De jordens rotasjonsbevegelse er den som planeten vår kjører rundt Jordens akse i vest-øst retning og varer omtrent en dag, nærmere bestemt 23 timer, 56 minutter og 3,5 sekunder.
Denne bevegelsen, sammen med oversettelsen rundt solen, er den viktigste jorden har. Spesielt er rotasjonsbevegelsen veldig innflytelsesrik i det daglige livet til levende vesener, siden det gir opphav til dager og netter.
Derfor har hvert tidsintervall en viss mengde solbelysning, som er det som ofte kalles dag, og fravær av sollys eller natt. Jordens rotasjon fører også til endringer i temperaturen, siden dagen er en oppvarmingsperiode, mens natten er en avkjølingsperiode..
Disse omstendighetene markerer en milepæl i alle levende vesener som befolker planeten, og gir opphav til en rekke tilpasninger når det gjelder livsvaner. I følge det har selskapene etablert periodene for aktivitet og hvile i henhold til deres skikker og påvirket av miljøet..
Åpenbart endres de lyse og mørke sonene når bevegelsen foregår. Når man deler 360 ° som har en omkrets, mellom de 24 timene som en dag er avrundet til, viser det seg at jorden på 1 time har rotert 15 ° i vest-øst retning.
Derfor, hvis vi beveger oss vestover 15º, er det en time tidligere, det motsatte skjer hvis vi reiser østover.
Jordens rotasjonshastighet på sin egen akse er estimert til 1600 km / t ved ekvator, med den påfølgende nedgangen når den nærmer seg polene, til den kansellerer bare på rotasjonsaksen..
Artikkelindeks
Årsaken til at jorden roterer rundt sin akse ligger i opprinnelsen til solsystemet. Muligens brukte solen bare lang tid etter at tyngdekraften muliggjorde fødselen fra det amorfe stoffet som befolker rommet. Da solen dannet seg, fikk den rotasjonen fra den primitive skyen av materie..
Noe av saken som ga opphav til stjernen ble komprimert rundt solen for å skape planetene, som også hadde sin andel av vinkelmomentet til den opprinnelige skyen. På denne måten har alle planeter (inkludert jorden) sin egen rotasjonsbevegelse i vest-øst-retning, unntatt Venus og Uranus, som roterer i motsatt retning..
Noen mener at Uranus kolliderte med en annen planet med samme tetthet og på grunn av innvirkning endret sin akse og rotasjonsretning. På Venus kunne eksistensen av gassformede tidevann forklare hvorfor rotasjonsretningen sakte vendte seg over tid.
Vinkelmoment er, i rotasjon, hva lineært momentum er for oversettelse. For et legeme som roterer rundt en fast akse som jorden, blir størrelsen gitt av:
L = Iω
I denne ligningen L er vinkelmomentet (kg.mto/ s), Jeg er treghetsmomentet (kg.mto) Y w er vinkelhastigheten (radianer / s).
Vinkelmomentet er bevart så lenge det ikke er noe nettomoment som virker på systemet. I tilfelle dannelsen av solsystemet, blir solen og saken som ga planetene betraktet som et isolert system der ingen kraft forårsaket et eksternt dreiemoment..
Forutsatt at jorden er en perfekt kule og oppfører seg som en stiv kropp og bruker de medfølgende dataene, må dens rotasjonsmoment være funnet: a) rundt sin egen akse og b) i sin translasjonsbevegelse rundt solen.
Data: treghetsmoment av en kule = jegsfære = (2/5) MRto; landmasse M = 5,9721024 Kg, jordens radius R = 6371 Km; gjennomsnittlig avstand mellom jorden og solen Rm = 149,6 x 106 Km.
a) Først er det nødvendig å ha jordens treghetsmoment betraktet som en sfære med radius R og masse M.
I = (2/5) ' 5.972 1024 Kg '(6371'103 Km)to = 9,7 '1037 kg.mto
Vinkelhastigheten beregnes slik:
ω = 2π/ T
Hvor T er bevegelsesperioden, som i dette tilfellet er 24 timer = 86400 s, derfor:
ω = 2π/ T = 2π/ 86400 s = 0,00007272 s-1
Rotasjonsvinkelmomentet rundt sin egen akse er:
L = 9,7 '1037 kg.mto' 0,00007272 s-1 = 7,05'1033 kg.mto/ s
b) Når det gjelder translasjonsbevegelsen rundt solen, kan jorden betraktes som et punktobjekt, hvis treghetsmoment er Jeg = M.Rtom
Jeg = M.Rtom= 5972 1024 Kg'(149.6 ' 106 × 1000 m)to = 1. 33'1047kg.mto
I løpet av et år er det 365 ×24 × 86400 s = 3,1536 × 107 s, jordens vinkelhastighet på jorden er:
ω = 2π/ T = 2π/3.1536 × 107 s = 1,99 ×10-7 s-1
Med disse verdiene er jordens vinkelmoment:
L = 1. 33'1047kg.mto × 1 .99 × 10-7 s-1 = 2,65 × 1040 kg.mto/ s
Som nevnt ovenfor er rekkefølgen av dager og netter, med deres respektive endringer i lys og temperatur, den viktigste konsekvensen av jordens rotasjonsbevegelse på sin egen akse. Imidlertid strekker dens innflytelse seg litt utover dette avgjørende faktum:
- Jordens rotasjon er nært knyttet til formen på planeten. Jorden er ikke en perfekt sfære som en biljardkule. Når den roterer, utvikles krefter som deformerer den, forårsaker bulning ved ekvator og deretter flatning ved polene..
- Jordens deformasjon gir små svingninger i verdien av tyngdekraften g forskjellige steder. For eksempel verdien av g er større ved polene enn ved ekvator.
- Rotasjonsbevegelse påvirker i stor grad fordelingen av havstrømmer og påvirker i stor grad vind, på grunn av at luft og vannmasser opplever avvik fra banen både med klokken (nordlige halvkule) og med klokken. Motsatt retning (sørlige halvkule).
- De tidssoner, for å regulere tidens gang hvert sted, ettersom forskjellige områder på jorden blir opplyst av solen eller mørklagt.
Coriolis-effekten er en konsekvens av jordens rotasjon. Siden det er akselerasjon i all rotasjon, betraktes ikke jorden som en treghetsreferanseramme, noe som er nødvendig for å anvende Newtons lover.
I dette tilfellet dukker de såkalte pseudokreftene opp, krefter hvis opprinnelse ikke er fysisk, for eksempel sentrifugalkraften som oppleves av passasjerene i en bil når den lager en kurve og de føler at de blir avbøyd til den ene siden..
For å visualisere effekten, bør du vurdere følgende eksempel: Det er to personer A og B på en plattform i rotasjon mot klokken, begge i ro i forhold til den. Person A kaster en ball til person B, men når ballen når stedet der B var, har den allerede beveget seg og ballen blir avbøyd en avstand. s, passerer bak B.
Sentrifugalkraften er ikke ansvarlig i dette tilfellet, den handler allerede utenfor sentrum. Dette er Coriolis-kraften, hvis effekt er å avlede ballen sidelengs. Det hender at både A og B har forskjellige oppoverhastigheter, fordi de er i forskjellige avstander fra rotasjonsaksen. Hastigheten til B er høyere, og de er gitt av:
vTIL = ωRTIL ; vB = ωRB
Coriolis-akselerasjonen har betydelige effekter på bevegelsen av luftmasser, og påvirker derfor klimaet. Derfor er det viktig å ta hensyn til det for å studere hvordan luftstrømmer og havstrømmer beveger seg..
Folk kan også oppleve det når de prøver å gå på en roterende plattform, for eksempel en karusell i bevegelse..
For tilfellet vist i forrige figur, anta at tyngdekraften ikke blir tatt i betraktning og bevegelsen blir visualisert fra et treghetsreferansesystem, utenfor plattformen. I dette tilfellet ser flyttingen slik ut:
Avviket som ballen opplever fra den opprinnelige posisjonen til person B er:
s = sB - sTIL = vt = (vB - vTIL) t = (ωRB - ωRTIL) t = = ω(RB - RTIL) t
Men RB - RTIL = vt, deretter:
s = ω .(vt). t = ωvtto
Det er en bevegelse med starthastighet 0 og konstant akselerasjon:
s = ½ aCoriolis tto
tilCoriolis = 2ω.v
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.