Ruch obrotowy i obiegowy Ziemi
Choć możesz nie zdawać sobie z tego sprawy to ruch obrotowy i obiegowy Ziemi ma kluczowe znaczenie dla funkcjonowania organizmów żywych, w tym wszystkich ludzi na świecie. Konsekwencje ruchu obiegowego Ziemi to na przykład występowanie pór roku.
Choć ruch obiegowy i obrotowy Ziemi nie jest przez nas bezpośrednio odczuwalny to Ziemia obraca się wokół własnej osi z prędkością przekraczającą 1600 km/h, a wokół Słońca z prędkością rzędu 108 tys. km/h!
Ziemia jak i cały Wszechświat znajdują się w ciągłym ruchu. Ziemia obiega Słońce, a cały Układ Słonecznym krąży wokół centrum Drogi Mlecznej. Dla nas najważniejsze w skutkach są jednak następstwa ruchu obrotowego i obiegowego, które dokładnie poznamy właśnie w tym wpisie.
A zatem już czas przejść do konkretów poznać oba rodzaje ruchów jakie wykonuje kula ziemska, następstwa ruchu obiegowego i wirowego a także parametry dotyczące czasu i szybkości obrotu.
Ruch obrotowy (ruch wirowy) Ziemi
W jaki sposób ziemia wykonuje ruch obrotowy? Ruch obrotowy ziemi odbywa się z zachodu na wschód, czyli polega na tym, że Ziemia obraca się wokół własnej osi. Cały obrót zajmuje dokładnie 24 godziny, czyli jedną dobę. Na równiku prędkość obrotu wynosi 1647 km/h i zmniejsza się wraz z przybliżaniem do biegunów, na których wynosi 0 km/h.
„Ruch obrotowy ziemi wokół Słońca” to pojęcie błędne. I choć wiemy, że jest ono wyszukiwane w Internecie stosunkowo często to jego znaczenie pozbawione jest sensu. Ruch obiegowy nie odbywa się wokół Słońca a wokół własnej osi.
Co ciekawe ruch obrotowy Ziemi z roku na rok odbywa się coraz wolniej, a więc można powiedzieć że w przeszłości doba trwała krócej niż obecnie. W ciągu ostatnich 100 lat doba wydłużyła się o około 1,7 milisekundy.
To na czym polega ruch obrotowy Ziemi było tematem zainteresowania już w starożytnej Grecji. Początkowo wierzono, że Ziemia stoi w miejscu o gwiazdy i inne ciała niebieskie krążą wokół niej. Argumentowano to w ten sposób, że gdyby Ziemia miała się obracać to jej powierzchnię zniszczyłyby potężne wichury.
Ruch obrotowy jako pierwsi zrozumieli Arabowie, już w X w. doszli do wniosku, że ruch widoczny na niebie nie wynika z ruchu samego nieba a właśnie Ziemi.
Od tamtego czasu wiemy, że ruch obrotowy Ziemi odbywa się w kierunku z zachodu na wschód.
A jak inaczej nazywamy ruch obrotowy Ziemi? W związku z tym, że Ziemia niejako wiruje wokół własnej osi, określa się go mianem ruchu wirowego.
Przypomnijmy jeszcze w punktach cechy ruchu obrotowego Ziemi:
- Ruch obrotowy Ziemi to ruch Ziemi wokół własnej osi.
- Ziemia wykonuje ruch obrotowy w kierunku przeciwnym do ruchu sfery niebieskiej. Odbywa się się zachodu na wschód.
- Osiąga maksymalna prędkość na równiku (1647 km/h), która maleje wraz z oddalaniem się od równika. Na biegunach wynosi 0.
- Obrotowy ruch ziemi to inaczej ruch wirowy.
- Jeden obrót Ziemi wokół własnej osi trwa 24 godziny.
Następstwa ruchu obrotowego Ziemi
Jakie są następstwa ruchu obrotowego Ziemi? Jest ich wiele, jednak najważniejszym z punktu widzenia naszej egzystencji jest występowanie dnia i nocy. Ma to duży wpływ na dobowy cykl życia roślin oraz zwierząt, w tym ludzi.
Inne skutki ruchu obrotowego Ziemi nie są aż tak istotne i odczuwalne dla organizmów żywych jednak warto poznać je wszystkie.
Podsumowując, konsekwencje ruchu obrotowego Ziemi to:
- Występowanie dnia i nocy, co daje możliwość pomiaru czasu.
- Pozorny ruch gwiazd i Słońca po niebie.
- Występowanie efektu Coriolisa.
- Powstawanie siły odśrodkowej co powoduje spłaszczenie kuli ziemskiej przy biegunach.
- Obrót płaszczyzny wahań wahadła Foucaulta.
Powyższe 3 punkty to bezpośrednie następstwa ruchu obrotowego Ziemi. Dodatkowo możemy wyróżnić jeszcze konsekwencje wynikające z siły Coriolisa oraz spłaszczenia Ziemi na biegunach.
Siła Coriolisa powoduje odchylenie kierunku poruszania się ciał – w prawo na półkuli północnej i w lewo na półkuli południowej. W wyniku czego np. tornada na półkuli północnej wirują zgodnie z ruchem wskazówek zegara a na południowej przeciwnie. Na półkuli północnej mocniej podmywane są prawe brzegi rzek, a na południowej lewe, na półkuli północnej wiatr ma tendencję do skręcania w prawo, a na południowej w lewo.
Z kolei fakt, że Ziemia jest spłaszczona na biegunach sprawia, że siła ciążenia na równiku jest mniejsza.
Wahadło Foucaulta pozwala udowodnić ruch obrotowy Ziemi. Co ciekawe szybkość poruszania się wahadła jest różna w zależności od szerokości geograficznej na której postawimy takie wahadło.
Wiemy już co to jest ruch obrotowy Ziemi i jakie są jego następstwa, a więc bez problemu poradzisz sobie z pytaniami typu „wymień następstwa ruchu obrotowego Ziemi”.
Teraz czas poznać drugi z najważniejszych ruchów, czyli ruch obiegowy.
Ruch obiegowy
A na czym polega ruch obiegowy Ziemi? W najprostszy sposób można powiedzieć, że jest to ruch Ziemi wokół Słońca. Ruch obiegowy Ziemi odbywa się po orbicie o kształcie elipsy. Patrząc z perspektywy półkuli północnej obrót jest zgodny z ruchem wskazówek zegara.
Ziemia obiega Słońce w ciągu jednego roku gwiazdowego, który trwa 365 dni 6 godzin 9 minut 9,54 s.
W ciągu tego czasu ziemia pokonuje odległość prawie 940 mln km co daje średnią prędkość rzędu 107 tys. km/h.
Podstawowe cechy ruchu obiegowego Ziemi to:
- Jest to obrót Ziemi wokół Słońca, który trwa dokładnie 365 dni, 6 godzin, 9 minut i 9 sekund.
- Ziemia porusza się po orbicie w kształcie elipsy.
- Ruch obiegowy, patrząc znad półkuli północnej odbywa się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.
- Czas pełnego obiegu to tzw. rok gwiazdowy, który jest jest również kalendarzowemu.
- Ruch obiegowy powoduje, że odległość Ziemi od Słońca ulega zmianie w ciągu roku.
Mamy nadzieję, że już wiesz co to jest ruch obiegowy Ziemi a pytania typu „podaj cechy ruchu obiegowego Ziemi” nie będą już dla ciebie żadnym problemem!
Następstwa ruchu obiegowego Ziemi
Jakie są następstwa ruchu obiegowego? Najważniejszym jest występowanie pór roku oraz zmienna długość dnia i nocy w zależności od dnia w ciągu roku. Na półkuli południowej astronomiczne pory roku są przesunięte względem północy o pół roku. Przykładowo jeśli w Polsce jest zima to w Australii panuje lato.
A jakie są inne skutki ruchu obiegowego Ziemi? Zaraz poznamy i dokładnie opiszemy każdy z nich.
Niebezpośrednie następstwa ruchu obiegowego Ziemi to podział czasu na odcinki roczne. To ile trwa rok wynika z długości obiegu Ziemi wokół Słońca. Również z tego powodu występują lata przestępne. Co więcej obrót sprawia, że zmieniają się strefy oświetlenia Ziemi.
Tego typu konsekwencje ruchu obiegowego Ziemi zdają się mieć największy wpływ na życie ludzi. Różna ilość promieni Słonecznej jaka dociera do Ziemi w różnych częściach globu sprawia, że ludzie musieli przystosować się do życie w zimniejszym lub cieplejszym klimacie.
Następstwem ruchu obiegowego Ziemi jest:
- Podział czasu na rok. Jest to podstawowa jednostka odmierzania czasu a długość jej trwania wynika bezpośrednio z czasu jaki Ziemia potrzebuje, żeby okrążyć Ziemię.
- Astronomiczne pory roku.
- Występowanie dnia i nocy polarnej.
- Możliwość mierzenia upływu czasu za pomocą kalendarza słonecznego.
- Zmiana pory dnia w której Słońce wschodzi i zachodzi, a także zmiana miejsca wschodu i zachodu Słońca na horyzoncie.
- Różna wysokość Słońca nad horyzontem w poszczególnych szerokościach geograficznych.
- Występowanie stref klimatycznych m.in. strefa gorąca, umiarkowana polarna.
- Zmienna długość dnia i nocy.
- Różnice w średniej temperaturze powietrza, im dalej od równika tym mniej promieni słonecznych dociera do Ziemi.
- Zmiana położenia Słońca na tle pasa 12 gwiazdozbiorów tzw. znaków zodiaku. Co około 30 dni Słońce jest widoczne na tle innego zodiaku i to właśnie na tej podstawie powstał kalendarz zodiakalny.
A zatem wiemy już co to jest ruch obiegowy Ziemi i jakie są jego następstwa. Teraz kiedy zobaczysz na klasówce polecenie wymień następstwa ruchu obiegowego Ziemi to nie powinieneś mieć problemu z udzieleniem poprawnej i pełnej odpowiedzi.
Pora jeszcze zmierzyć się z kilkoma mitami i najczęściej pojawiającymi się pytaniami na ten temat. Warto też pamiętać, że następstwem ruchu obiegowego ziemi nie jest występowanie dnia i nocy. To często popełniany błąd, więcej tego typu dylematów znajdziecie poniżej.
Najczęściej zadawane pytania:
- Jak inaczej nazywamy ruch obrotowy Ziemi? Określa się go jako ruch wirowy, ze względu na to, że glob wiruje wokół własnej osi.
- Z czego wynika ruch obrotowy Ziemi? W jaki sposób dochodzi do ruchu obrotowego?
W przestrzeni kosmicznej wszystkie planety i gwiazdy wirują, wokół własnej osi kręci się np. Słońce czy Księżyc. Odpowiedzią dlaczego tak się dzieje jest teoria względności Alberta Einsteina. To grawitacja zakrzywia przestrzeń powodując jednocześnie poruszanie się planet, gwiazd i całych galaktyk. - Największa prędkość liniowa w ruchu obrotowym Ziemi ma punkt?
Największa prędkość obrotu Ziemi w ruchu obrotowym występuje na równiku, gdzie osiąga 1647 km/h. Z kolei na biegunach wynosi zero.
Najczęstsze dylematy związane z ruchem wirowym i obiegowym:
- Czy ruch obiegowy Ziemi przebiega z zachodu na wschód? ❌
- Dzięki ruchowi obiegowego na Ziemi występuje dzień i noc. ❌
- Czy ruch obiegowy Ziemi odbywa się wokół Księżyca? ❌
- Czy ruch obiegowy Ziemi odbywa się wokół osi ziemskiej? ❌
- Ruch wirowy powoduje różnicę w trwaniu dnia i nocy w ciągu roku. ❌
- Występowanie pór roku jest następstwem ruchu obiegowego ziemi ✔️
- Czy ruch obiegowy Ziemi powoduje zmianę pór roku? ✔️
- Występowanie dnia i nocy wynika z ruchu obiegowego? ✔️
- Czy ruch obrotowy Ziemi oddziałuje na kierunki wiatrów? ✔️
- Czy ruch obrotowy powoduje powstawanie siły odśrodkowej? ✔️
Ile trwa ruch obrotowy i obiegowy ziemi?
Dowiedzmy się teraz ile trwa ruch obrotowy i obiegowy Ziemi oraz jaka jest dokładna prędkość tego ruchu.
- Ruch obrotowy (1 pełny obrót) zajmuje 24 godziny
- Ruch obiegowy(1 pełny obrót) zajmuje 365 dni, 6 godzin, 9 minut i 9 sekund.
To ile trwa pełny ruch obrotowy Ziemi równoznaczne jest z podziałem czasu na 1 dobę, natomiast fakt ile trwa obrót Ziemi wokół Słońca definiuje podział czasu na 1 rok. Przy czym Pełny obrót trwa nieco więcej niż 365 dni (nadwyżka wynosi dokładnie 6 godzin, 9 minut i 9 sekund każdego roku).
Z tego też powodu wprowadzono tzw. lata przestępne, kiedy to rok kalendarzowy jest dłuższy o 1 dzień i trwa 366 dni.
Skoro wiemy już ile trwa ruch obrotowy Ziemi możemy obliczyć prędkość wirowania i analogicznie prędkość obrotu Ziemi wokół Słońca.
Prędkość obrotu ziemi wokół własnej osi i wokół Słońca
Wokół własnej osi
- Szybkość obrotu Ziemi wokół własnej osi zależy od szerokości geograficznej
- Najszybciej Ziemia obraca się na równiku: 1647 km/h
- Najwolniej na biegunach: 0 km/h
Co ciekawe prędkość ta może ulegać zmianie ze względu na procesy zachodzące w jądrze Ziemi, ruch wód w oceanach, rozkład wiatrów na planecie czy rozkład ciśnienia atmosferycznego. Różnice są minimalne, liczone w milisekundach. Z punktu widzenia przeciętnego człowieka nie ma to większego znaczenia, jednak dla superczułych zegarów atomowych już tak.
W momencie kiedy pełny obrót Ziemi trwa krócej lub dłużej, taki zegar należy zsynchronizować do czego wykorzystuje się sekundy przestępne.
W 2020 roku Ziemia obracała się z największą prędkością w historii. Spowodowało to, że 28 dni było krótszych niż 86 400 sekund. Najkrótszy dzień był krótszy o 1,4602 milisekundy niż pełne 86 400 sekund.
Wokół Słońca
- Prędkość obrotu Ziemi wokół Słońca nie jest stała, zależy od dnia w ciągu roku.
- Najszybciej porusza się 2 stycznia: 109 080 km/h.
- Najwolniej 4 lipca: 105 480 km/h
Prędkość obrotu Ziemi w ruchu obiegowym, czyli wokół Słońca nie jest stała i zmienia się w zależności od dnia w ciągu roku. Najszybciej ziemia krąży wokół Słońca 2 stycznia, w momencie tzw. peryhelium.
Znajduje się wówczas najbliżej Słońca (147 mln km) a prędkość wynosi 30,3 km/s co można przeliczyć jako niewyobrażalną wartość 109 080 km/h.
Najmniejsza szybkość obrotu Ziemi wokół Słońca przypada na 4 lipca w momencie tzw. aphelium. Wówczas Ziemia znajduje się najdalej od Słońca (152 mln km) i porusza się z prędkością 29,3 km/s, czyli 105 480 km/h.
Podsumowanie
Podsumowując, wiemy już czym jest ruch obiegowy i obrotowy (inaczej ruch wirowy i obiegowy Ziemi). A przynajmniej powinniśmy to wiedzieć po dokładnym zapoznaniu się z tym poradnikiem. Ruch wirowy odpowiada za istnienie dnia i nocy, a także występowanie siły Coriolisa.
Poznaliśmy także jakie są następstwa ruchu obiegowego i obrotowego Ziemi, ile trwa taki ruch oraz jaka jest jego prędkość. W wyniku ruchu obiegowego Ziemi wokół Słońca mamy 4 pory roku oraz zmienną długość dnia i nocy.