Die Erde als Ganzes dreht sich alle 24 Stunden einmal um 360 Grad. Diese Rotation ist verantwortlich für das Erscheinen der Sonne, die im Osten „aufgeht“ und im Westen „untergeht“. Die Oberflächengeschwindigkeit der Erdrotation an der Spitze – technisch bekannt als geografischer Nordpol – beträgt langsamer als die der überwiegenden Mehrheit anderer Orte auf dem Planeten, aber gleich der eines anderen terrestrischen Lage.
Um die Gründe für die unterschiedlichen Erdrotationsgeschwindigkeiten zu verstehen, hilft es, sich mit den grundlegenden Fakten der Rotation vertraut zu machen. Die Erde dreht sich um eine unsichtbare Linie, die als ihre Achse bekannt ist und sich von ihrem Gipfel, dem Nordpol, durch ihre Mitte und zum unteren oder Südpol erstreckt. Stellen Sie sich für eine visuelle Darstellung ein Karussell vor, das sich um seine stationäre Stützstruktur dreht; diese Stützstruktur ist mit der Erdachse verwandt. Im Wesentlichen sind der geografische Nord- und Südpol feste Endpunkte, an denen sich der Planet weiterdreht.
Da die Erde eine Kugel ist, ist sie am Äquator am breitesten und wird nach oben und unten immer schmaler. Dies bedeutet, dass der Umfang oder die Entfernung der Erde am Äquator am größten ist und mit höheren Breiten abnimmt, bis er an den Polen nicht mehr vorhanden ist. Eine Analogie dazu ist das Binden einer Schnur um einen Basketball: Mehr Schnur wird benötigt, wenn sie gebunden wird um die Ballmitte herum als in der Nähe der Ballspitze, und es ist unmöglich, eine Schnur um den Ball zu binden oben. Diesen Abstandsunterschied zu verstehen ist entscheidend, um den Rest des Puzzles herauszufinden.
Stellen Sie sich nun vor, Sie schauen aus dem Weltall auf die Erde und tun so, als ob Sie eine Person beobachten könnten, die auf dem Äquator steht, während sich die Erde um ihre Achse dreht. Diese Person würde in 24 Stunden eine sehr beträchtliche Strecke zurücklegen, verglichen mit einer Person, die auf der Spitze der Erde steht und überhaupt nicht reisen würde. Letztere Person würde an Ort und Stelle stehen, während sich der Planet unter ihm dreht. Die Geschwindigkeit der Person am Äquator ist hoch, weil sie in derselben Zeitspanne mehr Entfernung zurücklegt, während die Geschwindigkeit der Person am Nordpol null ist, weil sie keine Entfernung zurücklegen muss. In ähnlicher Weise wäre die Geschwindigkeit von jemandem, der am Boden der Erde oder am Südpol steht, ebenfalls null.
Die Erde dreht sich also am Äquator am schnellsten und am langsamsten – im Wesentlichen überhaupt nicht – an der Spitze und unten, wobei die Rotationsgeschwindigkeit in den mittleren Breiten irgendwo zwischen diesen beiden liegt Extreme. Mathematisch betrachtet beträgt der Umfang der Erde am Äquator etwa 40.000 Kilometer (24.855 Meilen) und natürlich die Zeit, die die Erde für eine Umdrehung benötigt, beträgt 24 Stunden. Da Geschwindigkeit gleich Distanz geteilt durch Zeit ist, bewegt sich ein Objekt am Äquator mit einer Geschwindigkeit von etwa 1.667 Kilometern pro Stunde (1.036 Meilen pro Stunde). Auf einem Breitengrad von etwa 40 Grad nördlicher Breite – an dem Städte wie Philadelphia und Columbus, Ohio – liegen, beträgt der Erdumfang etwa 30.600 Kilometer. Durch 24 Stunden geteilt ergibt dies eine Drehzahl von 1.275 Kilometern pro Stunde (792 Meilen pro Stunde). Und am Nordpol ist die Entfernung um die Erde null, und null geteilt durch 24 Stunden ergibt eine Geschwindigkeit von null.