A hora exata da revolução da terra em torno do sol. Quão rápido a terra está girando

Nossa estrela através de filtros

A rotação do Sol depende de onde o observador a mede, interessado? Pontos no equador levam cerca de 24,47 dias terrestres para dar uma volta completa.

Os astrônomos chamam isso de período de rotação sideral, que difere do período sinódico pela quantidade de tempo que leva para as manchas solares girarem em torno do Sol vistas da Terra.

A taxa de rotação diminui à medida que você se aproxima dos pólos, de modo que nos pólos o período de rotação em torno do eixo pode ser de até 38 dias.

observações de rotação

O movimento do Sol é claramente visível se você observar suas manchas. Todos os pontos se movem na superfície. Este movimento faz parte do movimento geral da estrela em torno de seu eixo.

Observações mostram que ele não gira como um corpo rígido, mas diferencialmente.

Isso significa que ele se move mais rápido no equador e mais devagar nos pólos. Os gigantes gasosos Júpiter e Saturno também têm rotação diferencial.

Os astrônomos mediram a velocidade de rotação do sol a partir de uma latitude de 26° do equador e descobriram que leva 25,38 dias para completar uma rotação em torno de seu eixo. Seu eixo faz um ângulo igual a 7 graus e 15 minutos.

As regiões internas e o núcleo giram juntos como um corpo rígido. E as camadas externas zona convectiva e a fotosfera giram em velocidades diferentes.

A revolução do sol em torno do centro da galáxia

Nosso luminar e nós, junto com ele, giramos em torno do centro da galáxia. via Láctea. A velocidade média é de 828.000 km/h. Uma revolução leva cerca de 230 milhões de anos. A Via Láctea é uma galáxia espiral. Acredita-se que seja constituído por um núcleo central, 4 braços principais com vários segmentos curtos.

O homem levou muitos milênios para entender que a Terra não é o centro do universo e está em constante movimento.

A frase de Galileu Galilei "E ainda gira!" ficou para sempre na história e se tornou uma espécie de símbolo da época em que cientistas de países diferentes tentou refutar a teoria do sistema geocêntrico do mundo.

Embora a rotação da Terra tenha sido comprovada há cerca de cinco séculos, as razões exatas que a levam a se mover ainda são desconhecidas.

Por que a terra gira em torno de seu eixo?

Na Idade Média, as pessoas acreditavam que a Terra era estacionária e que o Sol e outros planetas giravam em torno dela. Somente no século 16 os astrônomos conseguiram provar o contrário. Apesar de muitos associarem esta descoberta a Galileu, na verdade ela pertence a outro cientista - Nicolau Copérnico.

Foi ele quem em 1543 escreveu o tratado "Sobre a revolução das esferas celestes", onde apresentou uma teoria sobre o movimento da Terra. Por muito tempo essa ideia não recebeu apoio nem de seus colegas nem da igreja, mas no final teve um grande impacto Revolução científica na Europa e tornou-se a base da desenvolvimento adicional astronomia.


Depois que a teoria da rotação da Terra foi comprovada, os cientistas começaram a procurar as causas desse fenômeno. Nos últimos séculos, muitas hipóteses foram apresentadas, mas até hoje nenhum astrônomo pode responder com precisão a essa pergunta.

Atualmente, existem três versões principais que dão direito à vida - teorias sobre rotação inercial, campos magnéticos e o impacto da radiação solar no planeta.

Teoria da rotação inercial

Alguns cientistas tendem a acreditar que uma vez (durante o tempo de sua aparência e formação) a Terra girou e agora gira por inércia. Formado a partir de poeira cósmica, passou a atrair outros corpos para si, o que lhe deu um impulso adicional. Essa suposição também se aplica a outros planetas do sistema solar.

A teoria tem muitos opositores, pois não consegue explicar por que em tempo diferente a velocidade do movimento da Terra aumenta ou diminui. Também não está claro por que alguns planetas do sistema solar giram na direção oposta, como Vênus.

Teoria sobre campos magnéticos

Se você tentar conectar dois ímãs com o mesmo pólo carregado, eles começarão a se repelir. A teoria dos campos magnéticos sugere que os pólos da Terra também são carregados da mesma forma e, por assim dizer, se repelem, o que faz com que o planeta gire.


Curiosamente, os cientistas descobriram recentemente que o campo magnético da Terra empurra seu núcleo interno de oeste para leste e faz com que gire mais rápido que o resto do planeta.

hipótese de exposição solar

A mais provável é considerada a teoria da radiação solar. É sabido que aquece as camadas superficiais da Terra (ar, mares, oceanos), mas o aquecimento ocorre de forma desigual, resultando na formação de correntes marítimas e de ar.

São eles que, ao interagir com a casca sólida do planeta, o fazem girar. Uma espécie de turbina que determina a velocidade e a direção do movimento são os continentes. Se não forem suficientemente monolíticos, começam a derivar, o que afeta o aumento ou diminuição da velocidade.

Por que a terra se move em torno do sol?

A razão para a revolução da Terra em torno do Sol é chamada de inércia. De acordo com a teoria sobre a formação de nossa estrela, cerca de 4,57 bilhões de anos atrás, uma grande quantidade de poeira surgiu no espaço, que gradualmente se transformou em um disco e depois no Sol.

As partículas externas dessa poeira começaram a se combinar, formando planetas. Mesmo assim, por inércia, eles começaram a girar em torno da estrela e continuam a se mover na mesma trajetória até hoje.


De acordo com a lei de Newton, todos os corpos cósmicos se movem em linha reta, ou seja, os planetas do sistema solar, incluindo a Terra, deveriam ter voado para o espaço sideral há muito tempo. Mas isso não acontece.

A razão é que o Sol tem uma grande massa e, portanto, grande poder atração. A Terra, durante seu movimento, está constantemente tentando se afastar dela em linha reta, mas as forças gravitacionais a puxam para trás, de modo que o planeta é mantido em órbita e gira em torno do Sol.

O movimento em torno do eixo de rotação é um dos tipos mais comuns de movimento de objetos na natureza. Neste artigo, vamos considerar esse tipo de movimento do ponto de vista da dinâmica e da cinemática. Também fornecemos fórmulas relacionadas às principais grandezas físicas.

De que movimento estamos falando?

No sentido literal, falaremos sobre a movimentação de corpos em um círculo, ou seja, sobre sua rotação. Um excelente exemplo tal movimento é a rotação da roda de um carro ou bicicleta enquanto o veículo está em movimento. Rotação em torno de seu eixo de um patinador artístico realizando piruetas complexas no gelo. Ou a rotação do nosso planeta em torno do Sol e em torno de seu próprio eixo inclinado ao plano da eclíptica.

Como você pode ver, um elemento importante do tipo de movimento em consideração é o eixo de rotação. Cada ponto de um corpo de forma arbitrária faz movimentos circulares ao seu redor. A distância do ponto ao eixo é chamada de raio de rotação. Muitas propriedades de todo o sistema mecânico dependem de seu valor, por exemplo, momento de inércia, velocidade linear e outras.

Se a razão do movimento translacional linear dos corpos no espaço é a força que age sobre eles força externa, então a causa do movimento em torno do eixo de rotação é o momento externo da força. Este valor é descrito como produto vetorial força aplicada F¯ pelo vetor distância desde o ponto de sua aplicação ao eixo r¯, ou seja:

A ação do momento M¯ leva ao aparecimento de uma aceleração angular α¯ no sistema. Ambas as quantidades estão relacionadas entre si através de um certo coeficiente I pela seguinte igualdade:

A quantidade I é chamada de momento de inércia. Depende tanto da forma do corpo quanto da distribuição de massa dentro dele e da distância ao eixo de rotação. Para um ponto material, é calculado pela fórmula:

Se o externo for zero, então o sistema retém seu momento angular L¯. Esta é outra quantidade vetorial, que, de acordo com a definição, é igual a:

Aqui p¯ é o momento linear.

A lei de conservação do momento L¯ geralmente é escrita da seguinte forma:

Onde ω é a velocidade angular. Isso será discutido mais adiante no artigo.

Cinemática de rotação

Ao contrário da dinâmica, este ramo da física considera quantidades importantes exclusivamente práticas associadas à mudança no tempo da posição dos corpos no espaço. Ou seja, os objetos de estudo da cinemática de rotação são velocidades, acelerações e ângulos de rotação.

Primeiro, vamos introduzir a velocidade angular. É entendido como o ângulo pelo qual o corpo faz uma volta por unidade de tempo. A fórmula da velocidade angular instantânea é:

Se o corpo gira em ângulos iguais em intervalos iguais de tempo, a rotação é chamada uniforme. Para ele, vale a fórmula da velocidade angular média:

ω é medido em radianos por segundo, que no sistema SI corresponde a segundos recíprocos (s -1).

No caso de rotação não uniforme, o conceito de aceleração angular α é usado. Ele determina a taxa de variação no tempo do valor ω, ou seja:

α \u003d dω / dt \u003d d 2 θ / dt 2

α é medido em radianos por segundo quadrado (em SI - s -2).

Se o corpo inicialmente girou uniformemente a uma velocidade ω 0 e depois começou a aumentar sua velocidade com uma aceleração constante α, esse movimento pode ser descrito pela seguinte fórmula:

θ = ω 0 *t + α*t 2 /2

Essa igualdade é obtida integrando as equações de velocidade angular em relação ao tempo. A fórmula para θ permite calcular o número de revoluções que o sistema fará em torno do eixo de rotação no tempo t.

Velocidades lineares e angulares

Ambas as velocidades estão relacionadas entre si. Ao falar sobre a velocidade de rotação em torno de um eixo, eles podem significar características lineares e angulares.

Suponha que algum ponto material gire em torno de um eixo a uma distância r com uma velocidade ω. Então sua velocidade linear v será igual a:

A diferença entre a velocidade linear e angular é significativa. Assim, ω não depende da distância ao eixo durante a rotação uniforme, enquanto o valor de v aumenta linearmente com o aumento de r. último fato explica por que, com o aumento do raio de rotação, é mais difícil manter o corpo em uma trajetória circular (sua velocidade linear e, como resultado, as forças inerciais aumentam).

A tarefa de calcular a velocidade de rotação em torno de seu eixo da Terra

Todo mundo sabe que nosso planeta está em sistema solar realiza dois tipos de movimento rotacional:

• em torno de seu eixo;
• ao redor da estrela.

Vamos calcular as velocidades ω e v para o primeiro deles.

A velocidade angular não é difícil de determinar. Para fazer isso, lembre-se de que o planeta faz uma revolução completa igual a 2 * pi radianos em 24 horas ( valor exato 23h 56min. 4,1 seg.). Então o valor de ω será igual a:

ω \u003d 2 * pi / (24 * 3600) \u003d 7,27 * 10 -5 rad / s

O valor calculado é pequeno. Vamos agora mostrar o quanto o valor absoluto de ω difere daquele de v.

Vamos calcular a velocidade linear v para pontos situados na superfície do planeta na latitude do equador. Como a Terra é uma bola achatada, o raio equatorial é ligeiramente maior que o polar. São 6378 quilômetros. Usando a fórmula para a conexão de duas velocidades, obtemos:

v \u003d ω * r \u003d 7,27 * 10 -5 * 6378000 ≈ 464 m / s

A velocidade resultante é de 1670 km/h, que é maior que a velocidade do som no ar (1235 km/h).

A rotação da Terra em torno de seu eixo leva ao aparecimento da chamada força de Coriolis, que deve ser levada em consideração ao lançar mísseis balísticos. É também a causa de muitos fenômenos atmosféricos, como o desvio da direção dos ventos alísios para o oeste.

Desde os tempos antigos, a humanidade conhece dois tipos principais de movimento da Terra - rotação em torno de seu eixo e em torno do Sol.

Gira em torno de seu próprio eixo

Está estabelecido que a Terra gira em torno de seu eixo no sentido anti-horário, ou seja, de oeste para leste. A Terra faz uma revolução completa em torno de seu eixo em 23 horas 56 minutos e 4,091 segundos. Este período é chamado de dia sideral. O eixo em torno do qual a Terra gira é imaginário. Está inclinado em relação ao plano de sua órbita em 23,5°. Este ângulo não muda durante o movimento da Terra. A extremidade norte do eixo imaginário é sempre direcionada para a Estrela do Norte.

Girando, a Terra substitui o Sol de um lado ou do outro. No lado da Terra iluminado pelo Sol, é dia, e no lado oposto, é noite. Assim, a mudança do dia e da noite é consequência da rotação da Terra em torno de seu eixo.

O telúrio é um dispositivo que mostra visualmente o movimento anual da Terra em torno do Sol e a rotação diária da Terra em torno de seu eixo.

Os pontos de intersecção do eixo imaginário da Terra com a superfície da Terra são chamados de pólos geográficos. Existem dois desses pólos - Norte e Sul. À mesma distância dos pólos, um círculo imaginário é desenhado na superfície do globo - o equador. Ao norte do equador está o hemisfério norte da Terra, ao sul - o sul.

Como o eixo de rotação da Terra é inclinado em 23,5° em relação ao plano da eclíptica, nas regiões próximas aos pólos o Sol quase não se põe no verão, e o dia polar dura vários meses. No inverno, o Sol quase não nasce e a noite polar dura vários meses.

Por que existe um ano bissexto

A Terra dá uma volta completa em torno do Sol em 365 dias e 6 horas, ou seja, em um ano. Por conveniência, considera-se que o ano tem exatamente 365 dias e, a cada quatro anos, quando outras 24 horas são “recolhidas” do tempo restante, mais um dia é adicionado ao ano e ele passa a ter 366 dias. Esse ano é chamado de ano bissexto e um dia é adicionado em fevereiro - e, em vez dos 28 habituais, tem 29 dias.

Solstícios e equinócios

A mudança do dia e da noite ocorre na Terra continuamente. Mas duas vezes por ano nos dias dos equinócios de primavera e outono - 21 de março e 23 de setembro - sua duração é a mesma em todas as partes do globo.

O dia mais longo e a noite mais curta ocorrem no dia do solstício de verão, que no Hemisfério Norte cai de 21 a 22 de junho. Neste momento, o eixo da Terra é inclinado pela extremidade norte em relação ao Sol. O hemisfério norte recebe mais calor que o sul e, portanto, no primeiro deles - verão, no segundo - inverno. E de 21 a 22 de dezembro, ao contrário, o extremo sul do eixo da Terra está inclinado para o Sol. EM hemisfério sul nesta época verão e no norte - inverno. Este é o solstício de inverno, o dia mais curto do Hemisfério Norte.

A distância média da Terra ao Sol é de aproximadamente 150 milhões de quilômetros. Mas desde rotação da terra ao redor do sol ocorre não em círculo, mas em elipse, então em diferentes épocas do ano a Terra está um pouco mais longe do Sol ou um pouco mais perto dele.

Nesta foto de lapso de tempo real, vemos o caminho que a Terra faz em 20 a 30 minutos em relação a outros planetas e galáxias, girando em torno de seu eixo.

Mudança de estações

Sabe-se que no verão, na época mais quente do ano - em junho, a Terra fica cerca de 5 milhões de quilômetros mais distante do Sol do que no inverno, na estação mais fria - em dezembro. Por isso, mudança de estações acontece não porque a Terra está mais ou mais perto do Sol, mas por outro motivo.

A Terra, em seu movimento de translação em torno do Sol, mantém constantemente a mesma direção de seu eixo. E com a rotação translacional da Terra em torno do Sol em órbita, o eixo imaginário da Terra está sempre inclinado em relação ao plano da órbita da Terra. A razão para a mudança das estações é precisamente o fato de que o eixo da Terra está sempre inclinado para o plano da órbita da Terra da mesma maneira.

Portanto, no dia 22 de junho, quando nosso hemisfério tem o dia mais longo do ano, o Sol também ilumina o Pólo Norte, e o Pólo Sul fica na escuridão, pois os raios solares não o iluminam. Enquanto o verão no Hemisfério Norte tem dias longos e noites curtas, no Hemisfério Sul, ao contrário, há noites longas e dias curtos. Lá, portanto, é inverno, onde os raios caem "obliquamente" e têm baixo poder calorífico.

Diferença de fuso horário entre o dia e a noite

Sabe-se que a mudança do dia e da noite ocorre como resultado da rotação da Terra em torno de seu eixo (mais detalhes:). A diferença de horário entre o dia e a noite depende da rotação da terra em torno do sol. No inverno, 22 de dezembro, quando a noite mais longa e o dia mais curto começam no Hemisfério Norte, o Pólo Norte não é iluminado pelo Sol, está “na escuridão” e o Pólo Sul é iluminado. No inverno, como você sabe, os habitantes do hemisfério norte têm noites longas e dias curtos.

De 21 a 22 de março, o dia é igual à noite, o equinócio vernal; o mesmo equinócio outono- acontece no dia 23 de setembro. Atualmente, a Terra ocupa tal posição em sua órbita em relação ao Sol que os raios solares iluminam simultaneamente os pólos Norte e Sul e caem verticalmente no equador (o Sol está em seu zênite). Portanto, nos dias 21 de março e 23 de setembro, qualquer ponto da superfície do globo é iluminado pelo Sol por 12 horas e fica na escuridão por 12 horas: dia e noite em todo o mundo.

Zonas climáticas da Terra

A rotação da Terra em torno do Sol explica a existência de vários zonas climáticas Terra. Devido ao fato de a Terra ter uma forma esférica e seu eixo imaginário estar sempre inclinado em relação ao plano da órbita terrestre no mesmo ângulo, diferentes partes da superfície terrestre são aquecidas e iluminadas pelos raios solares de maneiras diferentes. Eles caem em áreas separadas da superfície terrestre em diferentes ângulos de inclinação e, como resultado, seu valor calorífico em diferentes zonas da superfície terrestre não é o mesmo. Quando o Sol está baixo acima do horizonte (por exemplo, à noite) e seus raios incidem sobre a superfície da Terra sob maior ângulo eles aquecem muito pouco. Ao contrário, quando o Sol está bem acima do horizonte (por exemplo, ao meio-dia), seus raios incidem sobre a Terra em um grande ângulo e seu valor calorífico aumenta.

Onde o Sol está no zênite em alguns dias e seus raios caem quase na vertical, há o chamado cinto quente. Nestes locais, os animais adaptaram-se ao clima quente (por exemplo, macacos, elefantes e girafas); palmeiras altas, bananas crescem ali, abacaxis amadurecem; ali, sob a sombra do sol tropical, espalhando amplamente sua copa, existem gigantescos baobás, cuja espessura chega a 20 metros de circunferência.

Onde o sol nunca se eleva acima do horizonte, existem duas zonas frias com flora e fauna pobres. Aqui o mundo animal e vegetal é monótono; grandes áreas são quase desprovidas de vegetação. A neve cobre extensões ilimitadas. Entre as zonas quentes e frias existem duas cinturões temperados, que ocupam as maiores áreas da superfície do globo.

A rotação da Terra em torno do Sol explica a existência cinco zonas climáticas: um quente, dois moderados e dois frios.

O cinturão quente está localizado próximo ao equador e seus limites condicionais são o trópico norte (trópico de Câncer) e o trópico sul (trópico de Capricórnio). Os limites condicionais dos cinturões frios são os círculos polares norte e sul. As noites polares duram quase 6 meses. Os dias têm a mesma duração. Não há limite nítido entre as zonas térmicas, mas há uma diminuição gradual do calor do equador para os pólos sul e norte.

Ao redor dos pólos Norte e Sul, enormes espaços são ocupados por campos de gelo contínuos. Nos oceanos que banham essas costas inóspitas, colossais icebergs flutuam (mais:).

Exploradores do Pólo Norte e Sul

Alcançar Pólo Norte ou Sul tem sido um sonho ousado do homem. Bravos e incansáveis ​​exploradores do Ártico fizeram essas tentativas mais de uma vez.

Assim como o explorador russo Georgy Yakovlevich Sedov, que em 1912 organizou uma expedição ao Pólo Norte no navio St. Foca. O governo czarista foi indiferente a este grande empreendimento e não forneceu o apoio adequado ao bravo marinheiro e viajante experiente. Devido à falta de fundos, G. Sedov foi forçado a passar o primeiro inverno em Novaya Zemlya e o segundo em. Em 1914, Sedov, junto com dois companheiros, finalmente fez a última tentativa de chegar ao Pólo Norte, mas o estado de saúde e as forças mudaram esse homem ousado, e em março daquele ano ele morreu a caminho de seu objetivo.

Mais de uma vez, grandes expedições em navios ao Pólo foram equipadas, mas mesmo essas expedições não atingiram seu objetivo. gelo pesado navios "agrilhoados", às vezes os quebravam e os levavam para longe com sua deriva na direção oposta ao caminho pretendido.

Somente em 1937, pela primeira vez, uma expedição soviética foi entregue por aeronaves ao Pólo Norte. Os quatro corajosos - o astrônomo E. Fedorov, o hidrobiólogo P. Shirshov, o operador de rádio E. Krenkel e o velho marinheiro, líder da expedição I. Papanin - viveram em um bloco de gelo à deriva por 9 meses. O enorme bloco de gelo às vezes dava rachaduras e desmoronava. Bravos exploradores mais de uma vez correram o risco de morrer nas ondas do frio mar Ártico, mas, apesar disso, produziram suas próprias Pesquisa científica onde nenhum pé humano jamais pisou. Importantes pesquisas têm sido realizadas nas áreas de gravimetria, meteorologia e hidrobiologia. O fato da existência de cinco zonas climáticas associadas à rotação da Terra ao redor do Sol foi confirmado.