A FÖLD TRANSZLÁCIÓS MOZGÁSA: JELLEMZŐK, KÖVETKEZMÉNYEK - FIZIKAI - 2026

A Föld transzlációs mozgása az elmozdulás, amelyet a bolygó a Nap körül hajt végre. A saját tengelye körüli forgásmozgással együtt ez a két fő mozgás egyike, amelyet az űrben hajt végre. Periódikus, mivel alig több mint egy éve a Föld kitölti a pályát.

A Föld mozgásai hatással vannak minden élő lény mindennapi életére. Ezek a mozgalmak mindig is oka voltak az emberek közötti vitának és vitának, befolyásolva minden létező civilizáció tudományos gondolatát.

1. ábra. A földi transzláció mozgása szezonális változásokat idéz elő. Forrás: Public Domain Pictures.

Az olyan nagy tudósok és csillagászok, mint Nicholas Copernicus, Crotona Fiolaus, Nicea Hipparchus, James Bradly Johannes Kepler, Isaac Newton, érdeklődtek a Föld mozgásaival, ideértve a fordítást is, kutatásaik során.

jellemzők

A transzlációs mozgás legfontosabb jellemzői között szerepel a következők:

- A Föld által leírt pálya ellipszis alakú, és a Nap a fókuszok egyikében van, a Kepler bolygómozgás törvényei szerint. Az északi sarkon megfigyelő azt mondaná, hogy az óramutató járásával ellentétesen csinálja (balkezes).

- Az elliptikus pálya teljes hossza körülbelül 930 millió kilométer.

- Ennek az ellipszisnek az excentricitása annyira kicsi (0,017-re számítva), hogy a Föld pályája meglehetősen jól megközelíthető, és egy olyan kerülettel rendelkezik, amelynek hozzávetőleges sugara körülbelül 150 x ¹⁰⁶ km. Ha a pályát pontosan rajzolják, akkor azt vizuálisan nem lehet megkülönböztetni a kerülettől. Valójában a pálya félig minor tengelye a félig fő tengely hosszának körülbelül 99,98% -a.

- A Föld körülbelül 30 km / s sebességgel halad ezen az ösvényen az ekliptika nevű síkon, amelynek merőleges, ha áthalad a Föld közepén, meghatározza az ekliptika pólusait. A Föld forgástengelye ezen vonalhoz képest körülbelül 23,5 ° -on dől, és az nyugati hónapokban az északi féltekét inkább a napsugárzásnak teszi ki, és télen fordítva.

Eredet

Ennek oka, hogy a Föld a csillagkirály körül elliptikus pályát ír le, az a gravitációs vonzerő, amelyet ez gyakorol, és ennek az erőnek a jellege, amely az 1 / r ² távolság négyzetének inverzétől függ.

A 16. század vége felé, a német csillagász, Johannes Kepler (1571–1630) felfedezte, hogy a Nap körüli bolygók tényleges pályája elliptikus volt. És ez a tény később Isaac Newtonnak adta az alapot a gravitáció egyetemes törvényének megállapításához.

Az ellipszis azoknak a pontoknak a helye, ahol a két fókusznak nevezett pont távolságának összege állandó. A Föld körüli pályán a Nap az egyik fókuszban van.

Minél laposabb egy ellipszis, annál különböznek a félig nagy és a félig kisebb tengelyek. Az ellipszis excentricitása a paraméter, amely ezt a tulajdonságot méri. Ha 0, azaz a lehető legkisebb érték, akkor egy kör.

Még kis excentrikussága esetén is a január hónapban a Föld egy olyan ponton halad át, ahol a legközelebb van a Naphoz, az úgynevezett perihelion, 147,1 millió kilométerre a Naptól. És a legtávolabbi az aphelion, júliusban fordul elő, és 152,6 milliót mér. km.

A Föld transzlációs mozgásának periódusa

Kepler bolygómozgásra vonatkozó törvényeit számtalan mérésből empirikusan állapították meg. Megállapítják, hogy:

- A bolygó pályái elliptikusak

- A sugárvektor által egy bizonyos időtartam alatt söpörött terület azonos a mozgás során.

- Az időszak négyzete (T ²) arányos a bolygó és a Nap közötti átlagos távolság kockájával (r ³), C pedig az arányosság állandója, ugyanaz minden bolygó esetében:

A C értéke kiszámítható a Földre már ismert adatai alapján, és annak egységei a Nemzetközi Rendszerben s ² / m ³.

következmények

A Föld mozgása szorosan kapcsolódik az időméréshez és az éghajlati szezonális változásaihoz, amelyekben a hőmérséklet, valamint a fény és a sötétség órája változik. Mind a tényezők, mind azok periodicitása arra vezettek, hogy az emberi tevékenységeket a naptárakban meghatározott idők szabályozzák.

A transzlációs mozgás meghatározza az év hosszát, amely során az évszakok követik egymást, és az égbolton a csillagok megváltoznak. Nyáron azok, amelyek éjszaka láthatóak, "keletben" kelnek fel és reggel "beállnak" nyugaton, télen az ellenkezőjét teszik.

Hasonlóképpen, az éghajlat változásokon megy keresztül, a Föld felületének napsugárzásnak való kitettségének ideje szerint. Az állomások a földi transzlációs mozgás és a forgástengely dőlésének együttes hatása az orbitális síkhoz viszonyítva.

A naptár

A Föld teljes forradalmat hajt végre a Nap körül 365 nap, 5 óra, 48 perc és 45,6 másodperc alatt. Ez feltételezve, hogy a Napot referenciaként vesszük figyelembe, amelyet rögzítettnek tekintünk.

Ez a "napév" vagy a "trópusi év" meghatározása, amely két egymást követő születi napéjegyenlőség közötti idő. Az napéjegyenlőségek az évszakok, amikor a éjjel és nappal a bolygó bárhol azonos hosszúságúak vannak. Előfordulnak március 22-én és szeptember 22-én.

Mivel ez az idő meghaladja a 365 napot, de a napfordulókat és napéjegyenlőségeket az év azonos napjai körül kell tartani, és mivel egész napja van, bevezetik a „szökőév” fogalmát.

Évente további 6 órát adunk hozzá, úgy, hogy 4 év után 24 óra vagy egy teljes nap halmozódik fel: egy év 366 nap vagy ugrás. Az extra napot február hónapra osztják.

Másrészt, a "csillagászati ​​év" az az idő, amely alatt a Föld egymást követő kétszer áthalad ugyanazon a ponton. De ez az év nem az, amely meghatározza a naptárat.

Évszakok és földterület-megoszlások

A Föld transzlációs mozgása, plusz a forgástengely dőlése az ecliptika pólusaihoz viszonyítva (az elliptikus metszet), a bolygót elmozdítja a naptól vagy közelebb a naphoz, és változtatja meg a napsugárzásnak való kitettséget, ami az évszakokhoz: az napéjegyenlőségek és a napfordulók.

A szezonális változások intenzitása és időtartama a Föld helyétől függően változik. Ily módon a következő zónális megoszlások vannak meghatározva:

- Az egyenlítő

- A trópusokon

- A mérsékelt övezet

- A sarki körök.

- Az oszlopok

Az Egyenlítőn a Nap sugarai maximális függőlegességgel bírnak, és a napok és éjszakák egész évben azonos időtartamúak. Ezen a ponton az éghajlat változásai a tengerszint feletti magasságtól függnek.

A pólusok felé haladva a napsugarak előfordulása egyre inkább ferde, ami megváltoztatja a hőmérsékletet, valamint a napok és éjszakák közötti egyenlőtlenségeket.

napfordulók

A napfordulók az év kétszeresét mutatják be, amikor a Nap eléri a legmagasabb vagy a legalacsonyabb látszólagos magasságot az égen, és a nap vagy az éj hossza az év maximuma (nyári és téli napforduló).

Az északi féltekén nyáron június 20–23-án, télen pedig december 21–22-én zajlanak. Az első esetben a nap a maximális magasságban délben van a képzeletbeli vonalon, amelyet a rák trópusának hívnak (az év leghosszabb napja), a második esetben a magassága minimális.

2. ábra: A Föld vázlata a nyári napforduló alatt. A nap sugarai megvilágítják az északi sarkot, míg a déli pólus sötét marad. Forrás: Wikimedia Commons.

A dátumok apró eltéréseket mutatnak egy másik földmozgás miatt: a precesszió.

Ebben az időben a nap sugarai intenzívebben csapódnak az északi féltekén (nyáron), és fordítva a déli féltekén (télen). A Nap viszont mindig látható az északi pólusnál, míg a déli pólus nincs megvilágítva, mint az ábrán látható.

A déli féltekén a helyzet megfordult: december 20–21-ig a nap a legmagasabb pontján délben van a Bak trópusán, amely a meleg évszak nyári napfordulója. Június 20–21-re pedig a minimum és a téli napforduló (az év leghosszabb éjszaka).

A téli napforduló alatt az északi pólus sötét marad, míg a déli pólusnál nyár van és a napfény állandó.

3. ábra: A téli napforduló alatt az északi féltekén a nap sugarai megvilágítják Antarktiszot. Forrás: Wikimedia Commons.

Napéjegyenlőségekés

Az napéjegyenlőségek során a Nap eléri az egyenlítőre merőleges zenitjét vagy a legmagasabb pontját, tehát a napsugárzás mindkét féltekén azonos dőléssel esik le.

Ilyenkor március 21–22: tavaszi napéjegyenlőség az északi féltekén, ősz a déli féltekén, és szeptember 22–23. Fordítva: ősz északon és tavasz délen.

4. ábra: Az napéjegyenlőség során a napok és éjszakák azonos időtartamúak. Forrás: Wikimedia Commons.

Az napéjegyenlőségek során a Nap keletre emelkedik, és nyugatra esik. Az ábrán megfigyelhető, hogy a megvilágítás egyenletesen oszlik meg mindkét félgömbön.

A négy évszak időtartama napokban körülbelül azonos, átlagosan körülbelül 90 nap, enyhe eltérésekkel.

Irodalom

1. Aguilar, A. 2004. Általános földrajz. 2.. Kiadás. Prentice Hall. 35-38.
2. Mennyire gyorsan mozog a Föld? Helyreállítva a következőből: Scientificamerican.com
3. Oster, L. (1984). Modern csillagászat. Szerkesztõ visszavált. 37-52.
4. Tipler, P. Fizika a tudomány és a technika számára. 1. kötet. Kiadás. 314-316.
5. Toussaint, D. A Föld három mozgása. Helyreállítva: eso.org.