Rörelser av månen och jorden rotation och översättning

3443
Sherman Hoover
Rörelser av månen och jorden rotation och översättning

De jordens och månens rörelser De har sitt ursprung, å ena sidan, i gravitationsattraktionen hos var och en och å andra sidan i den attraktion som solen i sin tur utövar på alla solsystemets kroppar. 

Både jorden och månen har rotationsrörelser runt sin egen axel och översättning, dessa är de viktigaste. Men de upplever också andra sekundära rörelser av balanser och svängningar, eftersom de inte är punktobjekt utan snarare har märkbara dimensioner och inte är perfekt sfäriska..

Figur 1. Orbitalplan på jorden och månen, med lutningarna för respektive axlar och avståndet mellan centrum och tyngdpunkten. Källa: Wikimedia Commons. Jordbild från NASA; arrangemang av brews_ohare [Public domain]

Jorden och månen betraktas som ett isolerat system av föremål av mätbar storlek, som kretsar kring deras masscentrum, belägna på linjen som går med i respektive centrum..

Denna punkt är närmare jorden än månen, eftersom den har den första större massan. Det ligger ungefär 4641 km från jordens centrum och kallas barycenter.

Artikelindex

  • 1 Lagar
  • 2 Rotation och översättning av månen
    • 2.1 Andra månrörelser
  • 3 Jordens rotation
  • 4 Översättning av jorden
  • 5 Andra rörelser på jorden
  • 6 Referenser

Lagar

Månens rörelser regleras av Cassinis lagar, förkunnad 1693 av Giovanni Cassini (1625-1712):

-Månen har en synkron rotation med jorden, eftersom den har samma period av rotation och översättning, på detta sätt visar den alltid samma ansikte för markbundna observatörer.

-Lutningen för månens ekvatorialplan och ekliptiken är konstant.

-Månens rotationsaxel, det normala mot ekliptiken - Jordens omloppsplan - och det normala mot Månens omloppsplan är i samma plan.

Rotation och översättning av månen

Månen roterar runt sin egen axel på cirka 27,32 dagar. Denna rotationsperiod kallas siderisk månad. Enligt Cassinis första lag är det också den tid det tar för månen att kretsa runt jorden..

Figur 2. Animering som visar Earth-Moon-systemets rörelse runt tyngdpunkten. Källa: Wikimedia Commons

Synkron rotation är ansvarig för att jordobservatörer alltid ser samma ansikte av månen. 

För hans del, synodisk månad är tiden som går mellan två identiska och successiva månfaser. 

Den synodiska månaden varar 29,53 dagar och beror på att jorden inte är still medan månen kretsar kring den. För att de relativa positionerna Jorden-Solen-månen ska vara densamma igen, måste jorden gå 27 ° i sin translationella rörelse runt solen.

Månen färdas också runt jorden efter en elliptisk bana med mycket liten excentricitet. En ellips excentricitet är ett mått på dess utplattning. Detta lilla värde betyder att Månens väg är nästan cirkulär, som den färdas med en hastighet av 1 km / s..

Jordens och månens banor skär varandra vid de anropade punkterna knutpunkter, som gör förmörkelser möjliga, eftersom sett från jorden sett är de uppenbara storlekarna på solen och månen mycket lika.

Andra rörelser av månen

På grund av den elliptiska banan som månen följer runt jorden och eftersom dess rotationsaxel lutar 6,60 ° i förhållande till banans vinkelrätt (se figur 1) finns det rörelser som kallas svävar. Tack vare dem kan vi se en liten andel av Månens bortre sida, cirka 9%.

De mest anmärkningsvärda svävarna är i longitud och latitud. De svävar i längd De beror på det faktum att, eftersom den är den elliptiska banan, är översättningshastigheten högre vid perigee - närmare jorden - än vid apogee - längre bort från jorden-.

På detta sätt blir en liten del av ytan nära kantmeridianen synlig, vilket ligger strax öster om meridianen när månen är mellan perigee och apogee..

På samma sätt blir den del av ytan som är lite västerut synlig när månen är mellan apogee och perigee..

För sin del librering i latitud uppstår på grund av lutningen hos rotationsaxeln. Således kan vissa delar av månen, som är lite norr eller lite söder, ses från jorden, beroende på ögonblicket. Perioden för denna svävar är en drakonisk månad, som varar i 27 dagar och cirka 5 timmar.

Följande animation visar simulerade vyer över månen i en månad:

Jordens rotation

Jorden roterar runt Jordens axel väst - öst, vars period är 1 dag eller mer exakt 23 timmar, 56 minuter och 3,5 sekunder.

Jordens rotationshastighet är 1600 km / h vid ekvatorn och minskar tills den försvinner precis vid polerna, där rotationsaxeln passerar, som lutar 23,44 ° i förhållande till jordens banplan, känd som ekliptiken (se figur 1).

Denna rörelse är ansvarig för utseendet på dag och natt, som styr människors liv. I cirka 12 timmar (varierar beroende på latitud och säsong) får en jordklot solljus och har en högre temperatur, medan den andra är i mörker och temperaturen sjunker.

Jordens rotation beror på hur jorden bildades. Molnet av materia som gav upphov till solsystemet var tvungen att rotera för att komprimera saken. Men rotationen har en tillhörande vinkelmoment, som i frånvaro av yttre vridmoment bevaras.

Solen, planeterna och andra medlemmar i solsystemet, betraktade som ett isolerat system, har den vinkelmomentet, fördelat mellan sina medlemmar..

Det är därför varje planet har sin egen rotationsrörelse från väst till öst, förutom Venus och Uranus, som gör det motsatta, kanske på grund av en kollision med en annan stor kropp..

Översättning av jorden

Jorden gör också en rörelse av revolution runt solen, vars period är drygt ett år. Ursprunget till denna rörelse ligger i den gravitationella attraktion som solen utövar.

I denna rörelse beskriver jorden en elliptisk bana, alltid i enlighet med Keplers lagar om planetrörelse. För en observatör belägen vid nordpolen utförs denna rörelse moturs..

Som med månen är ellipsens excentricitet som beskriver jorden ganska liten. Sedan närmar sig jordens bana en radie av 150 x 106 Km. Detta värde används i astronomi för att definiera en avståndsenhet som kallas den astronomiska enheten eller AU, som ofta används för att uttrycka avstånd inom solsystemet..

Figur 3. Rörelse av jordens översättning runt solen. Källa: Wikimedia Commons.

Den totala längden på denna ellips är 930 miljoner kilometer, som jorden färdas med en hastighet på 30 km / s. 

Jordens rotationsaxel lutar 23,44 ° i förhållande till det normala mot ekliptiken. Av denna anledning, när vår planet färdas sin bana runt solen, är en av dess halvklot mer utsatt för solens strålar och producerar sommar, medan den andra är exponeringen mindre och vintern uppstår..

Andra rörelser på jorden

Jorden är inte en perfekt sfär, utan en ellipsoid som är platt vid polerna. Sålunda orsakar ekvatorbulten en långsam rullande rörelse på jorden som kallas precession

I denna rörelse roterar jordaxeln runt ekliptikens pol och spårar en imaginär kon, som visas i följande bild:

Figur. Jordens precession och nutationsrörelser. Källa: Wikimedia Commons. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/Precession-sphere-ES.svg.

Det tar jorden 25 767 år att spåra denna kon. Ovanpå pressionen läggs en annan fram- och återgående rörelse av axeln, kallad mutation, orsakad av månens gravitationsattraktion på ekvatorialbulten och har en period på 18,6 år.

Referenser

  1. Oster, L. (1984). Modern astronomi. Ledare Reverte. 37-52.
  2. Tipler, P. Fysik för vetenskap och teknik. Volym 1. 5: e. Utgåva. 314-316
  3. Varför roterar jorden? Hämtad från: spaceplace.nasa.gov.
  4. Wikipedia. Barycenter. Återställd från: es.wikipedia.org.
  5. Wikipedia. Jordens rörelser. Återställd från: es.wikipedia.org.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.