Czy Ziemia obraca się wolniej czy szybciej na górze?

Ziemia jako całość obraca się o 360 stopni raz na 24 godziny. Ta rotacja odpowiada za pojawienie się słońca „wschodzącego” na wschodzie i „zachodzącego” na zachodzie. Prędkość powierzchniowa obrotu Ziemi na szczycie – technicznie znana jako geograficzny biegun północny – wynosi wolniejszy niż w ogromnej większości innych miejsc na planecie, ale równy jednemu innemu ziemskiemu Lokalizacja.

Aby zrozumieć przyczyny różnic w prędkości obrotowej Ziemi, warto zapoznać się z podstawowymi faktami dotyczącymi ruchu obrotowego. Ziemia obraca się wokół niewidzialnej linii zwanej jej osią, która rozciąga się od jej szczytu, bieguna północnego, przez środek i do dołu, czyli bieguna południowego. Aby uzyskać wizualną reprezentację tego, wyobraź sobie karuzelę kręcącą się wokół nieruchomej konstrukcji wsporczej; ta konstrukcja nośna jest zbliżona do osi Ziemi. Zasadniczo geograficzne bieguny północny i południowy są stałymi punktami końcowymi, w których obraca się planeta.

Ponieważ Ziemia jest kulą, jest najszersza na równiku, coraz bardziej zwęża się ku górze i na dole. Oznacza to, że obwód Ziemi lub odległość wokół Ziemi jest największa na równiku, zmniejszając się wraz z wyższymi szerokościami geograficznymi, aż przestaje istnieć na biegunach. Analogią do tego jest wiązanie sznurka wokół piłki do koszykówki: potrzeba więcej sznurka, jeśli jest wiązana wokół środka piłki niż w pobliżu jej wierzchołka i nie można zawiązać sznurka wokół samego Top. Zrozumienie tej różnicy odległości ma kluczowe znaczenie dla rozwiązania reszty układanki.

Teraz wyobraź sobie, że patrzysz w dół na Ziemię z kosmosu, udając, że można obserwować osobę stojącą na równiku, podczas gdy Ziemia obraca się wokół własnej osi. Ta osoba przebyłaby bardzo znaczną odległość w ciągu 24 godzin, w porównaniu do osoby stojącej na szczycie Ziemi, która w ogóle by nie podróżowała. Ta ostatnia osoba stałaby w miejscu, gdy planeta wirowała pod nim. Prędkość osoby na równiku jest duża, ponieważ w tym samym przedziale czasowym pokonuje większą odległość, podczas gdy prędkość osoby na biegunie północnym wynosi zero, ponieważ nie ma do pokonania odległości. Podobnie prędkość osoby stojącej na dnie Ziemi lub na biegunie południowym również byłaby zerowa.

Tak więc Ziemia obraca się najszybciej na równiku, a najwolniej – w zasadzie wcale – na górze i na dole, z prędkością obrotową na środkowych szerokościach geograficznych mieszczącą się gdzieś pomiędzy tymi dwoma skrajności. Analizując to matematycznie, obwód Ziemi na równiku wynosi około 40 000 kilometrów (24 855 mil) i oczywiście czas potrzebny Ziemi na wykonanie jednego obrotu to 24 godziny. Ponieważ prędkość jest równa odległości podzielonej przez czas, obiekt znajdujący się na równiku porusza się z prędkością około 1667 kilometrów na godzinę (1036 mil na godzinę). Na szerokości geograficznej około 40 stopni na północ – wzdłuż której leżą miasta takie jak Filadelfia i Columbus w stanie Ohio – obwód Ziemi wynosi około 30 600 kilometrów (19 014 mil). Po podzieleniu przez 24 godziny daje to prędkość obrotową 1275 kilometrów na godzinę (792 mil na godzinę). A na biegunie północnym odległość wokół Ziemi wynosi zero, a zero podzielone przez 24 godziny daje prędkość równą zero.

  • Dzielić
instagram viewer