Земля в целом вращается на 360 градусов каждые 24 часа. Это вращение отвечает за появление солнца, «восходящего» на востоке и «заходящего» на западе. Поверхностная скорость вращения Земли наверху - технически известная как географический Северный полюс - равна медленнее, чем в подавляющем большинстве других мест на планете, но равняется таковому в одном другом земном место расположения.
Чтобы понять причины различий в скорости вращения Земли, полезно ознакомиться с основными фактами вращения. Земля вращается вокруг невидимой линии, известной как ее ось, которая простирается от ее вершины, Северного полюса, через ее центр и вниз, или Южного полюса. Для наглядного представления этого, представьте себе карусель, вращающуюся вокруг своей неподвижной опорной конструкции; эта опорная конструкция похожа на ось Земли. По сути, географические Северный и Южный полюса - это фиксированные конечные точки, в которых планета вращается.
Поскольку Земля является сферой, она наиболее широка на экваторе, а к вершине и низу становится все более узкой. Это означает, что окружность Земли или расстояние вокруг нее больше всего на экваторе, уменьшаясь с увеличением широты, пока не перестает существовать на полюсах. По аналогии с этим можно обвязывать баскетбольный мяч веревкой: если ее завязывают, потребуется больше веревки. вокруг центра мяча, чем около его вершины, и невозможно обвязать веревку вокруг самого вершина. Понимание этой разницы в расстоянии имеет решающее значение для решения остальной головоломки.
А теперь представьте, что вы смотрите на Землю из космоса, делая вид, что можете наблюдать человека, стоящего на экваторе, в то время как Земля вращается вокруг своей оси. Этот человек мог бы преодолеть очень значительное расстояние за 24 часа по сравнению с человеком, стоящим на вершине Земли, который вообще не путешествовал бы. Последний будет стоять на месте, пока планета вращается под ним. Скорость человека на экваторе высока, потому что он преодолевает большее расстояние за тот же промежуток времени, в то время как скорость человека на Северном полюсе равна нулю, потому что ему некуда преодолеть расстояние. Точно так же скорость человека, стоящего на дне Земли или на Южном полюсе, также будет равна нулю.
Итак, Земля вращается быстрее всего на экваторе, а медленнее всего - по сути, совсем не вращается - наверху и наверху. внизу, скорость вращения на средних широтах находится где-то посередине между этими двумя крайности. С математической точки зрения, окружность Земли на экваторе составляет примерно 40 000 километров (24 855 миль), и, конечно же, время, которое требуется Земле, чтобы совершить один оборот, равно 24 часа. Поскольку скорость равна расстоянию, разделенному на время, объект, расположенный на экваторе, движется со скоростью около 1667 километров в час (1036 миль в час). На широте около 40 градусов северной широты, на которой расположены такие города, как Филадельфия и Колумбус, штат Огайо, окружность Земли составляет около 30 600 километров (19 014 миль). При делении на 24 часа получается скорость вращения 1275 километров в час (792 мили в час). А на Северном полюсе расстояние вокруг Земли равно нулю, а ноль, разделенная на 24 часа, дает нулевую скорость.