какая скорость земли вокруг своей оси в секунду
Время и скорость вращения Земли вокруг Солнца и своей оси
Земля постоянно находится в движении, вращаясь вокруг собственной оси и вокруг Солнца. Это обуславливает происхождение разных явлений на ее поверхности: смена времен года, чередование дня и ночи. Благоприятные условия для жизни на Земле обусловлены этим движением и удачным расположением планеты относительно Солнца (примерно на удалении в 150 млн километров). Если бы планета была ближе, то с ее поверхности испарилась вода. Если дальше — все живое замерзло бы. Важную роль играет и атмосфера, защищающая от вредных космических лучей.
Остановимся подробнее на двух таких постоянных невидимых спутниках жизни, как движение Земли вокруг воображаемой линии (оси) и Солнца.
Скорость обращения Земли вокруг своей оси
Земля является третьей планетой от Солнца. Наряду со всеми остальными она вращается вокруг Солнца, а также имеет собственное вращение вокруг оси. Самыми быстрыми в Солнечной системе считаются планеты-гиганты:
Они завершают сутки за 10 часов.
Вращение Земли вокруг своей оси совершается за 23 часа 56 минут. Плюс дополнительные 4 минуты требуются на то, чтобы Солнце вернулось на исходную позицию. Скорость вращения на поверхности зависит от того, в какой точке наблюдается движение.
Если говорить об экваторе, то тут вращение Земли достигает 1670 километров в час или 465 метров в секунду. Расчеты проводятся с учетом того, что в районе экватора окружность планеты достигает свыше 40000 километров. Если планета резко перестанет двигаться, то люди и находящиеся предметы с такой же скоростью сорвутся с места и полетят вперед.
Ближе к 30-й широте вращение Земли вокруг оси снижается до 1440 километров в час, плавно опускаясь до 0 километров в час на полюсах (правило работает и в сторону Южного, и в сторону Северного полюсов). Это движение остается незаметным для людей из-за огромной массы планеты.
Из этого видео вы узнаете, почему мы не ощущаем вращения земли.
Значение для человечества
Различия в скорости движения имеют свое практическое значение. Страны предпочитают строить космодромы ближе к экватору. За счет скорости вращения планеты требуется меньшее количества топлива для выхода на орбиту, или же можно поднять большее количество полезного груза. При этом на старте у ракеты уже есть скорость в 1675 километров в час, так что ей проще разогнаться до орбитальной в 28 000 километров в час.
Луна своим воздействием постоянно стабилизирует наклон оси планеты. Из-за этого понемногу снижается скорость кручения планеты. Дважды в год, в ноябре и апреле, продолжительность суток увеличивается на 0,001 секунду.
Время полного оборота вокруг Солнца
Скорость вращения Земли вокруг Солнца составляет порядка 107 000 километров в час. Полный оборот планета делает за 365 суток, 5 часов 48 минут и 46 секунд, проходя за это время около миллиарда километров. Каждый год «набегают» лишние пять часов, которые астрономы складывают и раз в четыре года прибавляют 366 день — такой год называется високосным.
Если пересчитать, то окажется, что каждую секунду Земля пролетает в космическом пространстве около 30 километров. Даже скорость самого быстрого в мире гоночного автомобиля составляет всего около 300 километров в час — это в 350 раз меньше, чем скорость движения планеты по орбите. Человек не может адекватно представить себе таких огромных скоростей.
При вращении возникает сила, которая могла бы выбросить человека или предмет с поверхности Земли как объект, раскрученный на веревке. Но это вряд ли когда-то произойдет в обозримом будущем, поскольку эта сила практически полностью подавляется гравитацией и составляет всего лишь 0,03% от нее.
Как и вращение вокруг оси, это движение постепенно замедляется на незаметные обычным людям величины. Также ось по ходу движения понемногу отклоняется в течение года, так что попеременно меняются местами регионы, в которых:
Когда-то люди считали, что Земля является неподвижным телом, вокруг которого вращается Солнце и все прочие объекты. Многолетние наблюдения и совершенствование техники позволили постепенно разобраться в вопросе, и теперь почти все обитатели планеты знают, с какой скоростью вращается Земля, и что ей самой приходится немало трудиться, подставляя бока огромной звезде, чтобы обеспечить день/ночь и зиму/лето.
Видео
Из этого видео вы узнаете, как и с какой скоростью Земля вращается вокруг Солнца.
Скорость вращения Земли вокруг Солнца и собственной оси, время полного оборота
Орбита Земли
Наша планета движется вокруг Солнца по эллиптической траектории, то приближаясь к светилу на 147 млн км (этот период приходится на январь каждого года), то отдаляясь. Максимально близкая к светилу точка называется перигелием. Через полгода Земля входит в афелий. В это время расстояние от нее до нашей звезды становится равным 152 млн км. За среднее расстояние принято число 150 млн км — это большая земная полуось.
Направление движения Земли по орбите — на восток. Если сравнивать с циферблатом, это соответствует значению «против часовой стрелки».
Земля вращается вокруг своей оси двигаясь на восток. Credit: NASA Solar System Exploration.
Полный оборот планеты вокруг условной оси, проходящей через центр Солнечной системы, длится чуть более, чем 365 суток 5 часов 48 минут. Этот период получил название астрономического года, он не совпадает с календарным, в котором для удобства содержится целое число дней.
Орбитальный путь составляет 942 млн км. Расчетным путем была найдена околосолнечная скорость движения нашей планеты — 29,8 км/с. Это среднее значение, т. к. в точках афелия и перигелия Земля немного замедляется, а потом снова ускоряется.
Постреляем
С какой скоростью Земля вращается вокруг своей оси?
Скорость является понятием относительным, потому что всегда требуется определенная точка отсчета, чтобы ее рассчитать. Для расчета скорости вращения вокруг своей оси, берется вращение относительно центра планеты.
Интересно: Спутник Сатурна: Титан — интересные факты, фото и видео
Земля совершает один оборот за 23 часа 56 минут и 4.09053 секунды, что называется звездным периодом. Окружность планеты равна 40 075 километров. Для того, чтобы рассчитать скорость, потребуется разделить окружность на время, тогда получается примерно 1674 км/ч или же 465 м/с.
Земля вращается вокруг своей оси со скоростью: 1674 км в час или 465 м/с.
Колебание земной оси
В физике существует два понятия, которые используются для описания колебаний оси Земли — прецессия и нутация.
Прецессия — это такое явление, при котором момент импульса небесного тела меняет свою направленность в пространстве. Такое движение можно увидеть на примере волчка, который при запуске имеет вертикальную ось вращения, но волчок имеет свойство постепенного замедления, в процессе которого скорость начинает теряться. Из-за этого ось начинает постепенно отклоняться от привычной вертикали. За счет этого волчок начинает описывать форму подобную конусу.. Подобное движение и есть прецессия.
С Землей дела обстоят серьезнее и медленнее. Такую особенность в движении нашей родной планеты заметил еще античный географ и астроном Гиппарх, назвав это явление преддверием равноденствия. Цикл процессии у Земли крайне долгий — 25 тысяч лет. Именно с таким движением планеты ученые связывают периодические изменения в климате. Так в какой-то момент колебания станут настолько заметны, что ориентироваться по старым небесным картам будет невозможно из-за смещения всех звезд относительно экваториальной линии.
Нутация — это довольно слабое движение, которое напоминает своего рода качание или же кивание, характерное для твердого тела, совершающего процессию. Это небольшие колебания земной оси, накладывающиеся на прецессионное движение.
Циклическое торможение
Все циклично, даже скорость вращения нашей планеты, которую геофизики могут измерить с точностью до миллисекунд. Вращение Земли, как правило, имеет пятилетние циклы замедления и ускорения, и последний год цикла замедления часто взаимосвязан со всплеском землетрясений по всему миру.
Так как 2018 год является последним в цикле замедление, ученые ожидают в этом году рост сейсмической активности. Корреляция не является причинно-следственной связью, но геологи всегда ищут инструменты, чтобы попытаться предсказать, когда произойдет очередное мощное землетрясение.
Вторая космическая скорость
Вторая космическая скорость — наименьшая скорость, которую необходимо придать космическому аппарату для преодоления притяжения планеты и покидания замкнутой орбиты вокруг неё.
Предполагается, что аппарат не вернётся на планету, улетит в бесконечность. На самом деле тело, имеющее около Земли такую скорость, покинет её окрестности и станет спутником Солнца. Вторая космическая скорость в \(\sqrt <2>≈ 1<,>4\) раза больше первой космической.
Меняется ли скорость движения Земли вокруг своей оси?
Да, меняется. Ежегодно ход Земли замедляется в среднем на 4 миллисекунды.
«Астрофизики связывают это явление с Лунным притяжением, которое, как известно, влияет на приливы и отливы на нашей планете. Так вот, когда они происходят, Луна как бы пытается притянуть воду к себе, двигая её в направлении, противоположном ходу Земли. Из-за этого своеобразного противодействия на дне водоемов возникает незначительная сила трения, которая, в соответствии с законами физики, замедляет скорость движения Земли. Незначительно, всего на 4 миллисекунды в год», — уточнил Перхняк.
Движение Земли вокруг Солнца
С какой скоростью Земля движется относительно Солнца
Поскольку наша планета, как и другие планеты звездной группы, движутся вокруг Солнца, у данного движение также есть своя скоростная величина.
На полный оборот вокруг главного светила уходит 365 дней 5 часов 48 минут и 46 секунд. Хотя мы привыкли округлять и говорить просто один год. Между прочим за каждый такой год накапливается по пять часов, так сказать, лишних. Но и им нашли место, их объединяют и каждому следующему четвертому году добавляют один день. Наверняка вы догадались, что такие года называются високосными.
Вращение Земли вокруг Солнца
На основании данных о времени полного оборота планеты вокруг Солнца, не трудно вычислить с какой быстротой она движется относительно него. Следует учитывать, что двигаемся мы по орбите. А значит определяем с какой скоростью Земля летит именно по орбите.
Как изменяются времена года?
Во время вращения Земли вокруг Солнца её угол наклона не меняется. В результате на одной части своей траектории Земля будет больше повёрнута к Солнцу своей нижней половиной: Южным полушарием, где наступает лето. А в это время Северный полюс будет практически скрыт от солнца: значит туда приходит зима. Дважды в год Солнце примерно одинаково освещает Северное и Южное полушария: это время весны и осени. Эти моменты ещё известны как весеннее и осеннее равноденствие.
Какова скорость вращения Земли вокруг своей оси?
Земля вращается вокруг своей оси, и доказательством этого факта является смена дня и ночи. Но какова скорость этого вращательного движения?
Линейная скорость измеряется в м/с и характеризует величину, на которую отдельная материальная точка перемещается за единицу времени. Разные точки Земли находятся на разном расстоянии от ее оси, а потому имеют разную линейную скорость. Так, Северный и Южный полюс вообще не участвуют во вращении, так как именно через них проходит земная ось. Быстрее же всего вращаются точки экватора. Их линейная скорость составляет 465 м/с, или 1674 км/ч. Это примерно в 1,4 раза больше скорости звука. На широте, соответствующей северной 60° широты (на которой располагается Санкт-Петербург), линейная скорость вращения примерно вдвое меньше.
Линейная скорость вращения Земли на разных широтах:
Различия в линейной скорости разных точек Земли порождают интересные эффекты. Дело в том, что от величины скорости зависит центробежная сила, которая направлена против силы земного тяготения. Из-за изменчивости центробежной силы наша Земля немного сплюснута у полюсов. Примечательно, что этот эффект был сначала предсказан Ньютоном, и лишь после его смерти обнаружен французом Мопертюи.
Также из-за разности линейных скоростей ускорение свободного падения на экваторе меньше, чем на полюсе. В результате ракете, стартующей с космодрома вблизи экватора, нужно меньше топлива для преодоления земной гравитации. Именно поэтому такая страна, как Франция, запускает свои спутники в космос не со своей континентальной территории, а из Гвианы, колонии в Южной Америке, располагающейся почти на экваторе.
Список использованных источников
Земля резко начала вращаться быстрее: почему это происходит и есть ли опасность
Земля все быстрее начинает вращаться вокруг своей оси. Это может привести к тому, что от всемирного времени придется отнять секунду. Это не так мало, как может показаться. Если просто взять и убрать эту секунду, то вся техника на планете начнет работать с перебоями. Рассказываем, как вращение Земли может поменять все вокруг.
Читайте «Хайтек» в
Как изменяется скорость вращения Земли?
Земля — это не идеальный шар и не абсолютно твердое тело. На нее действуют гравитационные силы Луны, Солнца и других крупных планет, например, Юпитера. Поэтому скорость вращения Земли может меняться. Правда, эти изменения совсем незначительные — примерно миллисекунды в день.
Согласно наблюдениям, скорость вращения не только увеличивается, но и может уменьшатся. Причем во время этих процессов меняется положение планеты и земная ось, вокруг которой вращается наша планета.
Как на нас влияют изменения скорости вращения и расположение оси?
Скорость вращения планеты и координаты, например, северного полюса могут меняться, из-за этого в системах отсчёта географических координат и при исчислении времени постепенно накапливаются ошибки. Они могут привести к авариям с участием спутников, самолетов или кораблей. Поэтому ГЛОНАСС и GPS регулярно вносят поправки в свои данные, чтобы минимизировать ошибки.
С 1902 года ученые ежегодно отслеживают изменения времени. Cейчас время, измеряемое по вращению Земли, начало обгонять атомное.
Нынешние 365 оборотов Земли грозят стать рекордно короткими за 60 лет наблюдений.
Если планета продолжит ускоряться, то в 2026-м разница приблизится к критической — в 0,9 секунды. Хранители времени будут вынуждены впервые в истории убавить время на секунду.
Как точно измерить время?
Эталоном секунды с 1967 года являются атомные часы, которые, в отличие от вращения Земли, идут с постоянной скоростью. Иногда разница между временем вращения Земли и атомным становится критичной, тогда ученые (обычно это происходит один раз в несколько лет) в конце декабря или июня вводят добавочную секунду. Последний раз это делали в конце 2016-го. Отнимать лишнее время еще никогда не приходилось.
Атомные часы считаются самым надежным способом измерить время и найти погрешность у остальных приборов. Без атомных часов было бы невозможным развитие систем спутниковой навигации вроде ГЛОНАСС или GPS: расстояние они определяют именно по времени, за которое сигнал проходит от точки на Земле до спутника и обратно.
На современных навигационных спутниках установлено по несколько рубидиевых, более компактных атомных часов.
Земля вращается быстрее и меняет время. Почему это происходит?
Пока что нет точного ответа на вопрос, почему Земля начала вращаться быстрее. Существуют множество факторов, которые меняют скорость нашей планеты. Например, есть 18,6-летний цикл, по которому наша планета то сжимается по экватору, то расширяется. Это происходит из-за гравитации Луны.
Влияют и сезонные изменения. Земля может менять скорость вращения под воздействием воздушных масс. Атмосфера меняет вращательный момент планеты. Когда усиливаются западные ветра, она чуть тормозит. Поэтому получается, что в среднем самые длинные сутки выпадают на 1 мая и 7 декабря, а самые короткие — на 4 августа.
Как на скорость вращение влияет температура Земли
Ученым понятно, как оболочки Земли влияют на ее вращение, но вот синхронизация с колебаниями глобальной температуры пока остается непонятной.
Ранние наблюдения показали, что во время потеплений Земля ускоряется. Например, это произошло 1930-е годы, аналогичный процесс идет и сегодня. Несмотря на это, взаимосвязь скорости и температуры пока не так очевидна для исследователей.
Глобальные климатические процессы и движение Земли
В новой работе, которая была опубликована весной 2021 года, ученые из Китая выяснили, что примерно в 1990-е полюс Земли сместился на несколько дециметров к востоку. Исследователи назвали причиной сверхбыстрое таяние ледников, после которого вода начала перераспределяться по поверхности планеты.
Еще одна последняя статья описывает чандлеровское колебание оси вращения Земли — когда полюс смещается на несколько метров в противоположные стороны каждые 14 месяцев и, одновременно с этим, сама планета колеблется влево-вправо. Это колебание имеет цикл в 40 лет. Сейчас оно находится на стадии затухания.
Как колебания, глобальные температуры и скорость вращения Земли соотносятся друг с другом ученым еще предстоит выяснить. Пока что выводы делать рано, подчеркивают авторы работы.
Скорость вращения Земли
Как известно, наша планета движется, и не только вокруг Солнца, но и вокруг своей оси. Вдобавок, мы знаем, что для любого движения характерна определённая скорость, которая может зависеть (как и само движение) от различных факторов. Следовательно, вращение Земли также имеет свою скорость.
Скорость — это векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения материальной точки за любой отрезок времени относительно величины промежутка.
Скорость вращения Земли
Правда, земная скорость — вещь относительна. Так как для её расчёта нужна определённая точка отсчёта. Например, для того, чтобы вычислить с какой скоростью движется Земля вокруг своей оси, такой точкой является центр планеты.
Однако, говоря о подобном параметре земельного кружения, важно знать, что скорость разделяют на угловую и линейную.
Угловая скорость
Это величина, которая равна отношению угла тела к отрезку времени, затраченному на этот поворот. Можно сказать, что это быстрота изменения угла тела за промежуток времени. Выражается она в радианах в секунду, и для всех точек имеет постоянное значение.
Как выяснилось, на полный оборот нашей планеты вокруг своей оси требуется 23 часа 56 минут 4,09053 секунды. Проще говоря, одни звездные сутки.
Формула угловой скорости: отношение изменения угла за время.
Формула угловой скорости
Так как земной оборот равен 360 градусов или 2π (2*3,14=6,28), а время этого оборота в секундах 86344, то угловая скорость вращения Земли вокруг своей оси приблизительно равна 7,26851851851-5с-1.
Линейная скорость
Такую характеристику применяют для того, чтобы выразить темп движения по окружности. Как известно, при круговом вращении тела его разные точки имеют разные скорости. Хотя угловая величина перемещения для них остаётся неизменной.
Формула линейной скорости
А это значит, что скорость вращения Земли равна примерно 465 м/сек. То есть расчет производится путём деления окружности на время, затраченное на весь оборот.
Однако скорость движения Земли изменяется, потому как её окружность также меняется относительно широты. Ведь радиус планеты уменьшается к полюсам. Соответственно, на разных широтах разный темп вращения. Другими словами, где меньший радиус медленнее и скорость. К примеру, на полюсах она почти нулевая, а на экваторе составляет 1674 км/час.
Для того, чтобы рассчитать скорость вращения Земли на другой широте, необходимо косинус выбранной широты умножить на экваторную скорость. Например, быстроту движения планеты на широте 30 градусов мы вычислим, если косинус 30 градусов, который равен 0,866, умножим на 1674. Таким образом, получаем 1449,7 км/час.
С какой скоростью Земля движется относительно Солнца
Поскольку наша планета, как и другие планеты звездной группы, движутся вокруг Солнца, у данного движение также есть своя скоростная величина.
На полный оборот вокруг главного светила уходит 365 дней 5 часов 48 минут и 46 секунд. Хотя мы привыкли округлять и говорить просто один год. Между прочим за каждый такой год накапливается по пять часов, так сказать, лишних. Но и им нашли место, их объединяют и каждому следующему четвертому году добавляют один день. Наверняка вы догадались, что такие года называются високосными.
Вращение Земли вокруг Солнца
На основании данных о времени полного оборота планеты вокруг Солнца, не трудно вычислить с какой быстротой она движется относительно него. Следует учитывать, что двигаемся мы по орбите. А значит определяем с какой скоростью Земля летит именно по орбите.
Как рассчитать темп земного движения вокруг Солнца
Для этого необходимо радиус орбиты или расстояние до Солнца (≈150 млн км) умножить на 2π (23,14=6,28), что составляет 942 млн км. Все это разделим на время, затраченное на этот промежуток (365 дней 24 часа*3600 секунд=31 536 000 секунд). В итоге получаем 29,87 км в секунду.
Принято считать, что средняя скорость Земли по орбите (по окружности Солнца) равна 30 км/сек.
По данным учёных, скорость вращения Земли вокруг своей оси постепенно уменьшается. Причем наблюдаются пятилетние циклы то ускорения, то замедления движения планеты. Но объяснить по какой причине происходят такие изменения пока не получается. Поэтому за движением нашей планеты ведётся постоянное наблюдение и мониторинг. Возможно, отыщется какая-либо взаимосвязь данного явления.