Когда планета находится ближе к солнцу в афелии или перигелии ответ кратко
Обновлено: 30.06.2024
В человеческом невежестве весьма утешительно считать за вздор все то, чего не знаешь.
Книга эта предназначена не только школьнику, но и человеку, давно вышедшему из школьного возраста. Для последнего она – надежное средство отрешиться от повседневных забот. Вопросы и ответы дадут ему возможность задуматься о поразительном многообразии окружающего мира и об удивительной способности человека познавать его, о безграничном могуществе разума и унизительной его зависимости от нелепых предрассудков, о благородстве и низости человеческой души и о многом-многом другом.
Единственное требование к читателю этой книги – любознательность. А поскольку указанное качество присуще подавляющему большинству потомков Адама и Евы, то можно смело утверждать, что книга предназначена для очень широкого круга читателей.
А. Кондрашов
АСТРОНОМИЯ И АСТРОФИЗИКА
В чем Иоганн Кеплер видел назначение астрологии?
Что философ Огюст Конт считал наиболее ярким примером такого знания, которое навсегда останется скрытым от человека, и почему он ошибался?
В 1844 году философ Огюст Конт (1798–1857) подыскивал пример такого знания, которое навсегда останется скрытым от человечества. Он остановился на химическом составе далеких звезд и планет. Конт полагал, что человек никогда не посетит их и, не имея на руках образцов вещества, навсегда лишен возможности узнать его состав. Огюст Конт выбрал на редкость неудачный пример. Всего через три года после его смерти выяснилось, что для определения химического состава удаленных объектов можно использовать спектр их излучения. Астрономическая спектроскопия позволила определить состав газовых оболочек планет Солнечной системы, химический состав Солнца, далеких звезд и галактик.
Что такое Большой взрыв и как долго он продолжался?
Что такое красное смещение галактик?
То, что спектральные линии удаленных галактик всегда кажутся смещенными к красному, обнаружили Мильтон Хьюмейсон и Эдвин Хаббл в первой половине 1920-х годов. Наблюдения, которые затем в 1928 году осуществил Хаббл, были использованы им при формулировании носящего его имя закона, отражающего зависимость скорости удаления галактики от расстояния до нее. Указанное красное смещение интерпретируется как эффект Доплера, вызванный расширением Вселенной, и у этой гипотезы больше всего сторонников. Тем не менее небольшая группа ученых во главе с Хелтоном Арпом считает, что причина этого явления пока еще не вполне ясна. Их доводы основаны на результатах наблюдения некоторых удаленных двойных объектов, кажущихся связанными, но имеющих достаточно разное красное смещение.
Наверняка они когда-нибудь объясняли вам причину смены сезонов. Разные движения земли они заставляют температуры и другие метеорологические и климатические переменные изменять и изменять сезоны года. Во время поступательного движения Земли вокруг Солнца у него есть несколько важных точек, которые вызывают летнее и зимнее солнцестояние. Эти точки являются перигелий и афелий.
В этой статье мы собираемся представить различные функции афелия и перигелия в жизненно важных процессах на планете. Хотите узнать об этом больше?
Баланс Земли
Поступательное движение Земли происходит одновременно с вращением. То есть, поскольку проходят дни и ночи, Земля движется по своей орбите в Солнечная система пока он не совершит полный оборот вокруг Солнца. Как мы уже знаем, этот возврат занимает около 365 дней, что для нас является календарным годом.
Во время этого поступательного движения Земля проходит через несколько ключевых точек, которые помогают удерживать равновесие Земли. Это перигелий и афелий. Эти две точки отвечают за установление точного баланса в естественном развитии, имеющем жизненно важное значение для планеты.
Первой точкой, которую мы определим, будет афелий. Это точка, где Земля находится на наибольшем расстоянии от Солнца. Здравый смысл заключается в том, чтобы думать, что, находясь на большем расстоянии, у нас будет меньше тепла, и, следовательно, это произойдет в зимний период. . Однако все как раз наоборот. Когда Земля проходит через афелий, скорость, с которой он движется, самая медленная, и солнечные лучи прибывают более перпендикулярно Земле. Это причина Летнее солнцестояние.
Напротив, когда Земля находится в перигелии, это когда она находится в положении ближе к Солнцу и ее скорость увеличивается. Его максимальная скорость поступательного движения приходится на перигелий. В этот момент Зимнее солнцестояние и причина, по которой он холоднее, - это наклон, с которым солнечные лучи достигают северного полушария.
Процессы перигелия и афелия
Основная функция этих двух точек - установить баланс температур, который позволяет чередовать тепло и холод в течение года. Энергетический баланс Земли является ключом к поддержанию функциональности экосистем и экологического баланса. Если бы мы всегда накапливали тепло, температура не переставала бы расти, и планета стала бы непригодной для жизни. То же самое произошло, если все было наоборот.
Следовательно, необходимо наличие тех точек, которые устанавливают до и после колебаний различных земных переменных. Афелий считается элементарной точкой, где скорость перемещения планеты минимальна. Афелий происходит примерно 4 июля. CКогда Земля расположена в этой точке, она находится на расстоянии 152.10 миллиона километров от Солнца.
Напротив, когда Земля находится в перигелии - процесс, который происходит около 4 января, - это когда она будет ближе к Солнцу. Вот где он находится на расстоянии 147.09 миллиона километров. Хотя в этой ситуации мы дальше от Солнца, это не значит, что оно холоднее. Поскольку у Земли есть ось наклона 23 °, не всегда бывают одни и те же сезоны. В северном полушарии зима бывает в декабре, январе и феврале. Однако в южном полушарии это происходит в июне, июле и августе.
То есть месяцы, которые для нас жаркие, для стран южного полушария холодные. Это связано с наклоном, с которым солнечные лучи отражаются на поверхности земли. Чем больше наклонен, тем холоднее.
Законы Кеплера
Благодаря законам Кеплера можно объяснить функцию этих точек на орбите Земли. Иоганн Кеплер был немецким астрономом. это привело к появлению ряда законов, которые облегчат понимание движения планет. Он выполнил различные расчеты, которые показали траектории и расхождения между ними.
Эти законы оказали большую помощь и подробно объяснили многие важные основы процессов, происходящих во время перигелия и афелия. Мы собираемся проанализировать три закона Кеплера.
1-й закон, эллиптические орбиты
Орбиты планет Солнечной системы имеют эллиптическую форму. Следовательно, есть эти две точки, которые обозначают максимальное и минимальное расстояние планеты по отношению к Солнцу.
2-й Закон, Закон областей
Этот закон относится к орбитальной скорости планеты. Он представляет собой вариации, связанные с расстоянием от Солнца. Скорость максимальна в перигелии и минимальна в афелии. Когда планета проходит через самую дальнюю точку от Солнца, она теряет способность двигаться, потому что сила тяжести меньше. Однако это же поступательное движение проявляется по мере приближения Солнца.
Все это влияет на продолжительность дней и ночей, а также на время, необходимое для уменьшения на одной стадии и другой.
3-й закон, гармонический закон
Этот закон учитывает периоды звездных орбит планет. Здесь устанавливаются пропорции средних расстояний до Солнца. То есть сидерический период планеты измеряется относительно звезд и количественно определяется временем, прошедшим между последовательными проходами Солнца, с помощью своего рода меридиана, установленного звездой.
Как видите, эти точки очень важны для баланса Земли и времен года. Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать об афелии и перигелии.
Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.
О чем эта статья:
11 класс, ЕГЭ/ОГЭ
Форма Земли
Сейчас нам сложно представить, что раньше люди верили, будто Земля плоская. У греков, например, плоскость просто парила в воздухе и была окружена ледниками. А в Индии верили, что планета покоится на трех слонах, которые стоят на черепахе. Впрочем, кое-кто до сих пор так думает. Доказательств того, что наша планета на самом деле не плоская — много, но вот вам парочка, чтобы можно было поддержать светскую беседу.
Смена дня и ночи
По представлениям приверженцев плоской Земли, день и ночь сменяются, потому что Луна и Солнце вращаются над Землей — вот как-то так:
Но — упс! — эта модель вызывает целый ряд вопросов:
Почему длина дня и ночи меняется в течение года?
Чем объясняется цвет заката и восхода?
Почему иногда мы можем увидеть Луну и Солнце одновременно?
Почему Луна и Солнце не появляются каждый раз из одной и той же точки?
Если нет гравитационного притяжения, почему они вообще крутятся?
Лунные затмения
Если Земля плоская, то непонятно, как объяснить лунные затмения. Чтобы затмение произошло, нужно, чтобы Солнце находилось по одну сторону от диска, а Луна — по другую. Тогда ломается концепция дня и ночи, которую мы описали выше, ведь день и ночь будут наступать для всей Земли одновременно.
На плоскую Землю свет от Солнца падал бы, как свет от фонаря. То есть высокие объекты в противоположном от Солнца направлении после заката оставались бы в тени.
А на шарообразной Земле небоскребы или горы будут освещены Солнцем после заката или перед рассветом.
Именно это вы увидите, если застанете рассвет или закат в горах — или посмотрите на фотографии.
Окей, Земля все-таки не плоская — с этим разобрались. Но и шаром ее назвать нельзя: Земля имеет форму эллипсоида.
Эллипсоид — это такой приплюснутый шар, в одном из сечений у которого эллипс. Именно по траектории эллипса вращаются все спутники.
Эллипс
Эллипс — это замкнутая прямая на плоскости, частный случай овала. У эллипса две оси симметрии — горизонтальная и вертикальная, которые состоят из двух полуосей.
А еще у эллипса два фокуса — это такие точки, сумма расстояний от которых до любой точки P(x,y) является постоянной величиной.
Эллипс
F1 и F2 — фокусы
с — половина расстояния между F1 и F2
a — большая полуось
b — малая полуось
r1 и r2 — фокальные радиусы
Теперь мы знаем все необходимые понятия, чтобы разобраться, в чем состоят законы Кеплера.
Попробуйте курсы подготовки к ЕГЭ по физике с опытным преподавателем в онлайн-школе Skysmart!
Первый закон Кеплера
Каждая планета солнечной системы вращается вокруг Солнца по эллипсоидной орбите, в одном из фокусов которого находится Солнце.
Солнце находится в одном из фокусов эллипса. Ближайшая к Солнцу точка B траектории называется перигелием, а точка A, наиболее удаленная от Солнца — афелием.
Первый закон Кеплера достаточно простой, но важный, так как в свое время он сильно продвинул астрономию. До этого открытия астрономы считали, что планеты движутся исключительно по круговым орбитам. Если же наблюдения противоречили этому убеждению, ученые дополняли главное круговое движение малыми кругами, которые планеты описывали вокруг точек основной круговой орбиты. Кеплер получил доступ к огромной базе наблюдений Тихо Браге и, изучив их, перешагнул старые идеи.
Второй закон Кеплера (закон площадей)
Радиус-вектор, соединяющий планету и Солнце, описывает в равные промежутки времени равные площади.
Каждая планета перемещается в плоскости, проходящей через центр Солнца. За равные промежутки времени радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, описывает равные площади. Таким образом, тела движутся вокруг Солнца неравномерно: в перигелии они имеют максимальную скорость, а в афелии — минимальную.
На практике это можно заметить по движению Земли. Ежегодно в начале января наша планета проходит через перигелий и перемещается быстрее. Из-за этого движение Солнца по эклиптике (линии, показывающей путь Солнца по небу) также происходит быстрее, чем в другое время года. В начале июля Земля движется через афелий, из-за чего Солнце по эклиптике перемещается медленнее. Поэтому световой день летом длиннее, чем зимой.
Третий закон Кеплера
Квадраты периодов обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит.
Согласно третьему закону Кеплера, между периодом обращения планет вокруг Солнца и большими полуосями их орбит устанавливается связь. Этот закон выполняется как для планет, так и для спутников с погрешностью менее 1%.
Третий закон Кеплера
T1 и T2 — периоды обращения двух планет [c]
a1 и a2 — большие полуоси орбит планет [м]
На основании этого закона можно вычислить продолжительность года (времени полного оборота вокруг Солнца) любой планеты, если известно ее расстояние до Солнца в афелии.
Также можно проделать обратное — рассчитать орбиту, зная период обращения.
Закон всемирного тяготения
Законы Кеплера — это результаты наблюдений и обобщений. Впоследствии они легли в основу закона всемирного тяготения, который звучит так: все тела притягиваются друг к другу, сила всемирного тяготения прямо пропорциональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула силы тяготения согласно этому закону выглядит так:
Закон всемирного тяготения
F — сила тяготения [Н]
M — масса первого тела (часто планеты) [кг]
m — масса второго тела [кг]
R — расстояние между телами [м]
G — гравитационная постоянная
G = 6,67 · 10 −11 м 3 · кг −1 · с −2
Ньютон был первым исследователем, который пришел к выводу, что между любыми телами в космосе действуют гравитационные силы, и именно они определяют характер движения этих тел.
Первая и вторая космические скорости
Законы Кеплера применимы не только к движению планет и других небесных тел в Солнечной системе, но и к движению искусственных спутников Земли и космических кораблей. В этом случае центром тяготения является Земля.
Искусственный спутник Земли — космический летательный аппарат, который вращается вокруг Земли по геоцентрической орбите. Чтобы у него это получалось, аппарат должен иметь начальную скорость, которая равна или больше первой космической.
Первая космическая скорость
v1 — первая космическая скорость [м/с]
g — ускорение свободного падения на данной планете [м/с 2 ]
R — радиус планеты [м]
На планете Земля g ≈ 10 м/с 2 .
Есть еще вторая и третья космические скорости. Вторая космическая скорость — это скорость, которая нужна, чтобы корабль стал искусственным спутником Солнца, а третья — чтобы вылетел за пределы солнечной системы.
Вторая космическая скорость
v2 — вторая космическая скорость [м/с]
g — ускорение свободного падения на данной планете [м/с 2 ]
Нет, не в июне :) Попробуем разобраться с этим. А заодно с зимним солнцестоянием и сменой времен года у нас на Земле.
Солнце на лето, зима на мороз - русский народ не зря придумал такую поговорку. Хотя у нас в Сибири сейчас как раз относительно тепло :) Именно сегодня в северном полушарии – день зимнего солнцестояния. То есть сегодня нас ждет самая длинная ночь в году (и соответственно самый короткий день). И хотя продолжительность дня вот-вот начнет увеличиваться, но у астрономов сегодняшний день считается началом астрономической зимы. Но это у астрономов, а мы с вами вполне можем считать, что скоро весна!
А вообще – почему изменяются сезоны на нашей планете? Из курса природоведения в начальных классах мы помним, что смена времен года зависит от наклона оси вращения планеты.
Дело в том, что Земля вращается вокруг своей оси не перпендикулярно к плоскости своей орбиты, а с наклоном. Этот наклон равен примерно 23 градусам. И от этого в процессе движения по орбите вокруг Солнца положение оси Земли меняется. В июне северное полушарие больше наклонено к Солнцу, его лучи падают на его поверхность более отвесно, день длится дольше, и там лето.
А через полгода, в декабре Земля окажется в противоположной точке орбиты, а ее наклон остается прежним. Получается, что на северное полушарие солнечные лучи падают под углом, а день становится короткий. Солнце меньше нагревает Землю, и тогда там зима. В южном полушарии, соответственно, все наоборот.
Но это, наверное, помнят все. Зато далеко не все знают, что именно в начале января Земля находится ближе всего к Солнцу. Дело в том, что орбита Земли не совсем круговая, она немного вытянута, и расстояние от светила до нашей планеты колеблется от 152 млн км в афелии (то есть в самой дальней от Солнца точке), до 147 млн км – в перигелии (в самой ближней к нашей звезде точке орбиты). Афелий Земля проходит в начале июля, а перигелий - в начале января.
В перигелии (то есть в январе) на Землю попадает на 7% больше солнечного тепла. И, кстати, этот факт объясняет то, что в северном полушарии более прохладное лето и менее суровая зима (она могла быть еще холоднее, если бы афелий приходился на январь), а в южном более контрастные сезоны.
Между прочим, смена сезонов есть не на каждой планете. Например, на Марсе есть такие же времена года как и у нас, потому что угол наклона оси его вращения почти как у Земли - примерно 25 градусов. А на Меркурии и Венере нет времен года, их ось почти не отклонена от перпендикуляра к плоскости орбиты
Ближайший перигелий, кстати, наступит 4 января 2022 года в 6 ч 55 м по UTC. Ровно через две недели мы подлетим к Солнцу на 5 млн километров ближе, чем летом.
Читайте также: