La Tierra en su conjunto gira 360 grados una vez cada 24 horas. Esta rotación es responsable de la aparición del sol "saliendo" en el Este y "poniéndose" en el Oeste. La velocidad superficial de la rotación de la Tierra en la parte superior, técnicamente conocida como el Polo Norte geográfico, es más lento que el de la gran mayoría de otros lugares del planeta, pero igual al de otro terrestre localización.
Para comprender las razones de las diferencias en la velocidad de rotación de la Tierra, es útil familiarizarse con los hechos básicos de la rotación. La Tierra gira alrededor de una línea invisible conocida como su eje, que se extiende desde su parte superior, el Polo Norte, a través de su centro y hasta la parte inferior, o Polo Sur. Para una representación visual de esto, imagine un carrusel girando alrededor de su estructura de soporte estacionaria; esta estructura de soporte es similar al eje de la Tierra. Esencialmente, los polos geográficos norte y sur son puntos finales fijos en los que gira el planeta.
Debido a que la Tierra es una esfera, es más ancha en el ecuador, volviéndose cada vez más estrecha hacia su parte superior e inferior. Esto significa que la circunferencia de la Tierra, o la distancia alrededor, es mayor en el ecuador, disminuyendo con latitudes más altas hasta que se vuelve inexistente en los polos. Una analogía con esto es atar una cuerda alrededor de una pelota de baloncesto: se necesita más cuerda si se va a atar alrededor del centro de la pelota que cerca de la parte superior de la pelota, y es imposible atar una cuerda alrededor del mismo cima. Comprender esta diferencia de distancia es crucial para resolver el resto del rompecabezas.
Ahora imagine mirar la Tierra desde el espacio exterior, pretendiendo que es posible observar a una persona de pie en el ecuador mientras la Tierra gira sobre su eje. Esta persona viajaría una distancia muy sustancial en 24 horas, en comparación con una persona parada en la cima de la Tierra, que no viajaría en absoluto. La última persona permanecería en su lugar mientras el planeta giraba debajo de él. La velocidad de la persona en el ecuador es rápida porque cubre más distancia en el mismo lapso de tiempo, mientras que la velocidad de la persona en el Polo Norte es cero porque no tiene distancia que cubrir. De manera similar, la velocidad de alguien que se encuentre en el fondo de la Tierra, o el Polo Sur, también sería cero.
Entonces, la Tierra gira más rápido en el ecuador y más lento, esencialmente, en absoluto, en la parte superior y abajo, con la velocidad de rotación en las latitudes medias en algún lugar entre estos dos extremos. Desglosándolo matemáticamente, la circunferencia de la Tierra en el ecuador es de aproximadamente 40.000 kilómetros (24.855 millas) y, por supuesto, el tiempo que tarda la Tierra en completar una rotación es 24 horas. Debido a que la velocidad es igual a la distancia dividida por el tiempo, un objeto situado en el ecuador se mueve a una velocidad de aproximadamente 1,667 kilómetros por hora (1,036 millas por hora). A una latitud de unos 40 grados norte, a lo largo de la cual se encuentran ciudades como Filadelfia y Columbus, Ohio, la circunferencia de la Tierra es de unos 30.600 kilómetros (19.014 millas). Cuando se divide por 24 horas, esto da como resultado una velocidad de rotación de 1275 kilómetros por hora (792 millas por hora). Y en el Polo Norte, la distancia alrededor de la Tierra es cero y cero dividido por 24 horas da como resultado una velocidad de cero.