Bevegelser av månen og jordens rotasjon og oversettelse

5182
David Holt
Bevegelser av månen og jordens rotasjon og oversettelse

De bevegelser av jorden og månen De har sin opprinnelse på den ene siden i gravitasjonsattraksjonen til hver og en på den andre, og på den andre i tiltrekningen som solen igjen utøver på alle kroppene i solsystemet. 

Både jorden og månen har rotasjonsbevegelser rundt sin egen akse og for oversettelse, disse er de viktigste. Men de opplever også andre sekundære bevegelser av balanser og svingninger, fordi de ikke er punktobjekter, men heller har merkbare dimensjoner og ikke er perfekt sfæriske..

Figur 1. Orbitale plan på jorden og månen, med tilbøyelighetene til de respektive aksene og avstanden mellom sentrene og tyngdepunktet. Kilde: Wikimedia Commons. Jordbilde fra NASA; ordning av brews_ohare [Public domain]

Jord og måne betraktes som et isolert system av objekter av målbar størrelse, som dreier seg rundt deres massesenter, som ligger på linjen som går sammen med de respektive sentrene..

Dette punktet er nærmere Jorden enn Månen, siden den har den første større massen. Det ligger omtrent 4641 km fra sentrum av jorden og kalles barycenter.

Artikkelindeks

  • 1 lover
  • 2 Rotasjon og oversettelse av månen
    • 2.1 Andre bevegelser av månen
  • 3 Jordens rotasjon
  • 4 Oversettelse av jorden
  • 5 Andre bevegelser på jorden
  • 6 Referanser

Lover

Månens bevegelser styres av lovene til Cassini, bekjentgjort i 1693 av Giovanni Cassini (1625-1712):

-Månen har en synkron rotasjon med jorden, siden den har samme periode med rotasjon og oversettelse, på denne måten viser den alltid det samme ansiktet til jordobservatører..

-Hellingen til månens ekvatorialplan og ekliptikken er konstant.

-Månens rotasjonsakse, det normale til ekliptikken - Jordens baneplan - og det normale mot Månens baneplan er i samme plan.

Rotasjon og oversettelse av månen

Månen roterer rundt sin egen akse på omtrent 27,32 dager. Denne rotasjonsperioden kalles siderisk måned. I følge Cassinis første lov er dette også tiden det tar for månen å bane jorden..

Figur 2. Animasjon som viser bevegelsen til Earth-Moon-systemet rundt tyngdepunktet. Kilde: Wikimedia Commons

Synkron rotasjon er ansvarlig for at jordobservatører alltid ser det samme ansiktet av månen. 

For sin del synodisk måned er tiden som går mellom to identiske og påfølgende månefaser. 

Den synodiske måneden varer 29,53 dager og skyldes at jorden ikke er stille mens månen kretser rundt den. For at de relative posisjonene Jord-Sol-Månen skal være den samme igjen, må jorden bevege seg 27º i sin translasjonsbevegelse rundt solen..

Månen reiser også rundt jorden etter en elliptisk bane med veldig liten eksentrisitet. Eksentrisiteten til en ellips er et mål på flatingen. Denne lille verdien betyr at Månens sti er nesten sirkulær, som den kjører med en hastighet på 1 km / s..

Banene til jorden og månen krysses på de punktene som kalles noder, som gjør formørkelser mulige, siden sett fra jorden er de tilsynelatende størrelsene på solen og månen veldig like.

Andre bevegelser av månen

På grunn av den elliptiske banen som Månen følger rundt jorden, og fordi dens rotasjonsakse er skrånende 6,60 ° i forhold til vinkelrett på baneplanet (se figur 1), er det bevegelser som kalles svever. Takket være dem kan vi se en liten prosentandel av den andre siden av månen, omtrent 9%.

De mest bemerkelsesverdige sveverne er i lengdegrad og breddegrad. De svever i lengden De er på grunn av det faktum at, fordi den er den elliptiske bane, er oversettingshastigheten høyere ved perigee - nærmere Jorden - enn på apogee - lenger fra Jorden.-.

På denne måten blir en liten del av overflaten nær kantmeridianen synlig, som er like øst for nevnte meridian når månen er mellom perigee og apogeum..

På samme måte blir den delen av overflaten som er litt mot vest, synlig når månen er mellom apogee og perigee..

For sin del, breddegrad oppstår på grunn av tilbøyeligheten til rotasjonsaksen. Dermed kan noen deler av månen som er litt nord eller litt sør, sees fra jorden, avhengig av øyeblikket. Perioden for denne sveveren er en drakonisk måned, som varer i 27 dager og ca. 5 timer.

Følgende animasjon viser simulerte visninger av månen i en måned:

Jordens rotasjon

Jorden roterer rundt Jordens akse vest - øst, hvis periode er 1 dag eller mer presist 23 timer, 56 minutter og 3,5 sekunder.

Jordens rotasjonshastighet er 1600 km / t ved ekvator, og avtar til den forsvinner rett ved polene, der rotasjonsaksen går, som er skrånende 23,44 ° i forhold til jordens baneplan, kjent som formørkelsen (se figur 1).

Denne bevegelsen er ansvarlig for utseendet på dag og natt, som styrer folks liv. I omtrent 12 timer (varierer avhengig av breddegrad og årstid) mottar den ene halvkulen på jorden sollys og har høyere temperatur, mens den andre er i mørke og temperaturen synker.

Jordens rotasjon skyldes måten jorden ble dannet på. Skyen av materie som ga opphav til solsystemet måtte rotere for å komprimere saken. Men rotasjonen har en tilhørende vinkelmoment, som i fravær av eksterne dreiemomenter er bevart.

Solen, planetene og andre medlemmer av solsystemet, betraktet som et isolert system, har den vinkelmomentet, fordelt på medlemmene..

Derfor har hver planet sin egen rotasjonsbevegelse fra vest til øst, bortsett fra Venus og Uranus, som gjør det motsatte, kanskje på grunn av en kollisjon med en annen stor kropp..

Oversettelse av jorden

Jorden lager også en revolusjonær bevegelse rundt solen, hvis periode er litt over 1 år. Opprinnelsen til denne bevegelsen er i tyngdekraften som solen utøver.

I denne bevegelsen beskriver jorden en elliptisk bane, alltid i samsvar med Keplers lover om planetbevegelse. For en observatør lokalisert på Nordpolen utføres denne bevegelsen mot urviseren..

Som med månen er eksentrisiteten til ellipsen som beskriver jorden ganske liten. Deretter nærmer jordens bane en radius på 150 x 106 Km. Denne verdien brukes i astronomi for å definere en avstandsenhet kalt Astronomical Unit eller AU, mye brukt for å uttrykke avstander i solsystemet..

Figur 3. Bevegelse av jordens oversettelse rundt solen. Kilde: Wikimedia Commons.

Den totale lengden på denne ellipsen er 930 millioner kilometer, som jorden beveger seg med en hastighet på 30 km / s. 

Jordens rotasjonsakse er skrånende 23,44 ° i forhold til det normale mot ekliptikken. Av denne grunn, når planeten vår beveger seg rundt solen, er en av halvkulene mer utsatt for solstrålene, og produserer sommer, mens den andre er mindre og vinteren oppstår..

Andre bevegelser på jorden

Jorden er ikke en perfekt sfære, men en ellipsoid flatet ved polene. Dermed forårsaker ekvatorialbulen en langsom rullende bevegelse på jorden som kalles presesjon

I denne bevegelsen roterer jordaksen rundt ekliptikkens pol og sporer en imaginær kjegle, som vist i følgende figur:

Figur. Precession og nutation bevegelser av jorden. Kilde: Wikimedia Commons. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/Precession-sphere-ES.svg.

Det tar jorden 25 767 år å spore denne kjeglen. Overlagret på presesjonen er en annen gjensidig bevegelse av aksen, kalt mutasjon, forårsaket av gravitasjonsattraksjonen til Månen på ekvatorialbuen og har en periode på 18,6 år.

Referanser

  1. Oster, L. (1984). Moderne astronomi. Redaksjonell Reverte. 37-52.
  2. Tipler, P. Physics for Science and Engineering. Volum 1. 5.. Utgave. 314-316
  3. Hvorfor roterer jorden? Hentet fra: spaceplace.nasa.gov.
  4. Wikipedia. Barycenter. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.
  5. Wikipedia. Jordens bevegelser. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.