Как движется земля вокруг своей оси. Вращение земли вокруг своей оси

Физика Земли

Орбитой Земли называют траекторию её вращения вокруг Солнца, её форма - эллипс, она размещена в среднем на расстоянии 150 миллионов километров от Солнца (максимальное удаленное расстояние называют афелием - 152 миллиона км, минимальное - перигелием, 147 миллионов км). Полный оборот вокруг Солнца длиной в 940 миллионов км Земля, двигаясь с запада на восток со средней скоростью 108 км/ч, совершает за 365 суток 6 часов 9 минут и 9 секунд или за один звездный год. Движение планеты по орбите вокруг Солнца и угол наклона оси вращения к плоскости, где движутся небесные тела, напрямую влияют на смену времен года и неравенство дня и ночи.

Особенности вращения Земли вокруг Солнца

(Строение Солнечной системы )

В античную эпоху ученые астрономы считали, что Земля располагается в центре Вселенной и все небесные тела вращаются вокруг неё, эта теория носила название геоцентрической. Её развенчал польский астроном Николай Коперник в 1534 году, создавший гелиоцентрическую модель мира, доказывавшую, что Солнце не может вращаться вокруг Земли, как бы это не хотелось Птолемею, Аристотелю и их последователям.

Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической траектории, называемой орбитой, её длина около 940 миллионов км и это расстояние планета проходит за 365 суток 6 часов 9 минут и 9 секунд. По прошествию четырех лет эти шесть часов накопляются в сутки, они добавляются к году как еще один день (29 февраля), такой год високосный.

(Перигелий и афелий )

В период движения по заданной траектории расстояние от Земли до Солнца может быть максимальным (данное явление происходит 3 июля и носит название афелий или апогелий) - 152 милл. км или минимальным - 147 милл. км (имеет место 3 января, называют перигелием).

В результате удаления и приближения Земли к Солнцу, вследствие наклона земной оси к плоскости её орбиты вокруг Солнца в 66,5 0 , земная поверхность получает неодинаковое количество тепла и света, что становится причиной смены времен года и изменения продолжительности дневного и ночного времени суток. Экваториальные дни и ночи всегда одинаково продолжительны, они длятся 12 часов.

(Оборот вокруг Солнца Земли: 365 суток 6 часов 9 минут и 9 секунд )

Скорость Земли, движущейся по орбите

Средняя скорость движения Земли по орбите вокруг Солнца - 30 км/с или 108000 км/час (это 1/10000 часть скорости света). Для сравнения диаметр нашей планеты составляет 12700 км, с этой скоростью можно покрыть данное расстояние за 7 минут, а расстояние от Земли до Луны (384 тыс. км) за четыре часа. Удаляясь от Солнца в период афелия скорость движения Земли замедляется до 29,3 км/с, в период перигелия ускоряется до 30,3 км/с.

Влияние орбиты Земли вокруг Солнца на изменение времен года

Угол между осью Земли и плоскостью эллипса - 66,3 0 , по всей длине орбиты он одинаков. Угол между плоскостью, в которой движется Земля по отношению к Солнцу (он называется эклиптикой), и осью её вращения - 26 0 26 ꞌ .

(Смена времен года на Земле )

Места, где плоскость небесного экватора пересекается плоскостью эклиптики, обозначаются точками весеннего (21 марта ) и осеннего равноденствия (23 сентября ), дни и ночи одинаково продолжительны, и участки полушарий, обращенные к Солнцу, равномерно освещены и согреты, лучи Солнца падают на линию экватора под углом 90 0 . По датам весеннего и осеннего равноденствия отсчитывают астрономическое начало весны и осени в соответствующих полушариях.

Еще выделяют точки летнего (22 июня ) и зимнего (22 декабря ) солнцестояния, лучи Солнца становятся перпендикулярными не линии экватора, а Южному и Северному тропику (южная и северная параллель 23,5 0). В день летнего солнцестояния 22 июня в Северном полушарии до 66,5 параллели день длиннее ночи, в Южном полушарии - ночь длиннее дня, эта дата - астрономическое начало лета в северных широтах и зимы в южных.

22 декабря (день зимнего солнцестояния) в Южном полушарии до 66,5 параллели продолжительность дня больше, в Северном севернее до той же параллели - меньше. Дата зимнего солнцестояния - астрономическое начало зимы в Северном полушарии и начало лета в Южном.

Вот и подкралась незаметно и потихоньку к нам с пятиклассниками самая сложная тема не только 5 класса, но и... всей географии. Не секрет, что именно в вопросах ЕГЭ по движениям Земли и углу падения солнечных лучей дети чаще всего делают ошибки. И это не удивительно! Раньше (энное количество лет назад, когда я работала по учебнику Герасимовой и Неклюковой) эта тема изучалась в конце 3 четверти 6 класса, но всё равно вызывала множество затруднений у ребят. А сейчас она изучается в начале второй четверти 5 класса! Каково, а?!?
Итак, тема "Движения Земли. Солнечный свет на Земле" .

Но тему мы успешно (я могу только надеяться, а вот время покажет точно) изучили, привлекая себе на помощь теллурий (модель частички Солнечной системы, которая показывает вращение Земли вокруг себя и Солнца, а также вращение Луны вокруг Земли), карты и картинки учебника и атласа, а также знания, которыми ребята уже располагали к сегодняшнему дню.
Уроки в пятых классах не заканчивались со звонком - потрогать и повертеть теллурий хотелось каждому!

Сегодня мы точно узнали, что
-- Луна вращается вокруг Земли.
-- Земля вращается вокруг себя и вокруг Солнца,
-- Земная ось наклонена, что является главной причиной смены времён года,
-- Земной год равен одному обороту вокруг Солнца, но это не 365 дней!
-- В сутках не 24 часа!
и многое-многое другое...

Предлагаю и Вам, дорогие гости и читатели, ненадолго вспомнить о том, как же Земля движется, почему происходит смена времён года, как движение Земли сказывается на её климате...

А помогут нам этом материалы учебников для пятиклассников, но вот только не одного, а сразу нескольких авторов:
География. 5-6кл. Алексеев А.И. и др_2012 -192с
География. 5кл. Атлас._Летягин А.А_2013 -32с
География. 5кл. Введение в географию. Домогацких Е.М. и др_2013 -160с
География. 5кл. Начальный курс. Летягин А.А_2013 -160с
а также материалы сети Интернет.

По человеческим меркам Земля огромна. Она весит 6 000 000 000 000 000 000 000 т! Поэтому людям, живущим на Земле, трудно поверить, что такое огромное тело находится в постоянном движении. Два основных вида движения Земли, известных человечеству с давних времен, - вращение вокруг своей оси и вокруг Солнца.

Вращение Земли вокруг своей оси
Землю часто сравнивают с огромным волчком, но, в отличие от волчка, ось Земли - воображаемая линия. Кроме того, земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5°. Земная ось строго ориентирована в космическом пространстве. Ее северный конец направлен на Полярную звезду.
Точки пересечения воображаемой земной оси с поверхностью Земли называются географическими полюсами . Таких полюсов два - Северный и Южный.
Все объекты на земной поверхности вращаются вместе с Землей. Если наблюдать за нашей планетой из космоса со стороны Северного полюса, можно увидеть, что она вращается вокруг своей оси против часовой стрелки, т. е. с запада на восток. Полный оборот вокруг своей оси Земля совершает примерно за 24 часа (23 часа 56 минут и 4 секунды). Этот период называется сутками .

Географические следствия вращения Земли вокруг своей оси:
-- Вращение Земли влияет на ее форму: она немного сплюснута у полюсов.
-- Из-за вращения Земли все движущиеся по ее поверхности тела отклоняются в Северном полушарии вправо по ходу своего движения, а в Южном - влево.
-- Благодаря вращению Земли происходит смена дня и ночи.
-- Если бы земная ось не была строго ориентирована в пространстве, Земля двигалась бы беспорядочно "кувыркаясь".

Если Земля перестала бы вращаться вокруг своей оси и вокруг Солнца , она была бы обращена к Солнцу всегда одной стороной, на которой был бы вечный день. Температура на этой стороне Земли достигла бы 100°С и более, и вся вода испарилась бы. Неосвещенная сторона планеты превратилась бы в царство вечного холода, где в виде гигантской ледяной шапки скопилась бы земная влага.

Движение Земли вокруг Солнца
Земля движется вокруг Солнца по орбите со скоростью 30 км/с. Она удалена от Солнца почти на 150 млн км. Это расстояние -огромное по человеческим меркам и незначительное для космоса - оказалось наилучшим для возникновения жизни.

Для удобства продолжительность года считают равной 365 суткам. Оставшиеся 6 часов суммируются и каждые 4 года образуют дополнительные сутки. Такие годы называются високосными , в них не 365, а 366 суток. В високосные годы в самом коротком месяце - феврале - не 28, а 29 дней.

Если бы...
Если бы Солнце перестало притягивать Землю, она бы улетела в космос в 40 раз быстрее пули!
Если бы Земля двигалась по орбите медленнее, она не смогла бы противостоять притяжению Солнца и упала бы на него.
Если бы Земля находилась ближе к Солнцу, температура на ней была бы намного выше. На Венере, которая ближе к Солнцу на 42 млн км, температура около 500°С!
Если бы Земля находилась дальше от Солнца, температура на ней была бы отрицательной. Марс удален от Солнца на 228 млн км и на его поверхности температура -60°С.

Полный оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365 сут. и 6 ч. Этот период называется годом .

Смена дня и ночи - следствие осевого движения Земли
Смена сезонов года - следствие:
1) орбитального движения Земли;
2) неизменного наклона земной оси к плоскости орбиты;
3) неизменного положения оси вращающейся Земли в пространстве.

Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток, одновременно Земля обращается вокруг Солнца по орбите в том же направлении.

Из-за того что Земля имеет шарообразную форму, участок поверхности у экватора получит больше солнечного света и тепла, чем такой же по площади участок поверхности в полярных областях. Именно поэтому у экватора жарко, а у полюсов холодно. Если бы поверхность Земли была плоская, солнечные лучи распределялись бы равномерно, одинаково нагревая её. Самое высокое положение Солнца над горизонтом - зенит . Когда Солнце в зените, его лучи падают на Землю отвесно.
Тропики - условные линии, ограничивающие ту область по обе стороны от экватора, в пределах которой Солнце бывает в зените.
Полярные круги - условные линии, ограничивающие ту область вокруг полюсов, где бывают полярный день и полярная ночь.
Тропики и полярные круги разделяют поверхность Земли на пояса , различающиеся продолжительностью солнечного освещения и количеством тепла, получаемого от Солнца. В зависимости от угла падения солнечных лучей, продолжительности светового дня выделяют пять поясов освещённости

Пояса освещенности и их характеристика

Умеренный

Жаркий

Холодный

Располагается между тропиком и полярным кругом внутри полушария.

Солнце никогда не бывает в зените

В течение года угол падения солнечных лучей сильно изменяется, поэтому выделяют термические сезоны года (лето, осень, зима, весна). Температуры лета и зимы сильно отличаются. Например, на широте 50 о

Располагается внутри полярного круга каждого полушария.

Зимой Солнце вообще не восходит над горизонтом – явление Полярной ночи. Летом Солнце, наоборот, не заходит за горизонт – явление Полярного дня. Угол падения солнечных лучей даже летом очень маленький, поэтому нагревание поверхности очень слабое. Летние температуры обычно не бывают выше +10°С. В долгую полярную ночь происходит сильное выхолаживание, т.к. притока тепла нет вовсе.

А в качестве домашнего задания юные пятиклассники снова получили что-то необычное - теперь они попробуют свои силы не как художники или поэты, а как... прозаики. Ведь будут сочинять фантастический рассказ о...
Впрочем, это уже совсем другая история, которая обязательно будет рассказана
ровно
через
неделю...

Тема «Земля — планета Солнечной системы»

1. За 4 часа Земля поворачивается вокруг своей оси на:

3) 60°

2. За 1 час Земля поворачивается вокруг своей оси на:

1) 15°

3. Движение Земли вокруг своей оси является причиной:

2) смены дня и ночи

3) смены сезонов года

4. Движение Земли вокруг Солнца является причиной:

1) наличия на земной поверхности материков и океанов

2) смены дня и ночи

3) смены сезонов года

4) начала эпохи географических открытий

5. Какая из перечисленных причин является причиной смены дня и ночи на Земле?

1) наличие на земной поверхности материков и океанов

2) движение Земли вокруг своей оси

3) движение Земли вокруг Солнца

4) движение Луны вокруг Земли

6. В какую из перечисленных дат на Земле продолжитель-ности дня и ночи равны?

7. В какую из перечисленных дат день будет самым длин-

8. Какое из утверждений о движении Земли верно?

1) Смена дня и ночи происходит из-за вращения Земли вокруг Солнца

2) Смена сезонов года происходит из-за движения Земли вокруг своей оси

3) Смена дня и ночи происходит из-за вращения Земли вокруг своей оси

4) Зимой Земля вращается вокруг своей оси; летом — вокруг Солнца

9. Какое из утверждений о движении Земли верно?

1) Смена сезонов года происходит из-за вращения Земли вокруг своей оси

2) Смена сезонов года происходит из-за движения Земли вокруг Солнца

3) Смена дня и ночи происходит из-за вращения Земли вокруг Солнца

4) Летом Земля вращается вокруг своей оси; зимой вокруг Солнца

Моё знакомство с движением нашей планеты началось с популярного когда-то тренажёра: вращающегося диска «Грация». До сих пор помню, как мне, шестилетней малявке, рассказывал папа космосе, звездах, орбитах планет… Нельзя сказать, что я тогда до конца поняла, как движется Земля в космическом пространстве. Но заинтересовалась на всю жизнь.

Движение Земли в космосе

Первое, что необходимо знать: Солнце не является центром мироздания – как, впрочем, и сама Земля. Наша родная Солнечная система – лишь крохотный участок космоса в одном из рукавов Млечного Пути . Который, в свою очередь, является одной из миллиардов галактик, а ведь нашей науке известны лишь самые близкие наши «соседи»! И все эти космические объекты перемещаются. Постоянно. Одновременно.

Представить это очень сложно, поэтому в детстве папа объяснял это мне так: представьте себе горошину, которая катается в детской погремушке в руке малыша, сидящего на карусели. А карусель установлена на палубе тихоокеанского лайнера. Представили? Так вот, мы – микробы, живущие на той самой горошине.

Словом, земной шар одновременно:

вращается вокруг своей оси , благодаря чему солнце освещает то один, то другой бок планеты, и н очь сменяется днём ;
крутится по вытянутой траектории вокруг своей звезды ;
облетает, вместе со всей Системой, центр Млечного Пути по широкой, равной миллионам лет, орбите;
и, наконец, вместе с Солнцем и всей нашей галактикой перемещается вокруг высчитанного астрономами (хотя и не обнаруженного пока в телескопы) центра Вселенно й , вокруг которого вращаются все известные на сегодняшний день галактики.

Так что, объективно говоря, траектория движения Земли представляет собой не круг, а спираль , на каждом новом витке которой наша планета оказывается в другой точке космического пространства.

Скорость движения Земли

Меня в детстве, помнится, озадачил факт, что вращение Земли измеряют не в часах или днях, а километрах. Любая точка на экваторе несётся в пространстве со скоростью 1674 километров в час относительно центра вращения. Кстати, полный оборот вокруг себя наша планета делает не за сутки, как принято считать, а немного меньше: 23 часа, 56 минут, плюс ещё 4 секунды . Именно из этих лишних мгновений раз в четыре года набегает лишний февральский день .

А скорость полёта вокруг солнца и вовсе ужасает: 29 километров в секунду – это около 108 тысяч километров в час!

Направление движения Земли

Мало знать, «как» движется земля в космическом пространстве – надо ещё представлять, в какую сторону она движется. Все вихревые потоки в нашей галактике закручены, условно говоря, «справа налево».

Таким образом, Солнечная система странствует вокруг центра Млечного Пути против часовой стрелки . И точно в таком же направлении летит вокруг звезды наш маленький голубой шарик. Именно поэтому мы, живущие на этом шарике, видим, как ползёт слева направо наше светило по небу: так для человека, едущего в поезде, кажется, что неподвижно стоящие столбы убегают назад, в сторону, противоположную той, в которую двигается состав.