Земля и ее вращение реферат
Обновлено: 08.07.2024
Виды движений Земли. Земля, как и другие планеты Солнечной системы одновременно участвует в нескольких видах движений. Главными, из которых являются — суточное вращение вокруг своей оси и годовое движение по орбите вокруг Солнца.
Движение вокруг своей оси. Земля вращается с запада на восток, против часовой стрелки, при этом угловая скорость вращения, т.е. угол на который поворачивается любая точка на поверхности Земли, одинакова и составляет 15 градусов. Линейная скорость зависит от широты местности: на экваторе она максимальна и составляет 464 м/с, на полюсах скорость падает до нуля. Полный оборот вокруг своей оси наша планета производит за 23 часа 56 мин 4 сек. (сутки). За земную ось принимают воображаемую прямую линию, проходящую через полюса, вокруг которой вращается Земля. Перпендикулярно оси расположен экватор – это большой круг, образованный пересечением Земли, перпендикулярный оси вращения на расстоянии, равном от обоих полюсов. Если мысленно пересечь рядом параллельных экватору плоскостей, на земной поверхности появятся линии называемые параллелями. Они имеют направление запад-восток. Длина параллелей от экватора к полюсам уменьшается, соответственно уменьшается и скорость вращения точек. Если пересечь Землю плоскостями, проходящими через ось вращения то на поверхности возникают линии, которые называются меридианами. Они имеют направление север-юг, линейная скорость вращения точек на меридианах различна и от экватора к полюсам уменьшается.
Следствия движения Земли вокруг своей оси:
1. При вращении Земли возникает центробежная сила, которая играет важную роль в формировании фигуры планеты и тем самым уменьшает силу притяжения.
2. Происходит смена дня и ночи.
3. Появляется отклонение тел от направления их движения, этот процесс был назван сила Кориолиса (в честь французского ученого, открывшего это явление в 1835 году). Все тела по инерции стремятся сохранить направление своего движения. Если движение происходит относительно перемещающейся поверхности происходит отклонение этого тела слегка в сторону. Все тела, движущиеся в северном полушарии отклоняются вправо, в южном полушарии – влево. Данная сила проявляется во многих процессах: она изменяет движение воздушных масс, морских течений. По этой причине происходит подмыв правых берегов в северном полушарии и левых берегов в южном полушарии.
4. С осевым движением связаны явления суточной ритмичности и биоритмы. Суточный ритм связан со световыми и температурными условиями. Биоритмы – это важный процесс в развитии и существовании жизни. Без них невозможны фотосинтез, жизнедеятельность дневных и ночных животных и растений и, конечно же, жизнь самого человека (люди совы, люди жаворонки).
Значение астрономического положения Земли для ее природы:
1. Вследствие осевого и орбитального вращения Земли все природные процессы имеют свои ритмы.
Введение
Глава 1. Неравномерность вращения Земли
1.1 Астрономические данные. 3
1.2 Оптические наблюдения XYII-XX веков. 6
1.3Античные наблюдения. 7
1.4 Палеонтологические данные. 9
1.5 Движение полюсов Земли. 10
1.6 Природа периодических колебанийЗемли. 12
Глава 2. Методы спектрального анализа
2.1 Фурье-анализ. 16
2.2 Метод сингулярного спектрального анализа. 18
Глава 3. Обработка данных неравномерности вращенияЗемли. 21
Выводы
Список литературы
Вращение Земли вокруг своей оси испокон веков используется человеком для измерения времени. В астрономии оно служит незаменимой основой для введения различных систем координат. Однако Земля вращается не совсем стабильно: меняется скорость ее вращения, движутся географические полюсы, колеблется ось вращения в пространстве. Эти нестабильности доставляютмного хлопот астрономам, геодезистам и исследователям космоса, т.к. они искажают координаты небесных и земных объектов. Неравномерность вращения Земли и движение полюсов вызываются процессами, протекающими на нашей планете, и зависят от особенностей строения и физических свойств земных недр. Являясь отражением земных процессов, нестабильности вращения Земли содержат ценную информацию об этихпроцессах, выдаваемую самой природой.
Таким образом, изучение неравномерности вращения планеты, движения полюсов и нутаций земной оси имеет большое практическое и научное значение. Оно позволяет исправлять искаженные координаты небесных и земных объектов, способствует расширению и углублению наших знаний в различных областях наук о Земле. Как же меняется суточное вращение Земли во времени? Чем вызываетсянеравномерность вращения Земли, движение полюсов?
Целью моей работы является разработка методики прогнозирования неравномерности вращения Земли.
Актуальность: Точное время необходимо знать астрономам, геодезистам, морякам, связистам, исследователям космоса и т.д. Эта информация важна также для пользователей глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. Для пользователей навигационныхспутниковых систем неучтенное изменение длительности суток грозит неточностью в определении координат, например, изменение длительности суток в течение 10 дней на 1 мс приведет к погрешности в определении долготы на экваторе в 4,6 м. Начиная со второй половины прошлого столетия, за неравномерностью вращения Земли ведутся постоянные наблюдения. В России такого рода исследования проводит Институт прикладнойастрономии РАН. Текущие сведения, основанные на измерениях, проведенных в различных странах, обрабатываются в Международной службе вращения Земли IERS со штаб-квартирой в Париже. Необходимо не только контролировать положение полюсов и длительность суток, но и уметь их предсказывать. Однако точность прогноза, даваемого Обсерваторией ВМС США в рамках IERS и помещаемого в сети Интернет, невелика.
Глава 1.Неравномерность вращения Земли
1.1 Астрономические данные
В 123 г. до н.э. Гиппарх открыл явление пzредварения равноденствий, или прецессию. В 1755 г. Джеймс Брадлей открыл явление нутации оси вращения Земли. Сомнения в постоянстве скорости суточного вращения Земли возникли после открытия Э. Галлеем в 1695 г. векового ускорения движения Луны. Мысль о вековом замедлении.
Наша планета всегда в движении. Вращение Земли происходит одновременно вокруг центральной точки Солнечной системы и вокруг своей оси.
Земная ось и ее наклон
Под земной осью понимают условную прямую, проходящую через центр и оба географических полюса планеты.
Она не вертикальна — наклонена под углом 66°33´, и это объясняет смену времен года:
- при положении Солнце на 23°27´ с. ш. (над Северным тропиком) северное полушарие получает максимум тепла и света, в этот период здесь начинается лето;
- через полгода Солнце поднимается уже над другим тропиком — Южным, находящимся на 23°27´ ю. ш., теперь больше света и тепла получает южное полушарие, а в северном начинается зима.
Если бы земная ось располагалась всегда вертикально, явления сезонности планета не знала бы: на освещенной Солнцем половине все точки получали бы одинаковый объем тепла и света.
На угол наклона оси не влияет никакой внешний или внутренний фактор, включая притяжение Солнца, луны или других планет, но сама ось совершает прецессию — перемещение по круговой конической траектории.
Сегодня географический Северный полюс Земли смотрит на Полярную звезду, но уже через 12 тыс. лет ось развернется в противоположную сторону.
Полюс будет направлен на звезду Вега в созвездии Лиры. Через 25,8 тыс. лет он снова вернется к Полярной звезде.
Кроме того, земная ось немного дрейфует в области полюсов из-за того, что Земля вертится, немного колеблясь, двигаясь на восток или на запад со скоростью до 10-15 см/год, объясняется это климатическими изменениями, происходящим до 45° с. ш. и ю .ш.: таянием льдов Антарктиды и Гренландии, потерями воды в Евразии, излишне засушливыми или влажными годами в Австралии.
Вращение Земли вокруг своей оси
Один такой оборот Земли называется сутками и длится 24 часа, точнее — 23 часа 56 минут и несколько секунд. Движение планеты происходит с запада на восток. Это явление объясняет смену дня и ночи: день наблюдается на той половине земного шара, которая освещается Солнцем, а ночь — на теневой стороне.
Из-за такого вращения существует отклонение любых движущихся потоков вещества (воды в реках, воздуха в ветрах) от линий, параллельных экватору: в южном влево, а в северном — в обратную сторону. По-разному движутся и водовороты — от природных круговых водопадов до воды в сливе домашнего умывальника. В северной части планеты вода в воронках крутится по часовой стрелке, в южном полушарии — в обратном направлении.
Линейная скорость такого движения планеты на экваторе — 465 м/с (1674 км/ч).
С увеличением широты на север и на юг скоростные показатели постепенно становятся ниже, например на 55° с.ш. (широта Москвы) они уже почти в 2 раза меньше и равны 260 м/с.
На Южном и Северном полюсах линейная скорость достигает 0 м/с. Угловая скорость вращения планеты в любой ее точке одинакова — 15° в час.
Вращение Земли вокруг Солнца
Обращение планеты по отношению к центральной точке нашей системы происходит по эллиптической орбите на среднем расстоянии от центра системы почти 149,6 млн км со средней орбитальной скоростью примерно 29,8 км/с.
Значение скорости изменяется в зависимости от расположения нашей планеты в космическом пространстве: находясь в ближайшей к Солнцу точке (она называется перигелием), это небесное тело движется быстрее — более 30 км/с, в афелии (наиболее удаленной от светила позиции) — медленнее, около 29,3 км/с.
Пока Земля совершает полный оборот вокруг Солнца, она успевает сделать примерно 365,25 своего собственного витка. Столько дней входит в 1 астрономический год.
Он отличается от календарного, в котором за сутки принят период времени ровно 24 часа и который длится 365 дней. Каждый четвертый год в календарь добавляется дополнительный, 366 день.
В какую сторону вращается Земля
Почему мы не чувствуем ее движения
Человек не может ощущать вращения планеты, потому что вместе с ним параллельно движутся и все объекты на ее поверхности, в том же направлении и с такой же скоростью. Как пример, можно привести плавание на корабле. Находясь на его палубе, мы не замечаем, что окружающие предметы плывут по водоему вместе с нами. Относительно нас самих они остаются неподвижными.
Что, если она остановится
Если Земля перестанет вращаться вокруг своей оси, то:
- одна ее сторона будет постоянно повернута к центру Солнечной системы, светило нагреет почву до высочайших температур, и вся влага с поверхности испарится;
- вторая сторона планеты погрузится в вечную ночь, тут постоянно будет свирепствовать мороз, вода превратится в толстый слой льда, и его толщина достигнет километров;
- условия станут крайне затруднительны для возникновения и развития любых форм жизни, в т.ч. для дальнейшего существования человечества.
Земные сутки будут длиться целый год, длина дня составит 6 месяцев, и после незначительного периода сумерек на планете наступит шестимесячная ночь. Закат и восход станут определяться исключительно вращением планеты вокруг светила — всходить оно будет на западе и заходить на востоке.
Если остановка Земли вдруг произойдет, то
это повлечет за собой массу негативных последствий. Credit: Krpress
Так как линейная вращательная скорость достигает весомых значений, при внезапной остановке планеты все здания, растения, животные и люди будут снесены с поверхности силами инерции.
Исключение составят лишь сооружения, вмурованные в земную твердь или горные породы. По инерции продолжат вращаться океаны, вызвав гигантский цунами.
Магнитное поле Земли также пропадет, оставив нас без защиты от солнечного и космического ветров — опасных для всего живого заряженных частиц, которые обрушатся на планету. Потеря магнитного поля приведет к исчезновению полярных сияний.
Все описанные последствия справедливы и для ситуации, если прекратится движение Земли вокруг Солнца, только они будут еще более катастрофическими. Смены времени суток больше не будет, на одной половине планеты установится вечная ночь, на другой — такой же вечный день.
Бесплатно скачать реферат "Вращение Земли вокруг своей оси" в полном объеме
Поиск рефератов по алфавиту
2. Реферат: Вплив скіфських вірувань на становлення східнослов’нської релігійно-міфологічної системи
Значний вплив скіфських вірувань на становлення східнослов’нської релігійно-міфологічної системи відмічає Н.Полонська-Василенко : „Скіфи продовжують розробку трипільської міфалогії.
5. Реферат: Вплив фізичних вправ на розумову працездатність учнів середнього шкільного віку
1. У дипломній роботі було проаналізовано характеристику розумової працездатності, розкрито втому, її локалізацію та механізми виникнення втоми після розумої фізичної працездатност.
6. Реферат: Вплив хімічної промисловості на екологію в Україні
Початок використання кам’яного вугілля став важливим етапом у нарощуванні хіміко-технологічної діяльності. У другій половині XIX століття виникла велика коксохімічна промисловість.
7. Реферат: Вплив художньо-естетичних засобів на емоційний розвиток дитини
На протязі історичного розвитку людства мистецтво, зокрема художня творчість, посідало одне з провідних місць у системі формування особистості людини. Його розглядали як частину.
8. Реферат: Вправи для розвитку гнучкості
Серед факторів, що обумовлюють рівень гнучкості слід в першу чергу виділити розтяжність м’язової тканини, якої визначається еластичними властивостями по смугової і сполучної тканин.
9. Реферат: Вправи для розвитку гнучкості, швидкості, витривалості, виправлення постави
Комплекси для виховання гнучкості Комплекс І. 1. З вихідного положення — основна стійка, ноги на ширині плечей. Нахили тулуба вперед, назад. 2. Присідання: ноги разом; ноги на.
10. Реферат: Впровадження непу в Україні
Для позитивного вирішення проблеми необхідно було змінювати економічну політику. Така зміна означала б відмову від командних висот шляхом приватизації промисловості або колективіза.
11. Реферат: Вращение Земли вокруг своей оси
В очень древние времена люди не имели правильного представления о форме и размерах нашей планеты и о том, какое место она занимает в пространстве. Теперь мы знаем, что физическая п.
12. Реферат: Вред мобильной связи
Теории вреда" обычно ссылаются на "неопровержимые" данные исследований, полученных на животных: кроликах, крысах, лягушках и даже дождевых червях. Так, профессор Генри Лей из Вашин.
13. Реферат: Вредные привычки и борьба с ними
Алкоголизм – заболевание, характеризующееся не только потреблением больших доз этилового спирта (вызывающим интоксикацию, нарушение обмена веществ, тяжелую физическую зависимость, .
14. Реферат: Вредные факторы воздействия на рабочем месте
Метеорологические условия не только влияют на состояние организма, но и определяют организацию труда, то есть, продолжительность и периодичность отдыха работника и обогрева помещен.
15. Реферат: Времена "Хрущевской оттепели"
В 1964 году завершилась политическая деятельность Н.С.Хрущёва, в течение десяти лет возглавлявшего Советский Союз. Его десятилетие реформ было очень трудным временем. Имен.
16. Реферат: Времяоника
Название времяоника придумано для того, чтобы очертить круг вопросов появившихся при изучении фактов пророческого предвидения будущего. Сначала казалось достаточным обратить вниман.
17. Реферат: Все о клетке
Наука о клетке называется цитологией (греч. "цитос" клетка, "логос" - наука). Клетка является единицей живого: она обладает способностью размножаться, видоизменяться и реагировать .
18. Реферат: Все об Индии
Понятие государственного строя, как известно, включает две составляющие: форму правления и форму административно - территориального устройства. Пример Индии свидетельствует о том, .
19. Реферат: Все про бактерії
Бактерії також мають велике значення у колообігу вуглецю, кисню, водню, азоту, фосфору, сірки, кальцію та інших елементів. Багато видів бактерій сприяють активній фіксації атмосфер.
20. Реферат: Все про комети
Хвостаті небесні гості — комети завжди привертали до себе увагу не тільки спеціалістів, а й найширших кіл людей. У наш час на зміну всіляким марновірним уявленням про комети прийшл.
21. Реферат: Все про формат PDF
Формат PDF міцно увійшов у повсякденне життя тих, хто займається додрукарською підготовкою, його все частіше використовують для передачі макетів на вивід. А пакет QuarkXPress — ста.
Читайте также: