Галактики

Як обчислити швидкість обертання землі?

Як відомо, наша планета рухається, і не тільки навколо Сонця, а й навколо своєї осі. До того ж, ми знаємо, що для будь-якого руху характерна певна швидкість, яка може залежати (як і сам рух) від різних факторів. Отже, рух також має швидкісну характеристику.

Швидкість – це векторна фізична величина, що характеризує швидкість переміщення матеріальної точки за будь-який відрізок часу щодо величини проміжку.

Швидкість обертання Землі

Правда, земна швидкість – річ відносна. Так як для її розрахунку потрібна певна точка відліку. Наприклад, для того, щоб вирахувати з якою швидкістю рухається Земля навколо своєї осі, такою точкою є центр планети.
Однак, говорячи про такому параметрі земельної кружляння, важливо знати, що швидкість поділяють на кутову і лінійну.

Кутова швидкість

Це величина, яка дорівнює відношенню кута тіла до відрізку часу, витраченому на цей поворот. Можна сказати, що це швидкість зміни кута тіла за проміжок часу. Виражається вона в радіанах в секунду, і для всіх точок має постійне значення.
Як з’ясувалося, на повний оборот нашої планети навколо своєї осі вимагається 23 години 56 хвилин 4,09053 секунди або ж, простіше кажучи, одні зоряні добу.
Формула кутової швидкості: відношення зміни кута за час.

Так як земний оборот дорівнює 360 градусів або 2π (2*3,14=6,28), а час цього обороту в секундах 86344, то кутова швидкість обертання навколо своєї осі приблизно дорівнює 7,26851851851-5с-1.

Лінійна швидкість

Таку характеристику застосовують для того, щоб висловити темп руху по колу. Як відомо, при круговому обертанні тіла його різні точки мають різні швидкості. Хоча кутова величина переміщення для них залишається незмінною.

А це означає, що швидкість обертання дорівнює приблизно 465 м/с. Тобто розрахунок проводиться шляхом ділення кола на час, витрачений на весь оборот.
Однак швидкість руху Землі змінюється, тому як її окружність також змінюється відносно широти. Адже радіус планети зменшується до полюсів. Відповідно, на різних широтах різний темп обертання. Іншими словами, де менший радіус повільніше і швидкість. Приміром, на полюсах вона майже нульова, а на екваторі складає 1674 км/год.
Для того, щоб розрахувати яка швидкість обертання Землі на інший широті, необхідно косинус обраної широти помножити на экваторную швидкість. Наприклад, швидкість руху планети на широті 30 градусів ми обчислимо, якщо косинус 30 градусів, який дорівнює 0,866, помножимо на 1674. Таким чином, отримуємо 1449,7 км/год.

З якою швидкістю Земля рухається відносно Сонця

Оскільки наша планета, як і інші планети зоряної групи, рухаються навколо Сонця, у даного рух також є своя швидкісна величина.
Власне кажучи, на повний оборот навколо головного світила йде 365 днів 5 годин 48 хвилин і 46 секунд, якщо це точно. Хоча ми звикли округляти і говорити просто один рік. Між іншим, за кожний такий рік накопичується по п’ять годин, так би мовити, зайві. Але і їм знайшли місце, їх об’єднують і кожного наступного четвертому році додають один день. Напевно, ви здогадалися, що такі роки називаються високосними.

На підставі даних про часу повного обороту планети навкруги Сонця не важко вирахувати з якою швидкістю вона рухається щодо нього. Слід враховувати, що рухаємося ми по орбіті, а значить визначаємо з якою швидкістю летить саме по орбіті.

Як розрахувати темп земної руху навколо Сонця

Для цього необхідно радіус орбіти або відстань до Сонця (≈150 млн км) помножити на 2π (23,14=6,28), що становить 942 млн км це розділимо на час, витрачений на цей проміжок (365 днів 24 години*3600 секунд=31 536 000 секунд), і отримуємо 29,87 км в секунду. Прийнято вважати, що середня швидкість по орбіті (по колу Сонця дорівнює 30 км/с.

За даними вчених, швидкість обертання Землі навколо своєї осі поступово зменшується. Причому спостерігаються п’ятирічні цикли то прискорення, то уповільнення руху планети. Але пояснити, з якої причини відбуваються такі зміни поки що не виходить. Тому за рухом нашої планети ведеться постійне спостереження і моніторинг. Можливо, знайдеться яка-небудь взаємозв’язок даного явища.