Det jordens rotationsbevægelse er den, som vores planet kører rundt om Jordens akse i vest-øst retning og varer cirka en dag, specifikt 23 timer, 56 minutter og 3,5 sekunder.
Denne bevægelse sammen med oversættelsen omkring solen er den vigtigste, som Jorden har. Især er rotationsbevægelsen meget indflydelsesrig i det daglige liv for levende væsener, da det giver anledning til dage og nætter.
Derfor har hvert tidsinterval en vis mængde solbelysning, hvilket er det, der almindeligvis kaldes dag, og fravær af sollys eller nat. Jordens rotation medfører også temperaturændringer, da dagen er en opvarmningsperiode, mens natten er en køleperiode..
Disse omstændigheder markerer en milepæl i alle levende væsener, der befolker planeten, hvilket giver anledning til en lang række tilpasninger med hensyn til livsvaner. Ifølge det har virksomhederne fastlagt perioder med aktivitet og hvile i henhold til deres skikke og påvirket af miljøet..
Det er klart, at de lyse og mørke zoner ændres, når bevægelsen finder sted. Når man deler 360 °, der har en omkreds, mellem de 24 timer, som en dag er afrundet, viser det sig, at jorden på 1 time har roteret 15 ° i vest-øst retning.
Derfor, hvis vi bevæger os mod 15 ° er det en time tidligere, det modsatte sker, hvis vi rejser mod øst.
Jordens rotationshastighed på sin egen akse er blevet estimeret til 1600 km / t ved ækvator med det deraf følgende fald, når den nærmer sig polerne, indtil den annullerer lige på rotationsaksen..
Artikelindeks
Årsagen til, at Jorden roterer omkring sin akse, ligger i solsystemets oprindelse. Muligvis tilbragte solen kun lang tid, efter at tyngdekraften muliggjorde dens fødsel fra det amorfe stof, der befolker rummet. Da solen dannede sig, erhvervede den rotationen fra den primitive sky af stof..
Noget af sagen, der gav anledning til stjernen, blev komprimeret omkring Solen for at skabe planeterne, som også havde deres andel af den oprindelige skyers vinkelmoment. På denne måde har alle planeter (inklusive Jorden) deres egen rotationsbevægelse i vest-øst retning undtagen Venus og Uranus, som roterer i den modsatte retning..
Nogle mener, at Uranus kolliderede med en anden planet med samme tæthed og på grund af påvirkningen ændrede sin akse og rotationsretning. På Venus kunne eksistensen af gasformede tidevand forklare, hvorfor rotationsretningen langsomt vendte sig over tid.
Vinkelmoment er, i rotation, hvad lineært momentum er for oversættelse. For et legeme, der roterer omkring en fast akse som Jorden, er dets størrelse givet af:
L = Iω
I denne ligning L er vinkelmomentet (kg.mto/ s), jeg er inertimomentet (kg.mto) Y w er vinkelhastigheden (radianer / s).
Vinkelmomentet bevares, så længe der ikke er noget nettomoment, der virker på systemet. I tilfælde af dannelsen af solsystemet betragtes solen og det stof, der gav anledning til planeterne, som et isoleret system, hvor ingen kraft forårsagede et eksternt drejningsmoment.
Under forudsætning af at Jorden er en perfekt kugle og opfører sig som en stiv krop og bruger de leverede data, skal dens vinkelmoment for rotation findes: a) omkring sin egen akse og b) i sin translationelle bevægelse omkring Solen.
Data: inertimoment for en kugle = Ikugle = (2/5) MRto; landmasse M = 5,9721024 Kg, Jordens radius R = 6371 Km; gennemsnitlig afstand mellem jorden og solen R.m = 149,6 x 106 Km.
a) Først er det nødvendigt at have jordens inertimoment betragtet 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
Vinkelhastigheden beregnes således:
ω = 2π/ T
Hvor T er bevægelsesperioden, som i dette tilfælde er 24 timer = 86400 s, derfor:
ω = 2π/ T = 2π/ 86400 s = 0,00007272 s-1
Rotationsvinkelmomentet omkring sin egen akse er:
L = 9,7 '1037 kg.mto'' 0,00007272 s-1 = 7,05'1033 kg.mto/ s
b) Med hensyn til translationel bevægelse omkring Solen kan Jorden betragtes som et punktobjekt, hvis inertimoment er Jeg = M.Rtom
Jeg = M.Rtom= 5.972 1024 Kg''(149,6 '' 106 × 1000 m)to = 1. 33'1047kg.mto
Om et år er der 365 ×24 × 86400 s = 3,1536 × 107 s, Jordens vinkelhastighed er:
ω = 2π/ T = 2π/3.1536 × 107 s = 1,99 ×10-7 s-1
Med disse værdier er jordens vinkelmoment:
L = 1. 33'1047kg.mto × 1 .99 × 10-7 s-1 = 2,65 × 1040 kg.mto/ s
Som nævnt ovenfor er rækkefølgen af dage og nætter med deres respektive ændringer i lys og temperatur timer den vigtigste konsekvens af Jordens rotationsbevægelse på sin egen akse. Imidlertid strækker dens indflydelse sig lidt ud over denne afgørende kendsgerning:
- Jordens rotation er tæt forbundet med planetens form. Jorden er ikke en perfekt sfære som en billardkugle. Når den roterer, udvikles kræfter, der deformerer det, hvilket forårsager udbulning ved ækvator og deraf fladning ved polerne..
- Jordens deformation giver anledning til små udsving i værdien af tyngdeacceleration g forskellige steder. For eksempel værdien af g er større ved polerne end ved ækvator.
- Rotationsbevægelse påvirker i høj grad fordelingen af havstrømme og påvirker i høj grad vinde på grund af det faktum, at luft- og vandmasser oplever afvigelser fra deres bane både med uret (nordlige halvkugle) og med uret. Modsat retning (sydlig halvkugle).
- Det tidszoner, for at regulere tidens forløb hvert sted, da forskellige områder på jorden er oplyst af solen eller mørkere.
Coriolis-effekten er en konsekvens af jordens rotation. Da der er acceleration i al rotation, betragtes jorden ikke som en inertial referenceramme, hvilket er det, der er nødvendigt for at anvende Newtons love.
I dette tilfælde vises de såkaldte pseudokræfter, kræfter, hvis oprindelse ikke er fysisk, såsom den centrifugalkraft, som passagererne i en bil oplever, når den laver en kurve, og de føler, at de bliver afbøjet til den ene side..
For at visualisere dens virkninger skal du overveje følgende eksempel: der er to personer A og B på en platform i retning mod urets rotation, begge i ro i forhold til den. Person A kaster en bold til person B, men når bolden når det sted, hvor B var, har den allerede bevæget sig, og bolden afbøjes en afstand. s, passerer bag B.
Centrifugalkraften er ikke ansvarlig i dette tilfælde, den handler allerede uden for centrum. Dette er Coriolis-kraften, hvis virkning er at aflede bolden sideværts. Det sker, at både A og B har forskellige opadgående hastigheder, fordi de er i forskellige afstande fra rotationsaksen. Hastigheden for B er højere, og de er givet af:
vTIL = ωRTIL ; vB = ωRB
Coriolis-accelerationen har signifikante virkninger på luftmassernes bevægelse og påvirker derfor klimaet. Derfor er det vigtigt at tage det i betragtning for at undersøge, hvordan luftstrømme og havstrømme bevæger sig..
Folk kan også opleve det, når de prøver at gå på en roterende platform, såsom en karrusel i bevægelse..
I det tilfælde, der er vist i den foregående figur, skal du antage, at tyngdekraften ikke tages i betragtning, og bevægelsen visualiseres fra et inertialreferencesystem, uden for platformen. I dette tilfælde ser flytningen sådan ud:
Afvigelsen fra bolden fra den oprindelige position for person B er:
s = sB - sTIL = vt = (vB - vTIL) t = (ωRB - ωRTIL) t = = ω(RB - RTIL) t
Men RB - RTIL = vt, derefter:
s = ω .(vt). t = ωvtto
Det er en bevægelse med starthastighed 0 og konstant acceleration:
s = ½ aCoriolis tto
tilCoriolis = 2ω.v
Endnu ingen kommentarer