал модель астрономом Клавдий Птолемей, она дала возможность с хорошей точностью определять пути перемещения небесных объектов.

Гелиоцентрическая модель Н. Коперника

Позднее в XVI веке было совершено открытие, которое перевернуло все знания о космосе. Астроном Н. Коперник совершил исторический прорыв и разработал гелиоцентрическую модель Солнечной системы. Эта модель доказывала, что все планеты, включая Землю, а также другие небесные тела совершают цикличные обороты вокруг Солнца. В этой системе Солнце, а вместе с ним, и Луна перестали считаться отдельными, полноценными планетами и им был присвоен статус звезды и земного спутника.

Исследования Солнечной системы

После разработки гелиоцентрической модели на протяжении веков ученые совершали все новые открытия и дополняли звездные карты и атласы.

История открытий:

1. Уже в 1610 году Галилео Галилей смог разглядеть и классифицировать 4-е спутника Юпитера с помощью первого телескопа.
2. Чуть позже в 1655 году Христиан Гюйгенс впервые увидел и доказал, что у Сатурна есть спутник Титан.
3. В 1781 году Уильям Гершель открыл планету Уран и два ее спутника.
4. 1 января 1801 года был открыт и зарегистрирован первый астероид Церера.
5. В 1846 году астрономы подтвердили существование Нептуна. Удивительно, но планету сначала вычислили математическим путем и уже позже разглядели в телескоп.
6. В 1930 году Клайд Томбо рассмотрел и описал планету Плутон.

Исследования не прекращаются, и ежегодно астрономы открывают все новые небесные объекты, туманности, спутники, кометы и астероидные скопления.

Расположение Солнечной системы в Галактике

Положение Солнечной системы в Галактике‍

Солнце — одна из 200 миллиардов звёзд Млечного Пути, оно находится в одном из его спиральных рукавов — рукаве Ориона — на расстоянии 27 000 световых лет от центра Галактики. 

Как планеты вращаются вокруг Солнца, так и Солнце вращается вокруг центра Галактики. Солнечная система движется сквозь космическое пространство со скоростью в 250 км/с — это в сотни тысяч раз быстрее самого мощного сверхзвукового самолёта. 

Полный оборот вокруг центра Млечного Пути солнечная система совершает за 226 миллионов лет — эта величина называется галактическим годом. 

Изучение Солнечной системы

Долгое время человечество было убеждено, что все звёзды и планеты вращаются вокруг Земли. Система мира с неподвижной Землёй в центре была разработана греческим учёным Птолемеем во 2 веке до нашей эры и просуществовала более полутора тысяч лет. 

В 1453 году польский астроном Николай Коперник доказал, что Земля, как и другие планеты (на тот момент их было известно шесть), вращаются вокруг Солнца. Однако вплоть до XVII века церковь считала это учение ересью и боролась с его последователями. 

Одним из них был итальянский монах Джордано Бруно. В 1584 году он опубликовал исследование, в котором утверждал, что Вселенная бесконечна, а Солнце подобно остальным звёздам, просто находится гораздо ближе к Земле. Бруно был схвачен инквизицией и приговорён к сожжению на костре как еретик. 

Другим последователем Коперника стал итальянский учёный Галилео Галилей. Он создал первый телескоп, который позволил увидеть кратеры Луны, пятна на Солнце, открыть четыре спутника Юпитера и установить, что планеты вращаются вокруг своей оси. Чтобы не повторить судьбу Бруно, Галилей был вынужден отречься от своих идей.

В XVII веке немецкий астроном Иоганн Кеплер открыл законы движения планет — ему удалось установить связь между скоростью вращения планеты и её расстоянием от Солнца. Его идеи воспринял знаменитый английский физик Исаак Ньютон, создатель теории всемирного тяготения. 

В XVIII—XIX веках открытия в области оптики позволили создать более мощные телескопы, которые позволили учёным узнать больше о солнечной системе. Были открыты планеты Уран и Нептун. 

В 1951 году Советский Союз вывел на орбиту Земли первый искусственный спутник. С этого момента началась Космическая эра — эпоха практического изучения солнечной системы. 

В 1961 году Юрий Гагарин стал первым человеком, побывавшем в космосе, а в 1969 году космический корабль «Аполлон-11» доставил людей на Луну. 

В 1970-х годах Советский Союз и США запустили несколько десятков аппаратов для исследования Марса, Венеры и Меркурия, а запущенные в 1980-х аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» позволили получить данные о дальних планетах — Юпитере, Сатурне, Уране, Нептуне и их спутниках. Большую роль в изучении солнечной системы сыграл вывод на орбиту Земли космического телескопа «Хаббл» в 1990 году. 

В нынешнем десятилетии космические агентства разных стран планируют пилотируемый полёт на Марс. Экспедиция на другую планету станет величайшим событием в истории освоения солнечной системы. И всё же пока человечество находится в самом начале пути изучения космоса.

Сила Кориолиса

Тело, совершающее прямолинейное движение во вращающейся среде, отклоняется в сторону, относительно этой среды. Такая вращающаяся среда называется неинерциальной системой координат. Подобной системой является Земля. Если среда вращается по часовой стрелке, то тело, движущееся в данной системе, будет отклоняться влево, относительно среды. При вращении неинерциальной системы против часовой стрелки, тело отклоняется вправо.

На примере это будет выглядеть так: если из пушки, которая находится на Северном полюсе, выстрелить ядром в направлении экватора, то для наблюдателя, находящегося на Земле, ядро начнёт постепенно отклоняться вправо. Это происходит потому, что планета двигается, вращаясь вокруг оси, и, пока ядро летит, она успевает повернуться. Если наблюдатель находится не на Земле, то есть не движется вместе с ней, то движение ядра будет прямолинейным.

В Южном полушарии подобное отклонение движущихся тел будет происходить влево, так как, если смотреть со стороны Южного полюса, планета вращается вокруг оси по часовой стрелке.

Этот эффект называется силой Кориолиса. Он назван по имени французского учёного, открывшего феномен. Примечательно то, что этот принцип действует при любом направлении тела по земной поверхности. Если стрельнуть ядром из пушки, стоящей на экваторе, в сторону Северного полюса, то снаряд для наблюдателя, находящегося на Земле, будет отклоняться вправо, точно так же, как при обратном направлении, то есть при стрельбе с Северного полюса на экватор.

При стрельбе с экватора на Южный полюс, снаряд отклонится влево, как при стрельбе с Южного полюса на экватор. Этот эффект наблюдается, благодаря инерции ядра, направленной в сторону вращения планеты. В начале движения снаряд находился на экваторе (в земной точке с самой высокой скоростью, возникающей вследствие осевого вращения). По мере движения ядра к полюсу, оно пролетает над точками земной поверхности, которые движутся медленнее экватора, а, значит, и бокового движения ядра, сохраняющегося из-за инерции. Таким образом, ядро постепенно «обгоняет» земную поверхность в боковом направлении и отклоняется в сторону.

Сила Кориолиса всегда действует перпендикулярно движению предмета. Эта сила действует не только на тела, движущиеся по направлению меридианов, но и в любых других направлениях, независимо от того, в какую сторону происходит движение.

Силу Кориолиса не совсем корректно называть силой, так как она, на самом деле, сама по себе никуда никого не тянет. Этот эффект строго относителен и существует только в неинерциальной системе.

А вот последствия этого эффекта вполне ощутимы. Например, вследствие силы Кориолиса, на планете образуются циклоны. Воздух из зон высокого давления стремится в области с низким давлением и сила Кориолиса отклоняет воздушные массы относительно движущейся поверхности вправо или влево, в зависимости от полушария. Поэтому циклоны закручиваются против часовой стрелки в Северном полушарии, а в Южном — по часовой.

Сила Кориолиса действует на реки и их русла. В Северном полушарии обычно правые берега рек более крутые и подмыты водой, которая утягивается вращающейся планетой вправо, в Южном — наоборот, левые.

На железнодорожные рельсы также оказывает воздействие данная сила. Правые рельсы одноколейных дорог в Северном полушарии будут изнашиваться больше, так как поезд утягивает вправо. В Южном полушарии больше изнашиваются левые рельсы.

Таковы общие следствия вращения нашей планеты вокруг оси, которые, в свою очередь, влияют на огромное количество обстоятельств и событий как на Земле, так и вокруг неё. Аналогичная тема раскрывается в учебнике по географии «Осевое вращение земли» 5 класс.

Осевое вращение земли и его следствия

Благодаря астрономическим наблюдениям был установлен факт, который доказывает, что Земля единовременно принимает активное участие в нескольких видах движения. Если рассматривать нашу планету как часть Солнечной системы, то она совершает обороты вокруг центра Млечного Пути. А если рассматривать планету как единицу Галактики, то она является участницей уже движения на галактическом уровне.

Рис. 1. Осевое вращение земли.

Главным типом движения, которое исследуется учеными с древнейших времён, является вращение Земли вокруг собственной оси.

Осевым вращением Земли именуется размеренное обращение ее вокруг представляемой оси. Все объекты, которые находятся на поверхности планеты, также вращаются вместе с ней. Поворот планеты совершается в противоположном направлении относительно привычного всем движения часовой стрелки. Благодаря этому восход солнца можно отмечать на востоке, а закат — на западе. Ось Земли имеет угол наклона равный 661/2° относительно орбитальной плоскости.

Ось имеет четкие ориентиры в пространстве космоса: её северная оконечность все время обращена к Полярной звезде.

Осевое вращение Земли дает представление о видимом движении небесных тел без использования специализированного оборудования.

Рис. 2. Движение звезд и луны по небу.

Вращением Земли обусловлена смена дня и ночи. Сутки – период абсолютного оборота планеты вокруг оси. Продолжительность суток напрямую зависит от скорости вращения планеты.

Из-за вращения планеты все движущиеся по её поверхности тела отклоняются от исходной направленности в Северном полушарии вправо по ходу своего движения, а в Южном — влево. В реках такая сила в большей степени припирает воду к одному из берегов. У водных артерий Северного полушария часто крутым остается правый берег, а в Южном — левый.