De jordens rotationsrörelse är den som vår planet kör runt Jordens axel i väst-östlig riktning och varar ungefär en dag, särskilt 23 timmar, 56 minuter och 3,5 sekunder.
Denna rörelse, tillsammans med översättningen runt solen, är de viktigaste som jorden har. I synnerhet är rotationsrörelsen mycket inflytelserik i det dagliga livet för levande varelser, eftersom det ger upphov till dagar och nätter.
Därför har varje tidsintervall en viss mängd solbelysning, vilket är det som vanligtvis kallas dag, och frånvaro av solljus eller natt. Jordens rotation medför också temperaturförändringar, eftersom dagen är en uppvärmningsperiod, medan natten är en nedkylningsperiod..
Dessa omständigheter markerar en milstolpe i alla levande varelser som befolkar planeten, vilket ger upphov till en mängd anpassningar när det gäller livsvanor. Enligt det har företagen fastställt perioderna för aktivitet och vila enligt deras seder och påverkas av miljön..
Uppenbarligen förändras de ljusa och mörka zonerna när rörelsen äger rum. När man delar 360 ° som har en omkrets, mellan de 24 timmar som en dag avrundas, visar det sig att jorden på 1 timme har roterat 15 ° i väst-östlig riktning.
Om vi rör oss väster 15 ° är det därför en timme tidigare, det motsatta händer om vi reser österut.
Jordens rotationshastighet på sin egen axel har uppskattats till 1600 km / h vid ekvatorn, med den därav följande minskningen när den närmar sig polerna, tills den avbryts precis på rotationsaxeln..
Artikelindex
Anledningen till att jorden roterar runt sin axel ligger i solsystemets ursprung. Möjligen tillbringade solen bara länge efter att gravitationen möjliggjorde sin födelse från den amorfa materien som befolkar rymden. När solen bildades förvärvade den rotationen från det primitiva molnet av materia..
En del av saken som gav upphov till stjärnan komprimerades runt solen för att skapa planeterna, som också hade sin del av det ursprungliga molnets vinkelmoment. På detta sätt har alla planeter (inklusive jorden) sin egen rotationsrörelse i väst-östlig riktning, förutom Venus och Uranus, som roterar i motsatt riktning..
Vissa tror att Uranus kolliderade med en annan planet med liknande densitet och på grund av påverkan ändrade sin axel och rotationsriktning. På Venus kan förekomsten av gasformiga tidvatten förklara varför rotationsriktningen långsamt vändes över tiden.
Vinkelmoment är, i rotation, vad linjär momentum är för översättning. För en kropp som roterar runt en fast axel som jorden, ges dess storlek av:
L = Iω
I denna ekvation L är vinkelmomentet (kg.mtvå/ s), Jag är tröghetsmomentet (kg.mtvå) Y w är vinkelhastigheten (radianer / s).
Vinkelmomentet bevaras så länge det inte finns något nettomoment som verkar på systemet. I fallet med solsystemets bildning betraktas solen och materien som gav upphov till planeterna som ett isolerat system där ingen kraft orsakade ett externt vridmoment..
Förutsatt att jorden är en perfekt sfär och beter sig som en stel kropp och använder de medföljande data, måste dess vinkelmoment för rotation finnas: a) runt sin egen axel och b) i dess translationella rörelse runt solen.
Data: tröghetsmoment för en sfär = jagsfär = (2/5) MRtvå; landmassa M = 5,9721024 Kg, jordens radie R = 6371 Km; medelavstånd mellan jorden och solen Rm = 149,6 x 106 Km.
a) Först är det nödvändigt att ha tröghetsmomentet på jorden betraktat som en sfär med radie R och massa M.
I = (2/5) '' 5 972 1024 Kg '(6371'103 Km)två = 9,7 '1037 kg.mtvå
Vinkelhastigheten beräknas så här:
ω = 2π/ T
Där T är rörelseperioden, som i detta fall är 24 timmar = 86400 s, därför:
ω = 2π/ T = 2π/ 86400 s = 0,00007272 s-1
Rotationens vinkelmoment runt sin egen axel är:
L = 9,7 '1037 kg.mtvå'' 0,00007272 s-1 = 7,05'1033 kg.mtvå/ s
b) När det gäller translationell rörelse runt solen kan jorden betraktas som ett punktobjekt vars tröghetsmoment är Jag = M.Rtvåm
Jag = M.Rtvåm= 5 972 1024 Kg''(149,6 '' 106 × 1000 m)två = 1. 33'1047kg.mtvå
På ett år finns det 365 ×24 × 86400 s = 3,1536 × 107 s, Jordens vinkelhastighet är:
ω = 2π/ T = 2π/3.1536 × 107 s = 1,99 ×10-7 s-1
Med dessa värden är jordens vinkelmoment:
L = 1. 33'1047kg.mtvå × 1 .99 × 10-7 s-1 = 2,65 × 1040 kg.mtvå/ s
Som nämnts ovan är följd av dagar och nätter, med deras respektive förändringar i ljus och temperatur, den viktigaste följden av jordens rotationsrörelse på sin egen axel. Men dess inflytande sträcker sig lite bortom detta avgörande faktum:
- Jordens rotation är nära relaterad till planetens form. Jorden är inte en perfekt sfär som en biljardboll. När den roterar utvecklas krafter som deformerar den, vilket orsakar utbuktning vid ekvatorn och därefter plattning vid polerna..
- Jordens deformation ger upphov till små variationer i värdet på tyngdacceleration g på olika platser. Till exempel värdet på g är större vid polerna än vid ekvatorn.
- Rotationsrörelser påverkar kraftigt fördelningen av havsströmmar och påverkar i hög grad vindar på grund av att luft- och vattenmassor upplever avvikelser från sin bana både medurs (norra halvklotet) och medurs. Motsatt riktning (södra halvklotet).
- De tidszoner, för att reglera tidens gång på varje plats, eftersom olika delar av jorden är upplysta av solen eller mörknar.
Coriolis-effekten är en följd av jordens rotation. Eftersom det finns acceleration i all rotation anses jorden inte vara en tröghetsreferensram, vilket är vad som behövs för att tillämpa Newtons lagar.
I det här fallet dyker de så kallade pseudokrafterna upp, krafter vars ursprung inte är fysiskt, till exempel den centrifugalkraft som passagerarna i en bil upplever när den gör en kurva och de känner att de böjs åt sidan..
För att visualisera effekterna, överväga följande exempel: det finns två personer A och B på en plattform i moturs rotation, båda i vila i förhållande till den. Person A kastar en boll till person B, men när bollen når den plats där B var har den redan rört sig och bollen avböjs ett avstånd. s, passerar bakom B.
Centrifugalkraften är inte ansvarig i det här fallet, den agerar redan utanför centrum. Detta är Coriolis-kraften, vars effekt är att avleda bollen i sidled. Det händer att både A och B har olika uppåtgående hastigheter, eftersom de ligger på olika avstånd från rotationsaxeln. Hastigheten för B är högre och de ges av:
vTILL = ωRTILL ; vB = ωRB
Coriolis-accelerationen har betydande effekter på luftmassornas rörelse och påverkar därför klimatet. Det är därför det är viktigt att ta hänsyn till det för att studera hur luftströmmar och havsströmmar rör sig..
Människor kan också uppleva det när de försöker gå på en roterande plattform, till exempel en rörlig karusell..
För det fall som visas i föregående figur, antag att tyngdkraften inte beaktas och rörelsen visualiseras från ett tröghetsreferenssystem, utanför plattformen. I det här fallet ser flytten ut så här:
Avvikelsen som bollen upplever från den ursprungliga positionen för person B är:
s = sB - sTILL = vt = (vB - vTILL) t = (ωRB - ωRTILL) t = = ω(RB - RTILL) t
Men RB - RTILL = vt, sedan:
s = ω .(vt). t = ωvttvå
Det är en rörelse med initialhastighet 0 och konstant acceleration:
s = ½ aCoriolis ttvå
tillCoriolis = 2ω.v
Ingen har kommenterat den här artikeln än.