Орбитальное движение Земли

Вращаясь в космическом пространстве подобно волчку. Земля одновременно огибает Солнце и участвует, как и другие планеты Солнечной системы, во втором важнейшем виде движения — обращении по орбите вокруг Солнца.

Орбитальное движение Земли

Земля двигается по своей орбите вокруг Солнца со средней скоростью 30 километров в секунду. Один оборот вокруг Солнца она совершает за один год — отрезок времени продолжительностью 365 суток 6 часов 9 минут 9 секунд. Для удобства год считают равным 365 суткам. При этом каждый четвёртый год приобретает 366-й день (29 февраля) и становится високосным.

Из-за наклона земной оси к плоскости орбиты при орбитальном движении Солнце освещает больше то Северное, то Южное полушарие планеты. Неравномерность освещения и нагрева земной поверхности вызывает смену сезонов года. Орбитальное движение определяет и изменение продолжительности светового дня — времени между восходом и заходом солнца.

22 июня Земля обращена к Солнцу Северным полюсом. Оно освещается больше, чем Южное полушарие, и получает больше тепла. Солнечные лучи в полдень падают под прямым углом к земной поверхности на параллель 23 1/2° с. ш. Такое положение Солнца называют зенитальным (Солнце находится в зените). День 22 июня называют днём летнего солнцестояния.

В Северном полушарии в этот день наступает астрономическое лето, а в Южном — астрономическая зима. В Северном полушарии день длиннее ночи, а севернее 66 1/2° с.ш. поверхность освещена Солнцем круглые сутки, поэтому здесь полярный день. В Южном полушарии территория от 66 1/2°“ ю.ш. до Южного полюса не освещена вовсе, так как солнце не восходит над горизонтом. Здесь полярная ночь.

22 декабря Земля обращена к Солнцу Южным полюсом. Южное полушарие освещается больше, чем Северное, и получает больше тепла. Солнце в полдень стоит в зените над параллелью 23 1/2° ю. ш. Этот день называют днём зимнего солнцестояния. В Южном полушарии наступает астрономическое лето, а в Северном — астрономическая зима.  В Южном полушарии день длиннее ночи, а южнее 66 1/2° ю.ш. поверхность освещена Солнцем круглые сутки (полярный день). В Северном полушарии севернее 66 1/2 °с.ш. поверхность не освещена и начинается полярная ночь.

21 марта и 23 сентября Солнце в полдень в зените над экватором. Продолжительность дня на всей планете равна продолжительности ночи. По-этому эти дни называют днями весеннего и осеннего равноденствия. С них начинаются астрономические весна и осень.

Тропики и полярные круги.Пояса освещенности.

Земную поверхность разделяют на пять поясов освещённости: жаркий, два умеренных и два холодных. Границами между ними служат тропики и полярные круги. Северный и Южный тропики — это параллели 23 1/2° с. ш. и 23 1/2° ю.ш., на каждой из которых Солнце бывает в зените по одному разу в год — 22 июня и 22 декабря. Северный и Южный полярные круги это параллели 66 1/2° с.ш. и 66 1/2° ю.ш., на которых в течение одних суток в год (22 июня и 22 декабря) бывают полярный день и полярная ночь.

В жарком поясе освещённости Солнце всегда высоко стоит над горизонтом, а по два раза в году в любой точке бывает в зените. Здесь круглый год высокая температура воздуха.

В умеренных поясах Солнце никогда не бывает в зените. Но летом угол падения солнечных лучей намного больше, чем зимой. Поэтому чётко выражена смена сезонов года.

Холодные пояса отличаются низкими температурами и наличием полярных дней и ночей. Их продолжительность увеличивается от полярных кругов к полюсам от одних суток до шести месяцев.

Орбитальное вращение Земли — Земля — планета солнечной системы — География — наука о Земле — Каталог статей

Земля делает полный оборот по эллиптической орбите вокруг Солнца за 365,24 солнечных суток. В ходе этого движения Солнце проходит видимый путь по небосводу среди звезд через зодиакальные созвездия, совершая полный круг за год. Плоскость орбиты называется плоскостью эклиптики.

Земная ось наклонена к ней под углом 66,5° и перемещается в пространстве параллельно самой себе в течение года. Поэтому освещается то северная, то южная полярные области Земли, что приводит к смене времен года и неравенству дня и ночи в течение года на всех широтах, кроме экватора. Со сменой времен года связана сезонная ритмика природы. Мы можем наблюдать её в колебаниях температуры, влажности воздуха и других метеорологических элементов, в режиме выпадения осадков и колебаниях уровней водоемов. Все эти изменения приводят к переменам в жизни растений, животных и человека.

Началом астрономической весны и осени считаются дни весеннего и осеннего равноденствий (когда солнечные лучи под углом 90° падают на экватор и касаются полюсов — 21 марта и 23 сентября). А началом лета и зимы — дни соответствующих солнцестояний (когда высота Солнца над горизонтом в полдень наибольшая — 22 июня и 22 декабря).

В день летнего солнцестояния — 22 июня земная ось северным концом обращена к Солнцу — солнечные лучи в полдень отвесно падают на 23,5° параллель северной широты — так называемый северный тропик (тропик Рака). Все параллели севернее экватора до 66,5° с. ш. большую часть суток освещены, на этих широтах день длиннее ночи. Параллель 66,5° с. ш. является границей, с которой начинается полярный день — это северный полярный круг. В этот же день на всех параллелях южнее экватора до 66,5° ю. ш. день короче ночи. Южнее 66,5° ю. ш. — территория на освещена совсем — там полярная ночь. Параллель 66,5° ю. ш. — южный полярный круг.

В день зимнего солнцестояния — 22 декабря земная ось южным концом обращена к Солнцу, и солнечные лучи в полдень отвесно падают на 23,5° параллель южной широты — так называемый южный тропик (тропик Козерога). На всех параллелях южнее экватора до 66,5° ю. ш. день длиннее ночи. Начиная с южного полярного круга солнце не заходит за горизонт — устанавливается полярный день. За северным полярным кругом все погружено во мрак — господствует полярная ночь.

Наклон оси вращения Земли к плоскости орбиты и её движение вокруг Солнца приводят к формированию на Земле пяти поясов освещения, которые являются основой зональной дифференциации географической оболочки. Они отличаются высотой полуденного стояния Солнца над горизонтом, продолжительностью дня и соответственно тепловыми условиями и ограниченны тропиками и полярными кругами.

Около 40 % поверхности Земли занимает лежащий между тропиками жаркий пояс. День и ночь здесь мало отличаются по продолжительности, а солнце бывает в зените дважды в году.

52 % территории Земного шара приходится на расположенные между тропиками и полярными кругами умеренные пояса, где солнце никогда не бывает в зените. Продолжительность дня и ночи зависит от широты и времени года. Около полярных кругов (с 60° до 66,5°) летом Солнце ненадолго и неглубоко уходит за горизонт, вечерняя и утренняя зори сливаются и наблюдаются, так называемые белые ночи.

Холодные пояса занимают всего 8 % земной поверхности к северу и югу от полярных кругов. Зимой здесь наблюдаются полярные ночи, когда Солнце не показывается из-за горизонта, а летом — полярные дни, когда Солнце не заходит за горизонт. Продолжительность их увеличивается от одних суток — на полярных кругах до полугода — на полюсах.

Также смотри:

Разработка открытого урока «Осевое и орбитальное движение Земли»

Кольцова Валентина Васильевна, учитель
Свердловская обл. г. Екатеринбург

Цель: познакомить с видами движения Земли; рассмотреть следствия осевого и орбитального вращения Земли; способствовать развитию пространственного воображения школьников.

(справка о публикации находится на 2 листе в файле со свидетельством)

Открытый урок.

Предмет: география

Класс: 5

Тема урока: «Движения Земли »

Учебник: А.И. Алексеев, В.В. Николенко «Полярная Звезда» Просвещение

Тип урока: урок усвоения новых знаний

Цель: познакомить с видами движения Земли; рассмотреть следствия осевого и орбитального вращения Земли; способствовать развитию пространственного воображения школьников.

Задачи урока:

Узнают:

Какими бывают виды движения Земли;

Чем отличается осевое и орбитальное вращения Земли;

Каковы последствия разных видов движения Земли для жизни людей;

Что такое глобус.

Умения объяснять:

Географические следствия движений Земли;

Влияние движения Земли на развитие географических знаний.

Умения определять:

Местоположение Солнца в разное время года;

Освещенность полушарий Земли;

Дни равноденствия и солнцестояния.

Универсальные Учебные Действия:

Предметные: самостоятельно выделять и формулировать тему урока, делать анализ и отбор информации, перерабатывать информацию для получения необходимого результата.

Личностные: аргументировано оценивать свои и чужие ответы, конкретные географические ситуации, опираясь на свои знанияи жизненный опыт.

Воспитательные: воспитание любви и бережного отношения к планете Земля, воспитание культуры общения.

Метапредметные умения: Умение работать с различными источниками информации, выделять главное в видеоролике, тексте, структурировать учебный материал.

Познавательные:

Находить в тексте информацию о видах движения Земли;

Анализировать следствия смены времени суток и времен года;

Используя ИКТ, уметь представлять интересную информацию;

Развивать интерес к предмету.

Регулятивные:

Ставить учебную задачу под руководством учителя;

Планировать свою деятельность под руководством учителя;

Выявлять причинно-следственные связи;

Определять критерии для сравнения, природных процессов и явлений.

Коммуникативные:

Выслушивать и объективно оценивать другого;

Уметь обосновать свою точку зрения;

Уметь вести диалог, вырабатывая общее решение.

Основные понятия, изучаемые на уроке:

Осевое движение Земли, орбитальное движение Земли, угол наклона земной оси, глобус, теллурий, следствия вращения Земли, дни равноденствия, дни солнцестояния.

Тема урока географии в 5 классе: «Движения Земли »

Цель: познакомить с видами движения Земли; рассмотреть следствия осевого и орбитального вращения Земли; способствовать развитию пространственного воображения школьников.

I. Организационный этап.

II. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.

Учитель: — Кто догадается, о чем пойдет речь на сегодняшнем уроке?

А- Методический прием «Стихотворное настроение»

Утром солнышко встаёт,

Спать ребятам не даёт!

-Ну-ка, детки, подымайтесь,

Умывайтесь, одевайтесь

В полдень солнышко в зените,

У него лучи, как нити,

Дальше, дальше день бежит

К вечеру скорей спешит.

Ночью на небе — луна,

Очень строгая она,

Закрывайте дети очи.

Говорит: «Спокойной ночи!»

(дети могут назвать примерные темы: «положение солнца на небе», «смена дня и ночи»…)

Б- Методический прием «яркое пятно»: включить 1 видеоролик «Песни о медведях» по ссылке

— Какие слова из песни вас натолкнули на формулирование темы урока?

— Итак, тема урока «Движение Земли». (записать в тетради). Какие задачи мы поставим при изучении этого вопроса?

— Что собой представляет Земля? (Это третья планета Солнечной системы, вращается вокруг Солнца, на ней единственной есть жизнь)

III. Актуализация знаний. Первичное усвоение новых знаний.

Проблемная ситуация.

Во фрагменте мы видели белых медведей и слышали строки «трутся спиной медведи о земную ось…». Что же такое «ось Земли»? (воображаемая линия, проходящая через центр и полюса Земли)

Скажите, а обитатели какого материка могли бы сделать тоже самое? (Антарктиды)

— Разобраться в этих вопросах нам поможет… Загадка:

На ноге стоит одной,

Крутит-вертит головой.

Нам показывает страны,

Реки, горы, океаны. (глобус)

(демонстрация глобуса). Что это такое? (глобус). А что такое глобус? (уменьшенная модель Земли)

Методический прием практической деятельности:

-Покажите на глобусе, в каком направлении вращается Земля?

(Земля вращается вокруг своей оси, и, если смотреть с точки северного полюса, она двигается с запада на восток против часовой стрелки).

— Так что же такое земная ось? (Воображаемая линия, проходящая через центр Земли от точки северного полюса до южного полюса)

-Угол наклона земной оси = 23,5 °

= Запись/ рисунок в тетради:

Вы, конечно, наблюдали восходы и закаты Солнца на земном небосводе. Почему они происходят? Не перестает же Солнце светить! Объясните, как сменяется освещенность Солнцем поверхности Земли? (При осевом вращении Земли освещается только одна сторона – там день, на противоположной – ночь).

— Подумайте, как называется промежуток между двумя закатами или восходами Солнца? (Сутки)

— Чему равны одни сутки? (24 часа)

— Почему Земля и другие планеты Солнечной системы вращаются? (Они двигаются вокруг Солнца, которое удерживает их силой всемирного тяготения).

— Что происходит на нашей планете, когда Земля вращается вокруг своей оси? (Смена времени суток или смена дня и ночи)

-Как происходит смена дня и ночи, как движется Земля? включить 2 видеоролик «Вращение Земли вокруг своей оси» по ссылке

— Движение Земли вокруг своей оси называют осевым, из-за него происходит смена дня и ночи.

— Ребята, внимательно смотрим на глобус. Скажите, а какие области при вращении Земли остаются неподвижными? (полюса) Какое время суток сейчас будет у нас в России, если Солнце светит на Северную Америку? (ночь)

Запись в тетради:

ВИДЫ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ:

Следствия:

— Что происходит на нашей планете, когда Земля вращается вокруг Солнца? (Смена времен года)

-Как происходит смена времен года, когда движется Земля? включить 3 видеоролик «От чего на Земле смена времен года происходит?» по ссылке

— Что является следствием вращения Земли вокруг Солнца? (Смена времен года)

— В это время Земля движется вокруг Солнца по своей траектории или орбите, поэтому вращение Земли вокруг солнца называют орбитальным.

= Запись в тетради продолжить:

ВИДЫ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ:

Следствия:

— В течение года в жизни нашей планеты существуют особые дни, когда положение Солнца зафиксировано определенной датой, от которой идет отсчет новых географических процессов. Определить эти дни и наглядно продемонстрировать годовое движение Земли вокруг Солнца и суточное вращения Земли вокруг своей осипоможет прибор-теллурий.Демонстрация Теллурия и объяснение принципов его работы (в теллурии меньший шарик, изображающий Землю, движется вокруг источника света (лампочки, представляющей Солнце). Кроме того, шарик-Земля вращается вокруг оси, проходящей через его центр и сохраняющей неизменное наклонное направление (подобно земной оси). Иногда в теллурии третий, ещё меньший шарик изображает Луну, обращающуюся вокруг Земли).

IV. Первичная проверка понимания

Методический прием практической деятельности:

Показываю принцип работы с теллурием, определив особые дни в жизни Земли.

(Показываю сезонную дату, ребята отвечают на текущие вопросы: Куда светит солнце? Какое полушарие освещено лучше? Где зима? Где на планете лето? Где солнце в зените, куда солнечные лучи не поступают? и т.п.)

Запись в тетради идет после каждого обсуждения сезонных изменений:

V. Первичное закрепление.

Методический прием «Согласны ли вы?» (если учащиеся согласны, они поднимают 2 руки, если не согласны не поднимают)

А) Угол наклона земной оси к плоскости орбиты составляет 66,5° +

Б) День зимнего солнцестояния -22 января-

В) 22 июня наблюдается в Южном полушарии самый длинный день и самая короткая ночь-

Г) 21 марта на всей Земле день равен ночи +

Д) Чем выше Солнце над горизонтом, тем длиннее тень от предметов —

Е) 22 июня – это день летнего солнцестояния +

Ж) 22 декабря в южном полушарии лето +

VI. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

А) Из §6 и по записям в тетради подготовить рассказ о осевом и орбитальном вращении Земли.

Б) Подготовить рисунки по теме.

VII. Рефлексия. — Ребята, кто хочет похвалить своего одноклассника за хорошую работу на уроке?

(учащиеся высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске: «- … (имя), ты молодец,

— я доволен, …, твоей работой на уроке,

— мне понравились рассуждения….

— … сегодня много дал правильных ответов на вопросы…»

Комментирую свою оценку работы класса на уроке.

Выставляю оценки.

Движение Земли вокруг Солнца

Почему бывает лето и зима? По какой причине они не на всей Земле сменяют друг друга: на экваторе всегда тепло, а в Арктике и Антарктике никогда не тает лёд? Почему на экваторе день всегда имеет одинаковую продолжительность, при движении к полюсам его длительность изменяется, а на полюсах он длится полгода? Узнать это нам поможет тема сегодняшнего урока: движение Земли вокруг Солнца.

Другое название этого типа перемещения Земли  – орбитальное. Орбиты – это траектории, по которым движутся в космическом пространстве Солнце, все другие звёзды, планеты, кометы, а также искусственные космические аппараты (последнее относится только к пассивному движению аппаратов, с выключенным двигателем). Большинство тел Солнечной системы движется по эллиптическим орбитам, только кометы обращаются по параболическим или гиперболическим орбитам.

Орбита земли

Орбита Земли тоже в первом приближении имеет форму эллипса, она удалена от Солнца в среднем на 150 млн. км, в астрономии эта величина принята в качестве единицы длины (астрономической единицы – а.е.). Если принять то, что орбита эллиптическая, тогда она описывается законами Кеплера. В ближайшей к Солнцу точке орбиты (перигелии, со 2 по 5 января) расстояние от Земли до Солнца равно 147 млн. км, в наиболее удалённой точке орбиты (в афелии, с 1 по 5 июля) расстояние увеличивается до 152 млн. км.

На самом деле расстояние до Солнца меняется не только в течение года, но и периодами в десятки тысяч лет и форма орбиты несколько отходит от эллипса. Длина орбиты Земли составляет 934 млн. км, движение Земли вокруг Солнца совершается со средней скоростью в  29,8 км/с, чем ближе Земля подходит к Солнцу, тем быстрее она движется. Полный оборот Земля совершает за 365 сут. 6 ч 9 мин., 9,6 сек. Этот промежуток времени называется звёздным сидерическим годом.

Орбита каметы Галлея
Автор: Rursus

Движение Земли вокруг Солнца совершается против часовой стрелки, в том же направление происходит и вращение Земли вокруг своей оси. Ось вращения Земли длительное время сохраняет практически неизменное направление в пространстве – на Полярную звезду (Северный полюс мира). Но примерно через 13 тыс. лет Северный полюс мира будет смотреть на другую звезду – Вегу. И лето в Северном полушарии будет приходиться на декабрь, январь и февраль.

Доказательства движения Земли вокруг Солнца

Впервые предположение о том, что Земля движется вокруг Солнца по орбите высказал древнегреческий астроном Аристарх Самосский в III в. до н. э. Но этой идее не дали развиться контраргументы слишком влиятельных соперников: Аристотеля, Птолемея и Платона. Долгие столетия господствовала геоцентрическая система мира, вплоть до работ Коперника 1534 года. С этого периода стали укореняться мысли о наличии орбитального движения Земли.

Сравнение геоцентрической и гелиоцентрической систем
Автр: Оригинальный образ Нико Ланга

Доказательствами того, что движение Земли вокруг Солнца существует являются:

• параллактическое смещение звёзд дважды в год на один и тот же угол;
• годичное аберрационное смещение звёзд;
• непрерывное изменение положения Солнца на небе: изменяется полуденная высота Солнца, азимутальный угол восхода и заката.

Параллактическое смещение звёзд

Годичные параллаксы звёзд – изменение местоположения наблюдаемой звезды, объясняющееся изменением положения наблюдателя вследствие вращения Земли вокруг Солнца. Это смещение незаметно невооружённому глазу, так как звёзды удалены от нас на очень большие расстояния.

Параллакс близких звёзд на фоне далёких
Автор: Rasbak CC BY-SA 3.0

Для наблюдения за этим явлениям ранее использовали прибор гелиометр. В начале XX в. Фрэнком Шлезингером была разработана стандартная методика определения параллаксов способом фотографирования.

Современные способы измерения координат звёзд – космические телескопы и сверхдальная радиоинтерферометрия.

Франгоферовский гелиометр
Автор: Артур от Auwers

Движение Земли вокруг Солнца доказывает годичное аберрационное смещение звёзд

Аберрация – угол между наблюдаемым (видимым) и истинным направлением на светило. Годичное аберрационное смещение звёзд было открыто в 1728 году английским астрономом Дж. Брадлеем.

Дело в том, что пока свет от звезды доходит до окуляра прибора, наблюдатель вместе с прибором перемещается по орбите вокруг Солнца. Чтобы свет от звезды попал в объектив, нужно направить прибор не на истинное направление на звезду, а на расчетное.

Звёздная аберрация
Автор: Варит ohare CC BY-SA 3.0

Эклиптика

Нам кажется, что Солнце перемещается по небосводу, на самом деле это Земля вращается вокруг своей оси. Путь, который Солнце за год проходит по видимой части атмосферы, называют эклиптикой. Эклиптика – это сечение небесной сферы плоскостью земной орбиты. Небесный экватор – линия пересечения плоскости земного экватора с небесной сферой.

Эклиптика с небесным экватором в современную эпоху образует угол 23°27′. Места их пересечения называются точками весеннего и осеннего равноденствий. В этих точках Солнце бывает 20 либо 21 марта и 23 сентября.

Небесная сфера, небесный экватор, полюса, эклиптика
Автор: S.fonsi, Soued031 — Globus von Globe Atlantic.svg, sonst eigene Arbeit, CC BY-SA 3.0

Промежуток времени между двумя прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия называется тропическим годом. Тропический год на 20 мин. 24 сек. короче звёздного, т. к. точка весеннего равноденствия движется навстречу годовому движению Солнца.

Географические следствия движения Земли вокруг Солнца

Географическими следствиями годового движения Земли являются:

• смена сезонов года;
• изменение продолжительности дня и ночи;
• образование поясов освещения;
• годовой ритм в географической оболочке.

Высота Солнца над горизонтом меняется в течение года, высшая точка солнцестояния называется зенитом. Зенит – это положение Солнца под прямым углом к месту наблюдения.

Солнечный зенит
Автор: Kirill Borisenko, CC BY-SA 4.0

Положение Солнца на небосводе позволило выделить на Земле важные параллели:

• тропики – это параллели с широтой 23,5°, на карте и глобусе они расположены по обе стороны от экватора и обозначены пунктирной линией. Над тропиками Солнце бывает в зените один раз в году – 22 июня и 22 декабря. 22 июня Солнце в зените над Северным тропиком, Земля находится в точке перигелия своей орбиты, Северное полушарие освещено и нагрето, здесь наступает лето, а в Южном полушарии – зима. 22 июня в Северном полушарии самый длинный день в году, его называют днём летнего солнцестояния.

22 декабря Солнце в зените на Южном тропике и лето наступает в Южном полушарии, а в Северном полушарии – зима. 22 декабря в Северном полушарии бывает самый короткий день, поэтому его называют днём зимнего солнцестояния. День зимнего солнцестояния – начало астрономической зимы в Северном полушарии. Область около Южного полюса, ограниченная Южным полярным кругом, освещается незаходящим Солнцем.

В Северном полушарии за Северным полярным кругом начинается полярная ночь. Продолжительность её разная на разных широтах и увеличивается от полярного круга до полюса от одного дня до полугода. День в Северном полушарии теперь короче ночи. Например, продолжительность дня в Москве равна 7 часам.

Движение Солнца в дни равноденствий и солнцестояний

• полярные круги, находятся на широте 56,5° и служат границей зоны полярного дня и полярной ночи. В Северном полушарии полярная ночь наступает 22 декабря. Полярный день – это явление когда Солнце не садится за горизонт от полугода на Полюсе до одних суток на полярных кругах. В Северном полушарии полярный день наступает 22 июня. В Северном и Южном полушарии наблюдается явление белых ночей, когда вечерняя и дневная зори смыкаются, и сумерки почти не наступают. Явление белых ночей характерно, например, для Санкт-Петербурга.
• экватор – параллель, на которой Солнце бывает в зените 2 раза в год – 20 либо 21 марта и 23 сентября. В это время Северное и Южное полушария освещены одинаково, в обоих полушариях день равен ночи, поэтому эти даты называют днями весеннего и осеннего равноденствий. Светораздельная линия (терминатор) в эти дни проходит через географические полюса. 20 либо 21 марта и 23 сентября – начало астрономических весны и осени.

Годовое вращение Земли вокруг Солнца

Движение Земли вокруг Солнца — одна из причин появления тепловых поясов, или поясов освещения

По высоте Солнца над горизонтом и продолжительности освещения на Земле выделяют пояса освещённости, или астрономические тепловые пояса, их 5:

• жаркий;
• два умеренных;
• два холодных.

Пояса освещения Земли

Границей между ними служат полярные круги и тропики. В жарком поясе, расположенном между тропиками Солнце всегда высоко стоит над горизонтом, а дважды в год оно бывает в зените и нагревает земную поверхность, поэтому температура воздуха там всегда высокая. Продолжительность дня в жарком поясе изменяется мало (от 11 до 13 часов). На линии тропиков Солнце стоит в зените только один раз в году: на Северном тропике (тропике Рака) 22 июня, на Южном тропике (тропике Козерога) – 22 декабря.

Между тропиками и полярными кругами расположены умеренные пояса. В умеренных поясах Солнце никогда не бывает в зените, но угол падения солнечных лучей зимой и летом очень отличается, поэтому чётко выражена смена времён года. Однако в течение суток обязательно бывает смена дня и ночи.

Между полярными кругами и полюсами расположены два холодных пояса. В холодных поясах температуры всегда низкие и наблюдаются явления полярного дня и полярной ночи.

Таблица 1. Продолжительность полярного дня и полярной ночи на разных широтах Северного полушария (в сутках)

Положение тропиков и полярных кругов не остаётся постоянным, оно изменяется в зависимости от смещения плоскости наклона орбиты Земли. Плоскость земной орбиты колеблется в пространстве и за 40 000 лет наклон к экватору изменяется от 24°36′ до 21°58′. Это сопровождается расширением и сужением поясов освещения. Если бы ось Земли была перпендикулярна плоскости орбиты, то пояса не выделялись бы вовсе. Если бы ось Земли была вертикальной, то в каждой точке Земли было бы одно и то же время года, один сезон: на экваторе всегда лето, на полюсах лютая зима, а в умеренных широтах весна или осень.

Движение Земли вокруг Солнца и смена времен года

Движение Земли вокруг Солнца – важная причина смены времён года, вторая важная причина – это угол наклона оси вращения Земли к её орбите. Если бы наклона небыло, времена года в каждой точке Земли были бы постоянными.

Продолжительность светового дня и смена времён года тесно связаны. Чем длиннее день, тем больше солнечного тепла получает поверхность Земли. В природе изменение количества солнечного тепла вызывает смену времён года.

Наклон земной оси — главная причина смены времён года
Автор: North_season.jpg: Tauʻolunga derivative work: Q Valda (talk) — North_season.jpg, CC BY-SA 2.5

Времена года – четыре периода, отличающиеся погодными условиями: весна, лето, осень и зима. Причиной сезонных изменений погоды является наклон оси вращения Земли к плоскости её орбиты, в результате чего Земля в течение года наклоняется к Солнцу то Северным полушарием, то Южным. Поэтому деление года на четыре сезона имеет строгую астрономическую основу.

За начало весны в Северном полушарии Земли астрономы принимают момент весеннего равноденствия, т. е. момент, когда Солнце, двигаясь по эклиптике, переходит из южного полушария небесной сферы в северное, пересекая небесный экватор в точке весеннего равноденствия. По современному календарю это случается 20, либо 21 марта.

В день весеннего равноденствия, так же как и в день осеннего равноденствия, по всей Земле продолжительность дня равна продолжительности ночи. Весна в Северном полушарии длится до 21, либо до 22 июня (день летнего солнцестояния), когда Солнце достигает высшей точки эклиптики, проходя в полдень через зенит на широте Северного тропика и на широте Северного полярного круга единственный в году раз не заходит под горизонт. В это время в Северном полушарии Земли самый длинный день. По астрономическому календарю в Северном полушарии наступает лето, которое продолжается до 23 сентября – дня осеннего равноденствия. Затем лето сменяется осенью.

Концом осени в Северном полушарии астрономы считают 21, либо 22 декабря – день зимнего солнцестояния, когда Солнце опускается на эклиптике в самую нижнюю её точку. В день зимнего солнцестояния Солнце в полдень проходит через зенит на широте Южного тропика и единственный раз в году не заходит на широте Южного полярного круга. С этого момента до дня весеннего равноденствия в северном полушарии Земли стоит зима.

Долгота дня на экваторе Земли в течение всего года постоянна и равна продолжительности ночи. Здесь сезонные изменения погоды не связаны непосредственно с изменением склонения Солнца.

В Южном полушарии Земли сезоны сдвинуты на полгода: приход лета в северном полушарии знаменует наступление зимы в южном, осень северного полушария приходится на весну южного.

Эллиптичность орбиты Земли и неравномерность её обращения вокруг Солнца оказывает некоторое влияние на продолжительность времён года. Поскольку Земля подходит ближе всего к Солнцу в начале января и движется в это время быстрее всего, астрономическая зима в Северном полушарии длится 89 сут., а лето – 93,6 сут. В Южном полушарии соответственно зима оказывается несколько длиннее лета.

Гораздо более сильное влияние на сезонные изменения погоды оказывают не эллиптичность орбиты Земли, а тёплые и холодные течения, горы, преобладающие ветры. Поэтому в повседневной жизни чаще говорят о смене времён года не по астрономическим, а по природным признакам, пользуясь среднесуточными температурами.

Движение Земли вокруг Солнца и календарь

Календарь – это система исчисления промежутков времени, основанная на периодичности таких явлений природы, как смена дня и ночи, смена фаз Луны, смена времён года. Первое из этих явлений определяет меру времени – сутки; второе – синодический месяц, средняя продолжительность которого составляет 29,5306 сут.; третье – тропический год, равный в среднем 365,2422 сут.

Синодический месяц и тропический год не содержат целого числа средних солнечных суток. Таким образом, все эти три меры времени несоизмеримы, и невозможно достаточно просто выразить одну из них через другую. Трудно, например, подобрать некоторое точное число тропических годов, в которых бы содержалось целое число лунных месяцев и целое число суток.

Стремление хотя бы до некоторой степени согласовать между собой сутки,  месяц и год привело к тому, что в разные эпохи, разными народами было создано много различных календарей, которые можно разделить на три главных типа:

• лунные;
• солнечные;
• лунно-солнечные.

В основе лунных календарей лежит продолжительность синодического месяца, в основе солнечных – продолжительность тропического года, а лунно-солнечные основаны на обоих этих периодах.

Лунный календарь

Родина лунного календаря – Вавилония. Год в этом календаре состоял из 12 лунных месяцев по 29 или по 30 дней. Мусульманский (магометанский) лунный календарь существует и в наше время в ряде арабских стран. Количество дней в месяцах в этом календаре меняется с таким расчетом, чтобы первое число месяца начиналось с появления на небе «нового месяца», т. е. в новолуние.

Продолжительность года – 354 или 355 средних солнечных суток, т. е. он короче солнечного года на 10 суток.

Лунно-солнечный календарь

Лунно-солнечный календарь более совершенный. В нём лунные месяцы приблизительно согласуются с солнечным годом. Один из первых таких календарей появился в начале I тысячелетия до новой эры, в Древней Греции. Год делился на 12 месяцев, каждый из которых начинался с новолуния. Для связи же с временами года (солнечным годом) периодически вставлялся дополнительный 13-й месяц. В настоящее время такая система сохранилась в еврейском календаре.

Солнечный календарь

Его основа – движение Земли вокруг Солнца. Один из первых солнечных календарей зародился в Древнем Египте за несколько тысячелетий до новой эры. Египтяне заметили, что наступление летнего солнцестояния связано с первым предутренним восходом Сириуса (созвездие Большого Пса), самой яркой звезды неба. Было замечено также, что предутренние восходы Сириуса приблизительно совпадают с началом разлива Нила. А для египтян разливы Нила имели исключительно важное значение, так как от них зависел урожай важнейших злаковых культур.

Древнеегипетский календарь из гробницы
Автор: NebMaatRa

Наблюдения появления Сириуса позволили определить продолжительность года, которая сначала была принята равной 360, а затем 365 сут.

На основе этих наблюдений был разработан календарь. Год делился на 12 месяцев по 30 дней в каждом. Год был разделён на 3 сезона по 4 месяца в каждом:

• время разлива Нила;
• время сева;
• время сбора урожая.

После уточнения продолжительности солнечного года дополнительные 5 дней добавлялись в конце года.

Солнечный календарь, которым пользуются большинство стран мира, ведёт свою родословную от календаря древних римлян. Точных сведений о зарождении римского календаря нет. Однако известно, что около VIII в. до н. э. римляне использовали календарь, в котором год состоял из 10 месяцев и содержал 304 дня. В VII в. до н. э. была произведена реформа римского календаря: к календарному году добавили ещё 2 месяца, а число дней увеличилось до 355. Но всё же календарный год был короче тропического более чем на 10 суток и календарные числа с каждым годом всё менее соответствовали явлениям природы.

Римский календарь
Автор: jacinta lluch valero, CC BY-SA 2.0

Чтобы устранить это несоответствие, каждые два года вставляли добавочный месяц, который содержал попеременно то 22, то 23 дня. Таким образом, каждое четырёхлетие состояло из двух годов по 355 дней и двух удлинённых годов (по 377 и по 378 дней). Средняя продолжительность календарного года за четырёхлетие составляла 366,25 сут., что больше продолжительности тропического года на сутки с лишним.

Чтобы избежать расхождения между календарными числами и явлениями природы, надо было время от времени изменять продолжительность добавочных месяцев. Это было обязанностью жрецов, которые часто злоупотребляли своей властью, произвольно удлиняя или укорачивая год. В результате календарная система оказалась настолько запутанной, что, например, праздник жатвы по календарю иногда приходилось отмечать не летом, а зимой.

Новая реформа римского календаря была произведена в 46 г. до новой эры – юлианский календарь. В нём три года подряд содержат по 365 суток (простой), а четвёртый – 366 сут. (високосный). Високосными считаются те годы, номера которых делятся на 4 без остатка. В високосном году в феврале 29 дней, в простом – 28. Продолжительность года в юлианском календаре в среднем за 4 года равна 365,25 средних солнечных суток, т.е. календарный год длинее тропического всего лишь на 0,0078 сут. За 128 лет это даёт расхождение в 1 сутки, а за 400 лет – около 3 суток. С течением времени календарь запаздывал всё больше и больше.

Весеннее равноденствие каждые 128 лет отступало по юлианскому календарю на 1 сут. и XVI в. перекочевало уже на 11 марта. Это осложняло расчеты церковных праздников, и тогдашний глава католической церкви Григорий XIII создал специальную комиссию. Она должна была исправить календарь так, чтобы весеннее равноденствие вернулось к 21 марта и больше не отставало от этой даты.

В 1582 г. было решено после четверга 4 октября пропустить в счету 10 суток и следующий день считать пятницей 15 октября, а в будущем соблюдать «правило високосов». Согласно этому правилу, «вековые» годы, оканчивающиеся на 2 нуля, являются високосными только в случае, если они делятся на 400. В противном случае, в отличие от юлианского календаря, они должны быть простыми. Так, 1600-й год – високосный, а 1700, 1800 и 1900-й – простые. Вот и получится, что за 400 лет из календаря исключается 3 сут.

Новая система календаря стала называться григорианским календарём или новым стилем. Григорианский календарь был введён в большинстве европейских стран в течение XVI – XVII вв.

В России на новый стиль перешли в 1918 г. В этом году по декрету Советского правительства вместо 1 февраля стали считать 14 февраля, так как расхождение юлианского и григорианского календарей к 1918 г. составило 13 сут.

Юлианский календарный год длиннее солнечного года почти на 11 ¼ мин., а григорианский – всего на 26 с. Лишние сутки накопятся только в 50-м веке новой эры. Для практических надобностей большей точности и не нужно.

Начало календарного года (Новый год) – понятие условное. В прошлом в некоторых странах Новый год начинался и 25 марта, и 25 декабря, и в другие дни. В Древней Руси год по языческим обычаям начинался весной, с тёплых мартовских дней, когда приступали к полевым работам. С введением христианства православная церковь приняла юлианский календарь и эру «от сотворения мира» («сотворение мира» христианская церковь приурочила к 5508 г. до рождества Христова), а начало года перенесли на 1 сентября.

По старинному обычаю и царь Пётр I  встречал Новый год (7208 г. от «сотворения мира») 1 сентября. Но 19 декабря 7208 г. объявили царский указ: впредь лета считать не с 1 сентября, а с 1 января и не от «сотворения мира», а от рождества Христова.

Такая система счёта лет теперь принята большинством государств и называется нашей или новой эрой (н. э.).

Установление 12 месяцев в году и 7 дней в неделе имеет астрономическое обоснование, но, по сути дела, также является условным и сохраняется по традиции.

Это интересно

Служба времени – комплекс работ, связанных с определением, хранением и распространением точного времени. Службами времени также называют специальные лаборатории научно-исследовательских институтов, обсерваторий и других учреждений, которые выполняют эти работы. Возникла она в глубокой древности и существует по настоящее время. В России сегодня работает служба точного времени, в которую можно позвонить по номеру «100».

Зодиак

В своём годовом движении среди звёзд Солнце описывает на небесной сфере полную окружность – эклиптику. Перемещаясь по эклиптике, Солнце последовательно переходит из одного созвездия в другое, таких созвездий 13, они образуют так называемый пояс зодиака и называются зодиакальными. «Зодиак» – имеющий тот же корень, что нынешний «зоопарк»; по-русски его переводят как «круг животных». Большинство из зодиакальных созвездий действительно носят названия животных, остальным народная фантазия дала символические названия.

Знаки зодиака

1. В марте Солнце находится в созвездии Рыб. Все звёзды этого созвездия слабые, не ярче 3-й звёздной величины. В созвездии рыб расположена точка весеннего равноденствия, в которой Солнце переходит из Южного полушария в Северное.
2. В апреле Солнце вступает в созвездие Овна (Овен – вышедшее из употребления слово, соответствующее мужскому роду от слова «овца»). Около 2 тыс. лет назад в этом созвездии находилась точка весеннего равноденствия. Сейчас, вследствие прецессии, она сместилась в созвездие Рыб.
3. В мае – Солнце в созвездии Тельца. В этом созвездии около сотни звёзд, видимых невооружённым глазом. Наиболее яркая – Альдебаран – красный гигант. В 1054 году в созвездии Тельца произошла вспышка сверхновой звезды. В настоящее время на месте этой вспышки находится возникшая Крабовидная туманность.
4. В июне Солнце приходит в созвездие Близнецов. Наиболее яркие звёзды этого созвездия – Поллукс и Кастор. В этом созвездии расположена точка летнего солнцестояния.
5. В июле – Солнце в созвездии Рака. В этом созвездии нет ни одной яркой звезды.
6. В двадцатых числах августа Солнце вступает в созвездие Льва. В нём несколько десятков звёзд. Наиболее яркие – Регул и Денебола.
7. В сентябре дневное светило – в созвездии Девы. Наиболее яркая звезда этого созвездия – Спика. В созвездии Девы был обнаружен один из первых квазаров. В нём расположена точка осеннего равноденствия.
8. В октябре Солнце проходит созвездие Весов – небольшое созвездие, в котором невооружённым глазом видны всего три звезды.
9. В ноябре Солнце – в созвездии Скорпиона. Самая яркая звезда этого созвездия – красноватый Анторес. Интересна звезда Дзета Скорпиона – её светимость превосходит светимость Солнца в 400 000 раз.
10. В ноябре же Солнце движется по созвездию Стрельца. В направлении этого созвездия находится центр нашей галактики.
11. В ноябре-декабре – светило проходит в области созвездия Змееносец (в астрологии он не учитывается, но видимый путь Солнца проходит и по нему).
12. В январе – Солнце в созвездии Козерога, не содержащем ярких звёзд.
13. В феврале Солнце в созвездии Водолея.

Ещё в древности все зодиакальные созвездия получили символические обозначения, которые употребляются до нашего времени. Символа нет только у созвездия Змееносец.

Вам будет интересно

Движение Земли (орбитальное движение)

Каждый учитель географии, наверное, не однажды задумывался над тем, как доступно, наглядно, научно изучить тему урока. Чтобы на уроке преобладало самопознание, а не репродуктивная работа. Для более успешного овладения предметом обучающимися, я выбрала линию «Сферы» издательства «Просвещение», под редакцией Кондакова А.М. В 6 классе используется учебно-методический комплекс «География. Планета Земля», автор Лобжанидзе А.А. Урок, предлагаемый на конкурс, входит в состав темы «Земля – планета Солнечной системы», на которую отводится 3 часа при одночасовой программе. Тема урока: «Движения Земли. Орбитальное движение».

Данную тему урока на конкурс я выбрала не случайно. Как правило, установление причинно-следственных связей между движениями Земли вокруг своей оси и Солнца и явлениями, связанными с этими движениями, вызывают затруднения у обучающихся. Параграф «Движения Земли» рассматриваю с обучающимися на двух уроках: 1) Форма и размеры Земли, суточное движение Земли; 2) Орбитальное движение Земли. На каждом из уроков целью является не только изучение движений Земли, но и их следствия. На уроке изучения орбитального движения Земли необходимо обратить внимание на градусную сетку карты, понятия «зенит», «равноденствие» «солнцестояние». Задачами урока являются: знакомство и умение показывать на схеме и карте тропики, полярные круги; объяснять смену времён года; описывать особенности движения Земли по орбите, показать взаимосвязь природы и человека.

Для усвоения темы урока использую технологию развивающего обучения, которая позволяет не только ставить проблемные вопросы, но искать на них ответы. Обучающиеся самостоятельно находят ответы на поставленные вопросы, используя информационные источники. Роль учителя в коррекции полученных знаний. Обучение во время урока проходит как индивидуально, так и в группах.

На первом этапе урока проходит фронтальный опрос, во время которого обучающиеся повторяют особенности и следствия осевого движения Земли. Для наглядности использую слайды презентации. Обучающиеся на данном этапе урока дополняют друг и исправляют ошибки, формируется образное восприятие. (5-7 минут). На втором этапе урока, изучения нового материала, в результате использования индивидуальной и групповой форм работы, обучающиеся знакомятся с орбитальным движением Земли и его следствиями. Формируются новые понятия темы. Работа в группах требует и от учителя и от обучающихся большого внимания, так как, необходимо, услышать, проанализировать информацию. По группам класс можно разделить произвольно, по 4 человека. Задания даются для четырёх времён года, поэтому в классе они повторяются. Во время ответа обучающиеся дополняют друг друга и исправляют ошибки. На данном этапе формируется образное восприятие орбитального движения Земли при максимальном использовании наглядных средств обучения. Следствия орбитального движения Земли необходимо сочетать с календарными датами и градусной сеткой карты. Для обучающихся 6 класса такая работа ещё сложна. Поэтому принцип наглядности играет большую роль. Во время урока обучающиеся проводят небольшое исследование (о поясах освещённости), что позволяет выявить особенности природы и увидеть их взаимосвязь с жизнедеятельностью человека и его здоровьем. Информационно-коммуникационные технология позволяет развивать образное восприятие темы, делает тему урока наглядной, научной, доступной в понимании. Технология ИСУД позволяют работу обучающихся делать успешной, так как каждый обучающийся выбирает комфортную для него работу, но ведущую к положительному результату. В течение урока используются элементы здоровье сберегающих технологий. На этапе закрепления изученного материала предлагаю обучающимся, рассмотреть изученные следствия орбитального движения Земли на примере Карелии. Для закрепления полученных знаний предлагаю заполнить таблицу самостоятельно. При проверке корректируем ошибки. Для закрепления понятий, изученных на уроке, работаем с тетрадью-тренажёром. При подведении итогов уроков оцениваю обучающихся, записываем домашнее задание.

Цель урока: сформировать представление о видах движения Земли и их следствиях.

Оборудование: физическая карта полушарий, задания по группам, презентация учителя, компьютер, мультимедиапроектор, УМК по предмету.

Следствие орбитального движения земли вокруг солнца. Взаимодействие земли и космоса. Орбитальное вращение земли

Тема: «Движения Земли»

Цели: Сформировать представление об основных типах движения Земли (осевом, орбитальном, галактическом, межгалактическом) их географических следствиях.

Развивать образное мышление на основе изучения поясов освещенности.

Тип урока
— изучения нового материала.

Ход урока:

1 эт. Организационный момент

Ось Земли указывает на север в Поларис, северную звезду Северного полушария и на юг до тусклой Сигмы Октант. Этот наклон на оси Земли является тем, что отвечает за сезонные изменения в течение года. Когда Северный полюс указывает на Солнце, северное полушарие испытывает лето, а южное полушарие — зимой. Когда Южный полюс указывает на Солнце, через шесть месяцев ситуация изменится на противоположную.

В дополнение к изменениям температуры сезонные изменения также приводят к изменениям в суточном цикле. В основном, летом, последний день дольше, и солнце поднимается выше в небе. Зимой дни становятся короче, а Солнце ниже в небе. В северных умеренных широтах Солнце поднимается к северу от истинного востока во время летнего солнцестояния и устанавливает севернее истинного запада, обращаясь зимой. Солнце поднимается к югу от истинного востока летом для южной умеренной зоны и располагается к югу от истинного запада.

Проверка д/з

А) Тестирование. Взаимопроверка.

1. Что такое Вселенная?

А) небесные тела

Б) космическое пространство и все, что его заполняет +

В) планета Земля

Г) планеты, которые вращаются вокруг Солнца

2. Звезды светят, потому что:

А) отражают свет Солнца

Б) отражают свет, идущий от Земли

В) состоят из раскаленных веществ +

Ситуация становится экстремальной над Полярным кругом, где вообще нет дневного света в течение части года и до шести месяцев на самом Северном полюсе. В южном полушарии ситуация отменяется, а Южный полюс ориентирован напротив направления Северного полюса и переживает то, что известно как «полуночное солнце».

Четыре сезона могут быть определены солнцестояниями и равноденствиями. В южном полушарии ситуация изменилась, и летом и зимние солнцестояния обмениваются, а весенние и осенние даты равноденствия меняются местами. Угол наклона Земли относительно стабилен в течение длительных периодов времени. Тем не менее, ось Земли испытывает небольшое нерегулярное движение, известное как нутация — движение качания, раскачивания или кивки, которое имеет период 6 лет. Ось Земли также подвержена незначительному колебанию, что приводит к изменению его ориентации со временем.

3. К небесным телам относятся:

А) растение звездчатка и Земля

Б) астероид Церера и Солнце +

В) морская звезда и комета Галлея

Г) Тунгусский метеорит и звезды Московского кремля

4. В Солнечной системе вокруг Солнца движутся:
А) 11 планет

Б) 8 планет +

В) 7 планет

Г) множество планет

Сегодня мы продолжим наше знакомство с Землей, как планетой солнечной системы. Ребята, задумывались ли вы над вопросами, почему происходит смена дня и ночи, времен года (ответы учащихся)

Прецессия — это не только причина разницы между сидерическим годом и тропическим годом, но и причина, по которой сезоны в конце концов будут переворачиваться. Репродукция художника о вращении Земли и прецессии равноденствий. Прецессия наряду с другими орбитальными факторами также является причиной того, что известно как «изменение продолжительности дня». По существу, это феномен, где даты земного перигелия и афелия меняются со временем. Оба эти движения вызваны переменным притяжением Солнца и Луны на экваториальной области Земли.

Излишне говорить, что вращение Земли и орбита вокруг Солнца не так просты, как мы. Во время научной революции было огромным откровением узнать, что Земля не была фиксированной точкой во Вселенной и что «небесные сферы» были планетами, такими как Земля. Но даже тогда астрономы, подобные Копернику и Галилею, по-прежнему считали, что орбита Земли была идеальным кругом и не могла себе представить, что ее вращение было подвержено несовершенствам.

И так, окройте учебник на стр.24 ознакомьтесь Запомнить
» , о чем сегодня мы будем говорить, что нового узнаем? (ответы учащихся)

Давайте запишем тему урока Движение Земли

Земля находится в постоянном движении. Сегодня уже установлено, что таких движений несколько:

Движения Земли

В ходе нашего урока, вы должны ответить на этот вопрос

Все планеты страдают от капризов гравитационных сил в Солнечной системе и близлежащих планетах. Планеты «ударяются» по четырехмерной ткани пространства-времени, как на поверхности гигантского батута, модифицированного гравитацией планет, Солнца и звезд. Эта постоянная деформация или кривизна пространства-времени, создавая хаотические волны тяжести. Если бы мы могли смотреть на солнечную систему снаружи, намного выше северного полюса Земли, мы увидели бы, что планеты вращаются вокруг Солнца в противоположном направлении по часовой стрелке.

1. Осевое движение рисуем ось

Земля вращается вокруг своей оси, и такое движение называют осевым вращением. Обратите внимание, как она движется, если посмотреть на Землю со стороны северного полюса, то она будет вращаться против часовой стрелки (схема) с запада на восток

Следствиями такого движения являются:

1. Смена дня и ночи.

Следует заметить, что вращение диска планет исключительно плоское Меркурий имеет наклонную орбиту относительно другой, но вы не должны замечать, что планеты вращаются на себя. Каждая планета вращается вокруг другой оси вращения. Осевой наклон или наклон — это угол между осью вращения планеты и перпендикулярно к его орбитальная плоскость. Планеты величественно скользят по орбите вокруг Солнца, не замечая следов гравитационных ограничений, которые приводят. Однако орбита — это путь, за которым следует планета, чтобы реагировать на ограничения гравитационных эффектов нескольких небесных тел, в частности Солнце.

Какова продолжительность суток? (24 часа)

Земля совершает полный оборот вокруг оси за сутки. День и ночь могут быть короче или длиннее, но продолжительность суток всегда одинакова и равно 24 часам.

2.Форма Земли. рисуем шар

Как называется форма Земли? (Эллипс)

Земля сплюснута у полюсов, результат такого движения.

3. Отклонение всех горизонтально движущихся тел. Эта отклоняющая сила носит название

В Солнечной системе все объекты, планеты, астероиды и кометы движутся в одном и том же направлении вокруг Солнца. Но никакая орбита не является совершенно круговой или совершенно копланарной, то есть на той же плоскости вокруг экватора центрального объекта. Если орбиты планет имеют очень низкие наклоны относительно плоскости эклиптики, гораздо менее массивные тела, такие как Плутон, Эрис, астероиды или кометы, имеют сильно наклонные орбиты к плоскости. Очевидное движение Солнца пересекает эти две точки, называемые нисходящим узлом и восходящим узлом.

«Силы Кориолиса»

2 «Орбитальное движение»

Вращаясь в космическом пространстве подобно волку, Земля одновременно огибает Солнце и участвует в орбитальном движении,
как и другие планеты солнечной системы.

Как называется путь по которому Земля движется вокруг Солнца? (орбита
)

Какова положительность года? (365 дней)

Когда солнце проходит над экватором, оно пересекает верховную точку или указывает на весеннее равноденствие. Аргумент перигелия описывает угол между направлением восходящего узла и перигелия. Орбиты планет находятся примерно в одной плоскости. Орбитальная плоскость называется эклиптикой, которую мы назвали эклиптическим большим кругом небесной сферы, пройденной Солнцем, в его кажущемся движении вокруг Земли. Описывает Землю вокруг Солнца, орбиту, чья плоскость имеет угол 23 ° 27 с небесным экватором.

Все планеты имеют орбиты, которые находятся примерно в той же плоскости, что и эклиптика, но не имеют одинаковой наклонности. ось вращения никогда не перпендикулярна орбитальной плоскости планеты, но наклоненная под углом изменяется в зависимости от планет. Приведенный в действие маятник не изменит его движения, и поэтому направление его размахивания не должно меняться. Поскольку он знал, что маятник не может изменить свое движение, он пришел к выводу, что Земля под маятником двигалась.

Двигаясь со средней скоростью 30 км/с, Земля совершает один оборот вокруг Солнца за один год. Это отрезок времени имеет истинную продолжительность 365 дней 6 ч. 9 мин. 9 с.

Откуда появляется «Високосный год» — 366 дней (1 раз в 4 года)?

Главное следствие орбитального движения —

1. смена времен года!

Почему она происходит?

Дело в том, что Земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5 градусов, поэтому при орбитальном движении Земли Солнце освещает больше то северное, то южное полушарие (демонстрация на глобусе). Она определяется, неравномерностью нагрева земной поверхности.

Наблюдатель в космосе увидит, что Земле требуется 23 часа, 56 минут и 4 секунды, чтобы сделать одно полное вращение на своей оси. Но поскольку Земля движется вокруг Солнца в то же время, что она вращается, планета должна повернуться чуть-чуть больше, чтобы достичь того же места относительно Солнца. Следовательно, продолжительность дня на Земле составляет 24 часа. Чтобы Земля совершила один полный оборот вокруг Солнца, занимает 24 дня. Это количество времени — это определение одного года. Гравитационное притяжение Солнца удерживает Землю и другие планеты на орбите вокруг звезды.

Расмотрим рис.13 в учебники

«Растет весенний день, и к 22 марта он разделит сутки с ночью пополам…», « Июнь — солнечный и светлый. Ночи стали короткими, а дни наиболее длинными в году. «Заря заре руку подает»,- говорят в народе. Лишь после 23 июня день начинает убывать»

Какие географические следствия в следствии орбитального движения земли, как изменяется продолжительность светового дня в течении года?

Как и другие планеты, орбитальный путь Земли — это эллипс, поэтому планета иногда находится дальше от Солнца, чем в другое время. Эллиптическая орбита Земли не имеет ничего общего с земными временами. Земля вращается вокруг Солнца со средней скоростью около 27 км в секунду, но скорость не постоянна. Планета движется медленнее, когда она находится на афелии и быстрее, когда она находится на перигелии.

Венера и видимость — день, ночь и время года на Венере

Во время северного полушария летом Северный полюс указывает на Солнце, а в северном полушарии зима Северный полюс отходит от Солнца. Его орбита вокруг Солнца занимает 225 дней, а расстояние от Солнца составляет почти три четверти Земли. Сестра-планета Земли вращается вокруг нашей центральной звезды на эллиптической орбите, которая является самой круговой из любой планеты. Разница между ее афелием и перигелием составляет всего 5 миллионов километров, что дает своей орбите эксцентриситет — это соотношение расстояние между фокусами эллипса до длины его главной оси — 007, самой низкой из любой планеты.

(Орбитальное движение определяет также изменение продолжительности светового дня — времени между восходом и заходом Солнца — в разных частях Земли.

Какие дни в году наиболее примечательные? (21 марта, 22 июня, 22 декабря, 23 сентября)

Давайте разберемся, в этом вопросе более подробно.

Как освещены северное и южное полушария в этот день

Для сравнения, эксцентриситет орбиты Земли — это наклон венерианской орбиты к плоскости эклиптики примерно равен 3 ° 24. Термин «пространственный период» означает интервал времени, в течение которого одному телу необходимо совершить один оборот вокруг другого тела со ссылкой на звезды, а «синодический период» — это промежуток времени, пока Венера снова не окажется в том же положении относительно Солнца, как видно с Земли. Орбита Венеры, находящаяся внутри орбиты Земли, приближает ее к Земле, чем любая другая планета.

Таким образом, Венера может быть очень легко видна с Земли. Ее часто называют Утренней или Вечерней звездой, и это часто самый яркий объект в небо, за исключением Солнца и Луны. Самое яркое оно достигает величины -7, намного ярче любой другой планеты.

В каком полушарии зима, лето?

Как называется такой день этот день?

Подведение итогов, обсуждение результатов

Тропики и полярные круги. Пояса освещенности.

По направлению от экватора к полюсам уменьшается угол падения солнечных лучей. В этом направлении изменяется облик нашей планеты.

Параллели — 23,5 градусов северной и южной широты называют тропическими кругами — на этих широтах солнце бывает раз в год в зените.

Как и все другие планеты, включая нашу собственную Луну, Венера сияет отраженным солнечным светом. Более того, поскольку его орбита находится внутри Земли, Венера отображает фазы, которые очень похожи на фазы Луны. Галилей Галилей был первым астрономом, который открыл это явление с помощью телескопа, и это помогло ему подтвердить, что планеты — тела как и Земля. Весь набор венерианских фаз не мог быть объяснен системой Птолемеев с землей. Основное отличие состоит в том, что из-за изменения расстояния между Землей и Венеры его видимый размер значительно больше, чем у Луны.

Параллели 66,5 градусов северной и южной широты — полярными кругами.- 1 раз в году полярный день и ночь.

Какие широты лежат к северу и к югу от северного и южного полярного круга? (полярные)

Какие широты располагаются между северным и южным тропиком? (тропические)

Как называются широты ограниченные с севера северным полярным кругом, а с юга южным полярным кругом в северном полушарии (умеренные),

Другое различие между фазами Венеры и Луны состоит в том, что, наблюдая с Земли, обычно невозможно наблюдать Венеру, когда она «полна», потому что она находится на другой стороне Солнца и расположена очень близко к Солнцу в небе. Венера самая яркая, когда она появляется как полумесяц. Это тот случай, когда Венера находится на вечернем небе и, похоже, движется от своего максимального расстояния, называемого «наибольшим удлинением», назад к Солнцу. Когда оно появляется на утреннем небе, оно является самым ярким перед наибольшим удлинением.

Венера — самая близкая планета к Земле при низком соединении, расстояние 42 миллиона км. Термин «низкое соединение» относится к конфигурации, когда внутренняя планета проходит между Солнцем и Землей. Венера появляется перед Солнцем в небе, и иногда может случиться, что Венера пересекает диск Солнца. Но это редкое явление, потому что оно происходит только тогда, когда Венера находится на низком соединении близко к одному из своих узлов.

Учащиеся схематично зарисовывают схему в тетради.

Закрепления материала:

Какие виды движения совершает наша планета?

Каковы следствия движения Земли вокруг своей оси?

Сколько раз в году Солнце бывает в Зените над экватором?

(2 раза — 21 марта, 23 сентября)

В каком поясе освещенности (широтах) мы живем, бывает ли в этих широтах солнце в Зените?

В превосходном соединении Венера находится на противоположной стороне Солнца и почти на 257 миллионов км от Земли. Эта большая разница в расстоянии от Земли дает большие вариации в ее кажущемся размере. При превосходном соединении «видимый диаметр» Венеры составляет около 10 дюймов, а при нижнем соединении — около 64 дюймов.

Максимальное удлинение Венеры составляет около 47 градусов. Венера — замечательный объект в ночном небе в самый яркий, за 35 дней до или после худшего соединения, когда освещается одна треть видимой поверхности. В благоприятных условиях даже можно увидеть полумесяц Венеры с биноклем.

Чем примечательны линии полярных кругов и тропиков? Покажите их на физической карте полушарий.

Домашнее задание параграф 6

Подведение итога урока, выставление отметок.

Ребята, спасибо за работу на уроке, до встречи на следующем уроке.

Весеннее равноденствие (21 марта)

Летнее солнцестояние (22 июня)

Осеннее равноденствие (23 сентября)

Зимнее солнцестояние (22 декабря)

Тема: «Движения Земли»

Цели:

Сформировать представление об основных типах движения Земли (осевом, орбитальном, галактическом, межгалактическом) их географических следствиях.

Развивать образное мышление на основе изучения поясов освещенности.

Тип урока
– изучения нового материала.

Ход урока:

1 эт. Организационный момент

Проверка д/з

А) Тестирование. Взаимопроверка.

1. Что такое Вселенная?

А) небесные тела

Б) космическое пространство и все, что его заполняет +

В) планета Земля

Г) планеты, которые вращаются вокруг Солнца

2. Звезды светят, потому что:

А) отражают свет Солнца

Б) отражают свет, идущий от Земли

В) состоят из раскаленных веществ +

3. К небесным телам относятся:

А) растение звездчатка и Земля

Б) астероид Церера и Солнце +

В) морская звезда и комета Галлея

Г) Тунгусский метеорит и звезды Московского кремля

4. В Солнечной системе вокруг Солнца движутся:
А) 11 планет

Б) 8 планет +

В) 7 планет

Г) множество планет

Сегодня мы продолжим наше знакомство с Землей, как планетой солнечной системы. Ребята, задумывались ли вы над вопросами, почему происходит смена дня и ночи, времен года (ответы учащихся)

И так, окройте учебник на стр.24 ознакомьтесь Запомнить
» , о чем сегодня мы будем говорить, что нового узнаем? (ответы учащихся)

Давайте запишем тему урока Движение Земли

Земля находится в постоянном движении. Сегодня уже установлено, что таких движений несколько:

Движения Земли

В ходе нашего урока, вы должны ответить на этот вопрос

1. Осевое движение рисуем ось

Земля вращается вокруг своей оси, и такое движение называют осевым вращением. Обратите внимание, как она движется, если посмотреть на Землю со стороны северного полюса, то она будет вращаться против часовой стрелки (схема) с запада на восток

Следствиями такого движения являются:

1. Смена дня и ночи.

Какова продолжительность суток? (24 часа)

Земля совершает полный оборот вокруг оси за сутки. День и ночь могут быть короче или длиннее, но продолжительность суток всегда одинакова и равно 24 часам.

2.Форма Земли. рисуем шар

Как называется форма Земли? (Эллипс)

Земля сплюснута у полюсов, результат такого движения.

3. Отклонение всех горизонтально движущихся тел. Эта отклоняющая сила носит название

«Силы Кориолиса»

2 «Орбитальное движение»

Вращаясь в космическом пространстве подобно волку, Земля одновременно огибает Солнце и участвует в орбитальном движении,
как и другие планеты солнечной системы.

Как называется путь по которому Земля движется вокруг Солнца? (орбита
)

Какова положительность года? (365 дней)

Двигаясь со средней скоростью 30 км/с, Земля совершает один оборот вокруг Солнца за один год. Это отрезок времени имеет истинную продолжительность 365 дней 6 ч. 9 мин. 9 с.

Откуда появляется «Високосный год» — 366 дней (1 раз в 4 года)?

Главное следствие орбитального движения –

1. смена времен года!

Почему она происходит?

Дело в том, что Земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5 градусов, поэтому при орбитальном движении Земли Солнце освещает больше то северное, то южное полушарие (демонстрация на глобусе). Она определяется, неравномерностью нагрева земной поверхности.

Расмотрим рис.13 в учебники

«Растет весенний день, и к 22 марта он разделит сутки с ночью пополам…», « Июнь – солнечный и светлый. Ночи стали короткими, а дни наиболее длинными в году. «Заря заре руку подает»,- говорят в народе. Лишь после 23 июня день начинает убывать»

Какие географические следствия в следствии орбитального движения земли, как изменяется продолжительность светового дня в течении года?

(Орбитальное движение определяет также изменение продолжительности светового дня – времени между восходом и заходом Солнца – в разных частях Земли.

Какие дни в году наиболее примечательные? (21 марта, 22 июня, 22 декабря, 23 сентября)

Давайте разберемся, в этом вопросе более подробно.

План.

Как освещены северное и южное полушария в этот день

В каком полушарии зима, лето?

Как называется такой день этот день?

Подведение итогов, обсуждение результатов

Тропики и полярные круги. Пояса освещенности.

По направлению от экватора к полюсам уменьшается угол падения солнечных лучей. В этом направлении изменяется облик нашей планеты.

Параллели – 23,5 градусов северной и южной широты называют тропическими кругами – на этих широтах солнце бывает раз в год в зените.

Параллели 66,5 градусов северной и южной широты – полярными кругами.- 1 раз в году полярный день и ночь.

Вопросы

Какие широты лежат к северу и к югу от северного и южного полярного круга? (полярные)

Какие широты располагаются между северным и южным тропиком? (тропические)

Как называются широты ограниченные с севера северным полярным кругом, а с юга южным полярным кругом в северном полушарии (умеренные),

Учащиеся схематично зарисовывают схему в тетради.

Закрепления материала:

Какие виды движения совершает наша планета?

Каковы следствия движения Земли вокруг своей оси?

Сколько раз в году Солнце бывает в Зените над экватором?

(2 раза – 21 марта, 23 сентября)

В каком поясе освещенности (широтах) мы живем, бывает ли в этих широтах солнце в Зените?

Чем примечательны линии полярных кругов и тропиков? Покажите их на физической карте полушарий.

Домашнее задание параграф 6

Подведение итога урока, выставление отметок.

Ребята, спасибо за работу на уроке, до встречи на следующем уроке.

Весеннее равноденствие (21 марта)

Летнее солнцестояние (22 июня)

Осеннее равноденствие (23 сентября)

Зимнее солнцестояние (22 декабря)

Орбитальное вращение Земли | План-конспект урока по географии (6 класс) по теме:

Разработка урока по географии с использованием УМК «Сферы» для 6 класса.

Тема: «Орбитальное вращение Земли».

Цель: продолжить формировать у учащихся представление о движении Земли, научить объяснять смену времен года. Познакомить с биографией людей, сделавших большой вклад в развитие знаний о Земле.

Проверка домашнего задания.

1. Что означает осевое  вращение Земли?
2. За какой промежуток времени Земля делает полный оборот вокруг своей оси?
3. Что такое ось Земли и можем ли мы ее видеть?    
4. Где проходит нулевой меридиан?
5. Что такое местное время?
6. Что нужно сделать со стрелкой часов при  движении от нулевого меридиана к востоку?

                                      Ход урока.

Свет наш Солнышко! Ты ходишь        

Круглый год по небу,  сводишь

Зиму с теплую весной,

Всех нас видишь пред собой…

А.С.Пушкин «Сказка о мертвой царевне».

1. Знакомство с новым материалом.

Вводное слово учителя.  

Обратите внимание на экран, перед вами таблица движений планеты Земля. На прошлом уроке мы с вами разобрали вращение Земли вокруг своей оси. Тема нашего сегодняшнего урока орбитальное движение Земли.

Земля, подобно другим планетам, движется вокруг Солнца.

— Как называется путь, по которому Земля движется вокруг Солнца?

Ответ: орбита.

Посмотрите на экран, мы наблюдаем орбитальное движение Земли.

Полный оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365 дней 6 часов 10 минут. Мы привыкли называть этот период времени – год.

— Где мы отражаем это время?

Ответ: календарь.

Давайте выясним, что такое календарь и как он выглядит.

Календарь — это система времяисчисления. Основанием его служит астрономическое явление —  обращение Земли вокруг Солнца.

Доклад о календаре и показ слайдов с различными видами календарей.

Представления людей о вращение Земли не всегда были такими как сейчас. Давайте проследим, как же они менялись.

Доклад о Птолемее и геоцентрической системе мира.

Доклад о Копернике и гелиоцентрической системе мира.

При вращении по орбите, Земля находится от Солнца на разном  расстоянии. Посмотрите на экран.

 Самое большое расстояние от Солнца составляет 152 000 000 км – эта точка называется афелий. Самое близкое 147 000 000 км – эта точка называется перигелий.

Благодаря наклону земной оси, на всех территориях планеты, кроме экватора, продолжительность дня и ночи в течение года неодинакова.

На ваших столах лежат схемы «Орбитальное движение Земли»

Посмотрите на них.

22 июня – день летнего солнцестояния. В этот день, земная ось северным концом обращена к Солнцу, все территории севернее экватора до 66,5 с. ш. большую часть суток освещены. На этих широтах день длиннее ночи. В южном полушарии, наоборот, день короче ночи. Северный полюс освещен целиком – там полярный день.

 Просмотр слайдов с изображением полярного дня.    

Доклад о 22 декабря.

И так, в этот день  земная ось обращена к Солнцу южным концом, поэтому в северном полушарии от экватора до 66,5 с.ш. день короче ночи. А в южном полушарии, наоборот, день длиннее ночи. Северный полюс не освещен, здесь полярная ночь.

Показ слайдов с изображением полярной ночи.    

21 марта и 23 сентября Солнце находится в зените над экватором, а это означает, что Северное и Южное полушария освещены равномерно. На всей Земле день равен ночи, поэтому эти дни принято называть – дни равноденствия.

Наклон земной оси повлиял не только на продолжительность дня и ночи, но и на угол падения солнечных лучей.

Работа с рисунком №3.8

В области экватора, солнечные лучи падают под прямым углом. Здесь поверхность Земли нагревается максимально и образуется жаркий пояс. Его границами являются Северный и Южный тропики.

От экватора угол падения солнечных лучей уменьшается. Между северным тропиком и 66,5 с.ш. образуется северный умеренный пояс. Такой же пояс образуется и между Ю. тропиком и 66,5 ю.ш. В области Северного и Южного полюса образуется холодный пояс.

— Земля развивается по своим законам?

Ответ: нет. По законам Вселенной.

Являясь частью Солнечной системы, Земли совершает оборот вокруг центра Млечного пути. Это движение Земли мы называем галактическим. Давайте обратимся к учебники и выясним как это происходит.

2. Итог урока.

— Что зависит от вращения Земли вокруг Солнца?

— Когда в Северном полушарии (в котором мы живем) лето, а когда зима?

— Почему на нашей планете образовались тепловые пояса?

— Какие пояса мы с вами узнали?

движений Земли | Физическая география

Вращение Земли

Представьте себе линию, проходящую через центр Земли, которая проходит как через Северный полюс, так и через Южный полюс. Эта воображаемая линия называется осью . Земля вращается вокруг своей оси, как волчок вращается вокруг своего веретена. Это вращательное движение называется вращения Земли . В то же время, когда Земля вращается вокруг своей оси, она также вращается вокруг Солнца. Этот механизм называется Revolution .Приведенный в движение маятник не изменит своего движения, поэтому направление его качания не должно измениться. Однако Фуко заметил, что его маятник действительно меняет направление. Поскольку он знал, что маятник не может изменить свое движение, он пришел к выводу, что Земля под маятником движется. Наблюдатель в космосе увидит, что Земле требуется 23 часа 56 минут и 4 секунды, чтобы совершить один полный оборот вокруг своей оси. Но поскольку Земля движется вокруг Солнца одновременно с его вращением, планете нужно повернуться еще немного, чтобы достичь того же места относительно Солнца.Следовательно, на самом деле продолжительность суток на Земле составляет 24 часа. На экваторе Земля вращается со скоростью около 1700 км в час, а на полюсах скорость движения почти равна нулю.

Earth’s Revolution

Земля совершит один полный оборот вокруг Солнца за 365,24 дня. Это количество времени — определение одного года. Гравитационное притяжение Солнца удерживает Землю и другие планеты на орбите вокруг звезды. Как и у других планет, орбитальный путь Земли представляет собой эллипс, поэтому иногда планета находится дальше от Солнца, чем в другое время.Ближайшая к Солнцу Земля каждый год находится в перигелии (147 миллионов км) примерно 3 января, а самая дальняя — в афелии (152 миллиона км) 4 июля. Эллиптическая орбита Земли не имеет ничего общего с временами года на Земле. За один оборот вокруг Солнца Земля проходит в среднем около 150 миллионов км. Земля вращается вокруг Солнца со средней скоростью около 27 км (17 миль) в секунду, но скорость не постоянна. Планета движется медленнее, когда она находится в афелии, и быстрее, когда она находится в перигелии.Причина, по которой Земля (или любая планета) имеет сезоны, заключается в том, что Земля наклонена на 23 1/2 относительно своей оси. Летом в Северном полушарии Северный полюс направлен к Солнцу, а зимой в Северном полушарии Северный полюс наклонен от Солнца.

Орбитальное движение

Орбита Земли вокруг Солнца определяет плоскость. Ось Земли наклонена от перпендикуляра к плоскости на 23,5 градуса. Этот наклон оси означает, что северное полушарие отклоняется от солнца в декабре и к солнцу в июне, создавая сезонные изменения в течение года.Когда северное полушарие наклоняется к солнцу, лучи света падают на область более прямо, под меньшим углом к ​​перпендикуляру. Наибольший сезонный эффект оказывает угол падения солнечных лучей на поверхность.

Орбита Земли не является идеальным кругом, поэтому расстояние до Солнца также меняется в течение года. Бывает, что Земля ближе к Солнцу в декабре и дальше от Солнца в июне, что делает сезонные колебания температуры в южном полушарии более резкими, чем в северном полушарии.Изменение расстояния между Землей и Солнцем — гораздо меньший фактор в создании сезонных изменений.

Время, в течение которого солнце находится над горизонтом, периодически удлиняется и укорачивается. Самые короткие и самые длинные дни называются зимним и летним солнцестоянием, а дни с равным количеством дня и ночи называются равноденствием.

Это интерактивное астрономическое издание Университета Небраски — отличный ресурс для изучения сезонных изменений на Земле.Посетите сайт и убедитесь, что вы можете ответить на вопросы, заданные на вкладке «Упражнения».

Земля в течение года делает круг вокруг Солнца. В любое время года некоторые звезды не будут видны нам, потому что они находятся позади Солнца или находятся достаточно близко к нему, поэтому они не видны только днем. Кажущийся путь, который Солнце проходит вокруг небесной сферы в течение одного года, называется эклиптикой, а созвездия, лежащие вдоль пути, по которому, кажется, идет солнце в небе, известны как зодиакальные звезды.Древние люди, такие как строители Стоунхенджа и других ранних «обсерваторий», были очень искусны в отслеживании видимых движений созвездий и разработали календари, основанные на знаниях, которые они приобрели, наблюдая за небом.

Мы определяем время суток на Земле по видимому положению солнца на небе. Когда он находится в самой высокой точке неба, мы говорим, что сейчас полдень, а полночь — это середина между полуднем и следующим. День определяется как временной интервал от одной полуночи до следующей.Мы называем это солнечным днем. Опять же, это происходит не из-за движения Солнца, а из-за вращения Земли.

Сутки, измеряемые одним оборотом Земли по отношению к фоновым звездам, — это другой промежуток времени. Это потому, что Земля вращается вокруг Солнца, пока оно вращается, как показано на изображении выше. Земля должна повернуться немного дальше, чтобы Солнце достигло той же точки на небе, что и фоновая звезда. День, измеренный относительно звезд фона, называется звездным днем.Сидерический год — это время, за которое Земля совершает полный оборот вокруг Солнца относительно звезд. Сидерический год примерно на 20 минут длиннее тропического года, определяемого равноденствиями и солнцестояниями.

Земля также проходит гораздо более длительный цикл. В течение тысяч лет осевой наклон Земли прецессирует, как волчок. Это означает, что Полярная звезда не всегда будет над Северным полюсом.Прецессия совершает один цикл примерно за 26 тысяч лет.

Это кажется большим временем, но это очень мало по сравнению с периодом обращения Солнца вокруг центра галактики Млечный Путь, который занимает около 250 миллионов лет.

Система Солнце-Земля-Луна

Луна вращается вокруг Земли, что меняет относительное положение Солнца, Земли и Луны. Это вызывает фазы Луны.

Сторона Луны, обращенная к Солнцу, всегда освещена, но не всегда видима для нас. Когда Луна находится прямо между нами и Солнцем, мы видим его затененную сторону и называем этот вид фазой «Новолуния». Когда Земля находится прямо между Луной и Солнцем, мы видим полностью освещенную сторону Луны и называем это фазой «Полнолуние».

Обратите внимание, что на приведенной выше диаграмме есть белая линия, разделяющая Луну пополам, обозначающая половину Луны, которую можно увидеть с Земли.

Когда освещенная сторона Луны едва видна на Земле, освещенная часть Луны принимает форму тонкого полумесяца. Когда освещенная часть увеличивается, мы говорим, что фаза «нарастает», а когда освещенная часть уменьшается, мы говорим, что фаза «убывает». Сразу после Новолуния фаза Луны называется фазой «Растущего полумесяца». С нашей точки зрения, фазы «Первая четверть» и «Третья четверть» — это на самом деле, когда кажется, что половина Луны освещена.Когда мы видим более половины освещенной поверхности Луны, мы называем это фазой «Луны». Фаза Растущей Луны предшествует Полнолунию, а фаза Убывающей Луны наступает после Полнолуния.

Лунации — периоды обращения Луны по орбите. Одна луна длится примерно 29,5 земных суток. Эта анимация была составлена ​​из изображений, полученных с орбитального аппарата НАСА для лунной разведки, когда он вращался вокруг Луны. Он показывает более тонкие вариации, которые происходят за одну луну.

Луна совершает один оборот вокруг своей оси каждый раз, когда проходит один оборот. Как видите, Луна качается взад и вперед вокруг своей оси. Это связано с тем, что ось вращения Луны наклонена относительно плоскости ее орбиты. Это вызывает эффект, очень похожий на времена года на Земле. Иногда северный полюс Луны наклонен к Земле, а иногда — от Земли.

Луна также, кажется, меняет размер в небе.Это потому, что иногда Луна ближе к Земле, чем в другое время. Его орбита эллиптическая, а не идеальный круг.

Поскольку орбита имеет эллиптическую форму, Луна движется быстрее, когда она ближе к Земле, и медленнее, когда она дальше. Это вызывает колебание, называемое либрацией, из-за которого Луна слегка покачивается из стороны в сторону.

Мы изучим эффекты эллиптической орбиты более внимательно, когда обратимся к законам Кеплера в разделе «Историческое развитие».

Пожалуйста, прочтите Учебное пособие по фазам Луны, чтобы получить более полное представление о взаимоотношениях, связанных с системой Солнце-Земля-Луна.

На приведенной выше диаграмме учтите, что Земля вращается против часовой стрелки, когда Луна вращается по орбите, также против часовой стрелки. Время суток определяется положением Солнца на небе. Сравнивая эту диаграмму с диаграммой, показывающей фазы Луны, вы можете видеть, что единственный раз, когда Луна в Первой четверти может находиться прямо над головой, — это в 18:00.

Солнечные и лунные затмения

Солнечное затмение происходит, когда Луна находится прямо между Землей и Солнцем, а лунное затмение происходит, когда Земля находится прямо между Солнцем и Луной.

Тот факт, что плоскость орбиты Луны наклонена по отношению к плоскости орбиты Земли вокруг Солнца, означает, что мы не видим затмений каждый раз, когда наступает фаза Новолуния или Полнолуния.

Солнечное затмение можно увидеть с помощью фильтра, блокирующего солнечный свет, или косвенно с помощью камеры-обскуры. Никогда не смотрите прямо на солнечное затмение.

Путь тени солнечного затмения можно предсказать с большой точностью. На этом видео НАСА показан прогнозируемый путь тени от полного солнечного затмения 21 августа 2017 года.

На этом изображении показано солнечное затмение, пересекающее Турцию, которое произошло 18 марта 2015 года, как видно с Международной космической станции.

Лунное затмение возникает, когда тень Земли пересекает Луну. Красный цвет возникает из-за закатов и восходов по краям Земли.

На этой временной видеозаписи лунного затмения запечатлено все событие, когда тень Земли проходит по Луне.

Spacepedia | Прицел солнечной системы

Звездные сутки — это время, за которое Земля вращается вокруг своей оси, так что далекие звезды появляются в одном и том же месте на небе.Солнечный день — это время, за которое Земля вращается вокруг своей оси, так что Солнце появляется в том же месте на небе. Звездные сутки на ~ 4 минуты короче солнечных.

Наша планета Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток. Ось — это воображаемая линия, которая проходит от Северного полюса до Южного полюса. Если вы посмотрите на Землю из северного полушария, она вращается против часовой стрелки. Один полный оборот вокруг своей оси относительно Солнца называется солнечными сутками и имеет продолжительность 24 часа.Наша Земля не вращается только вокруг своей оси, но она также вращается в том же направлении вокруг Солнца и немного перемещается по орбите каждый день. Таким образом, Земля занимает такое же положение относительно небесных звезд за более короткое время. Это называется звездным днем, продолжительность которого составляет 23 часа 56 минут 4,1 секунды. Это причина того, что звезды появляются на небе примерно на четыре минуты раньше каждый день. Сидерический день — это период, в течение которого Земля вращается вокруг своей оси, так что далекие звезды появляются в одном и том же месте на небе.

Вращение нашей планеты

Точка, в которой планета находится ближе всего к Солнцу, называется перигелием. Самая дальняя точка называется афелием.

Вращение Земли вокруг своей оси приводит к чередованию дня и ночи. Земля также движется вокруг Солнца в плоскости эклиптики по эллиптической орбите. Это движение вместе с тем, что его ось наклонена к плоскости эклиптики, вызывает смену времен года. Но вращение и скорость Земли еще более сложны: существует длительное замедление ее вращения из-за приливных сил Луны и Солнца.В результате прецессии (медленное движение оси вращающегося тела вокруг другой оси из-за крутящего момента, такого как гравитационное влияние, вызывает изменение направления первой оси) и нутации (периодическое изменение наклона оси вращения). оси вращающегося объекта) происходит изменение направления оси вращения.

У нас четыре сезона

Длина траектории Земли вокруг Солнца составляет 940 миллионов км. Таким образом, Земля движется со скоростью 107 000 километров в час.Это означает, что наша планета движется вокруг Солнца со средней скоростью 30 километров в секунду. Скорость Земли не постоянна, поскольку Земля вращается по эллиптической орбите. Если Земля находится ближе всего к Солнцу (перигелий), она движется быстрее всего. С другой стороны, когда Земля находится дальше всего от Солнца (афелий), она движется медленнее всего.

В течение года ориентация оси остается фиксированной в пространстве, вызывая изменения в распределении солнечной радиации.
Â

Проходит около 23 лет на планете Земля.9 часов на один оборот вокруг своей оси. Полный оборот вокруг Солнца занимает около 365,26 суток. Ось вращения Земли наклонена относительно воображаемой космической орбиты вокруг Солнца. Эта воображаемая плоскость называется плоскостью эклиптики. Положение северного и южного полушария по отношению к Солнцу меняется в зависимости от сезона. Эти движения планеты изменяют количество света, которое получает каждое полушарие, вызывая смену времен года. Все мы знаем, что в нашем календаре 365 дней в стандартном году.Дополнительная четверть дня представляет собой проблему для нашей календарной системы. Если мы хотим, чтобы наша годовая календарная система соответствовала орбите Земли вокруг Солнца, то каждые четыре года к стандартному году добавляется один день. Такой год называется високосным, а дополнительный день — високосным. Так что же на самом деле вызывает наш четырехлетний цикл? Это положение оси Земли, которая наклонена на 23,4 градуса относительно плоскости ее орбиты вокруг Солнца. Этот наклон вызывает наш годовой цикл времен года.Северное полушарие наклонено к Солнцу одну часть года, а в это время южное полушарие отклоняется. В это время солнечное нагревание больше на севере, поэтому у нас там лето, с другой стороны, меньше прямого солнечного нагрева вызывает зимний сезон в южной части нашей планеты. Погодные условия меняются каждые полгода. Бывает положение, когда оба полушария получают примерно одинаковое количество тепла. Это время, когда на нашей планете начинаются весна и осень.

Â

Некоторые характеристики Земли

Â

Орбита нашей планеты не является идеальным кругом

Орбита — это регулярный и циклический путь, по которому объект в космосе вращается вокруг другого объекта. Отдельные объекты на орбите называются спутниками и могут быть естественными или искусственными.Планеты и луны — примеры естественных спутников. Примером искусственного спутника может быть Международная космическая станция. Наше Солнце, как доминирующая звезда в Солнечной системе, вращается рядом планет, комет, астероидов и других космических объектов. Большинство этих орбитальных объектов движутся вдоль или около воображаемой плоской поверхности, которая называется плоскостью эклиптики. Орбита планеты Земля не является идеальным кругом, а скорее имеет характер овального эллипса. Земля немного ближе к Солнцу в начале января и дальше в июле.Однако гораздо большее влияние на интенсивность нагрева или охлаждения нашей планеты оказывает наклонная ось Земли. Очень важным фактом является то, что Земля находится в так называемой «зоне Златовласки», где температура составляет просто приемлемо для поддержания жидкой воды на поверхности.

И, наконец, последнее движение

Наша планета Земля, как и другие планеты Солнечной системы, имеет три движения. Он вращается вокруг своей оси, он движется вокруг Солнца и движется через Галактику Млечный Путь вместе с остальной частью Солнечной системы.Третье и последнее движение Земли происходит вместе с Солнечной системой вокруг центра нашей Галактики Млечный Путь. Солнце вместе с другими звездами нашей галактики вращается вокруг своего центра. Солнечной системе требуется около 220 миллионов лет, чтобы вращаться вокруг центра, и она вращается со скоростью около 250 километров в секунду.

Авторы: Вилиам Оруruинскý, Андрей Фаунг

Три движения Земли

Астрономия онлайн: три движения Земли

Это упражнение связано с другим, I.1 Вращение
Earth , но находится на более высоком уровне.

Земля движется несколькими путями. Во-первых, он вращается вокруг своей полярной
ось ; один оборот занимает 24 часа. Затем он движется по своей орбите вокруг
Солнце ; один полный оборот занимает 1 год. И в-третьих, его полярная ось
меняет направление очень медленно, как волчок . Этот эффект
называется прецессией , и один полный оборот длится почти 26000 лет.

Когда вы живете на Земле, эти движения не очевидны.Вот почему
древнегреческие астрономы и многие другие после них думали, что
вокруг неподвижной Земли движется небо, а не Земля
поворачивается под небом.

На следующих страницах не сообщается, что из Земли и Неба
движущийся. Они только показывают вам, как вы можете увидеть эффект этих
движения в звездах.

Вращение легко обнаружить (I.1 Вращение Земли), это
труднее обнаружить революцию (здесь активность для AOL
средний уровень) и многое другое для обнаружения прецессии (то есть
упражнения от 16 лет, продвинутый уровень Astronomy On-Line;
еще предстоит вставить!).

Земля движется по своей орбите:

Рисунок 1: Мы ожидаем
видим годовое полярное движение, а мы его не видим!

Однако небесный полюс должен двигаться по небу, когда и когда
полярная ось вращается вокруг Солнца.

Вы можете представить, что полярная ось наклоняется, пока Земля движется.
всегда целиться в одно и то же место. Но при этом он не мог прицелиться.
на обоих полюсах, и на Земле больше не будет сезонов.

Мы должны найти другой способ объяснения того, почему небесный полюс
кажется неподвижным.Невероятная изоляция Солнечной системы производит это
факт. Годовое полярное движение среди звезд незаметно, потому что
Расстояние Солнце-Земля намного короче, чем расстояние Солнце-Звезды.

В результате мы не можем увидеть ежегодное движение Земли, наблюдая
полюс, но мы можем увидеть его, наблюдая за Солнцем. Если бы мы могли видеть Солнце
двигаясь среди звезд, мы могли представить себе, как на самом деле движется Земля.

Упражнение 1. Какие созвездия стоят за «блужданием»?
звезды »?

Эти «блуждающие звезды» навсегда забыты.
карты неба, потому что они не задерживаются надолго перед одним
созвездие.Это перевод их древнегреческого имени:
«планеты»!

Необходимое оборудование:

• Карты звездного неба
• планеты и эфемериды Луны (на бумаге или на компьютере). Они
  содержат данные за несколько столетий, но вы можете наблюдать сами
  чтобы понять результаты.

Наблюдения (когда небо не облачно и не просвещено):

В начале или в конце ночи мы часто видим
Луна и несколько планет. Из-за своей яркости Венера, Юпитер
а иногда и Марс можно легко идентифицировать.Это немного сложнее
идентифицировать Сатурн; Ртуть видна редко; и телескоп
требуется, чтобы увидеть Уран или Нептун.

Если Луна и 2 или 3 планеты видны в нескольких направлениях,
последовательно протяните к ним руку. Вы будете удивлены, увидев
что твоя рука лежит в самолете.

Что это значит?

Земля на одном конце вашей руки, Луна и несколько планет
находятся на другом конце, когда вы протягиваете к ним руку. Так что мы можем
говорят, что все эти предметы лежат на плоскости.Вы видите этот самолет
изнутри, потому что вы находитесь на маленькой Земле (как вы видите
плоскость экватора).

Созвездия за планетами хорошо известны: они зодиакальные
созвездия.

Подведем итоги: Зодиак отмечает следы Луны и
«блуждающие звезды». Самолеты планет проходят сквозь
зодиакальные созвездия.

Обратите внимание, что цилиндр, в котором находятся зодиакальные созвездия,
не всегда в одном и том же месте, потому что его ориентация меняется вдоль
год.

Упражнение 2: Отмечает ли Зодиак путь Солнца?

Необходимое оборудование:

• карта неба для записи ваших собственных данных
• камера с пленкой 400 или 1000 ISO для съемки созвездий.

Что и когда вы будете наблюдать?

• в течение нескольких дней, вы будете наблюдать каждый вечер сразу после
  закат и каждое утро незадолго до восхода солнца. Если вы знаете
  Зодиакальные созвездия, скоро вы заметите, что каждый месяц
  Яркость Солнца скроет одно из этих созвездий.

  Например, в конце июля, после захода солнца, можно увидеть несколько
  звезды Льва и Девы в вечерних сумерках. Утром просто
  перед восходом солнца можно увидеть несколько звезд Тельца и Близнецов.

  На карте неба видно, что Рак находится между этими
  созвездия, и вы заметили, что не видели его: в конце
  июля Солнце скрывает Рак. В популярной речи говорится: «Солнце
  находится в Раке в июле ».

• Сделайте еще раз эти наблюдения месяц спустя.Ты это видишь
  из месяца в месяц Солнце скрывает очередное зодиакальное созвездие. Это
  Чтобы вернуться к Зодиаку, потребуется целый год.

Перевод:

В течение одного года Земля движется по плоской орбите вокруг Солнца.
Зодиакальные созвездия — это небесный пейзаж рядом с этим.
орбита. С Земли мы не можем видеть звезды позади Солнца, потому что
яркости голубого неба. Но по мере продвижения Земли
яркость скрывает новые звезды.

Чтобы более точно определить годовой ход Солнца,
использовать затмения:

Во время полного солнечного затмения небо становится достаточно темным, и вы
можно увидеть черное Солнце среди нескольких ярких звезд.

Во время лунного затмения Луна не совсем темная и
показывает противоположную точку Солнца среди звезд.

Данные, собранные для нескольких затмений, позволяют нарисовать большой
круг в небе, вокруг Земли; этот круг — очевидный след
Солнца в середине Зодиака. Мы называем это
« эклиптика «, потому что Луна должна быть точно на этом
круг, чтобы произвести затмение.

В течение обычной ночи вы можете представить себе эклиптику, когда видите
вместе несколько планет: они также находятся около эклиптики, среди
зодиакальные созвездия.

Каковы два движения Земли?

Рождение современной астрономии произошло в 1500-х и 1600-х годах. Ученый Иоганн Кеплер, живший с 1571 по 1630 год, установил, что планеты вращаются вокруг Солнца, тем самым установив одно из двух основных движений Земли.Сэр Исаак Ньютон расширил работу Кеплера, установив, как гравитация влияет на движение планет. Сегодня мы знаем, что Земля имеет два основных движения, вращение и вращение, которые отвечают за жизненные циклы всех живых существ на Земле.

Вращение

Первое первичное движение Земли — это вращение. Земля вращается против часовой стрелки, вращаясь вокруг своей оси каждые 24 часа. Земля качается при вращении, как волчок, потому что вращение Земли происходит под небольшим наклоном.Земля наклонена примерно на 23,5 градуса. Наклон Земли, когда она вращается, создает различные гравитационные силы на северном и южном полюсах.

Revolution

Когда Земля вращается вокруг своей оси, она также вращается по орбите вокруг Солнца. Земле требуется ровно 365 дней, чтобы совершить один полный оборот вокруг Солнца — это наше определение года. Земля следует по круговой траектории, когда она движется вокруг Солнца против часовой стрелки. Поэтому путь, по которому движется Земля, называется плоскостью эллипса.

Эффекты

Вращение Земли вокруг своей оси отвечает за дневное и ночное время. Когда солнце встает с нашей точки зрения, мы поворачиваемся лицом к нему. И наоборот, солнце садится, когда мы отворачиваемся от солнца. Полдень и полночь — это время, когда Земля проходит половину своего суточного вращения. Точно так же, когда Земля вращается по орбите вокруг Солнца, мы получаем времена года. Вращение Земли в космосе также является причиной того, почему мы видим, как звезды меняют свое положение в ночном небе в течение года.

Варианты

24-часовое вращение Земли неточно. Есть небольшие отклонения, обычно всего на несколько миллисекунд, из-за которых продолжительность каждого дня будет отличаться. На протяжении всей истории приливное трение замедляло вращение Земли, тем самым немного увеличивая продолжительность дня. Наклон Земли также варьируется: от 24,5 до 21,5 градусов при вращении вокруг своей оси. Это изменение происходит в течение очень длительного периода времени, примерно 40 000 лет.Форма обращения Земли вокруг Солнца также может изменяться в течение 100 000-летнего периода. Считается, что эти вариации движения Земли ответственны за климатические изменения, которые можно увидеть в окаменелостях ледникового и межледникового климата.

Наше движение в пространстве — это не вихрь, а нечто гораздо более интересное

Изображение планет, вращающихся вокруг Солнца в процессе их движения в космосе, верное, но они не … [+] «следуют позади», как показывают некоторые ненаучные видеоролики.

DJ Sadhu / YouTube

Во Вселенной много движущихся частей, поскольку ничто не существует изолированно. В нашей Солнечной системе есть буквально триллионы больших масс, все они вращаются вокруг галактического центра в масштабе сотен миллионов лет. Но есть вирусное видео, части 1 и 2, в котором утверждается, что, когда Солнечная система движется через галактику, она принимает форму вихря, притягивая за собой планеты.

Но наш истинный космический адрес и наше реальное космическое движение намного сложнее и интереснее, чем простая модель, подобная этой.Что интересно, потому что все регулируется одним простым законом: общей теорией относительности. В самых больших масштабах только гравитация определяет движение всего, включая нас, когда мы движемся по Вселенной.

Качественно «вихревое видео» в нескольких вещах правильно. Он показывает следующие истинные факты:

• Планеты вращаются вокруг Солнца примерно в одной плоскости.
• Солнечная система движется через галактику под углом около 60 ° между плоскостью галактики и плоскостью орбиты планеты.
• Кажется, что Солнце движется вверх-вниз и взад-вперед по отношению к остальной части галактики, когда оно вращается вокруг Млечного Пути.

И это правда. Но ни одно из них не соответствует действительности в том виде, в каком они показаны на видео. И в этом важное различие между качественным и количественным.

В самых больших масштабах движутся не только Земля и Солнце, но и вся галактика и … [+] локальная группа, поскольку невидимые силы гравитации в межгалактическом пространстве должны быть сложены вместе.

НАСА, ЕКА; Благодарности: Мин Сан (грн.) И Серж Менье

И количественно мы не только прогнозируем, но и можем точно измерить, как работает наше движение. Это не вихрь, но то, что он есть, действительно завораживает.

Здесь мы находимся на планете Земля, которая вращается вокруг своей оси и вращается вокруг Солнца, которое вращается по эллипсу вокруг центра Млечного Пути, которое тянется к Андромеде внутри нашей локальной группы, которое толкается внутри наше космическое сверхскопление Ланиакея, образованное галактическими группами, скоплениями и космическими пустотами, которое само находится в пустоте KBC среди крупномасштабной структуры Вселенной.После десятилетий исследований наука, наконец, составила полную картину и может точно определить, насколько быстро мы движемся в космосе, в каждом масштабе.

В Солнечной системе вращение Земли играет важную роль в выпуклости экватора, … [+] в создании дня и ночи, а также в поддержке нашего магнитного поля, которое защищает нас от космических лучей и солнечного ветра. .

Стил Хилл / НАСА

Обе планеты вращаются вокруг своей оси и вращаются вокруг Солнца.Даже если вы воспринимаете себя как неподвижное, мы знаем — на космическом уровне — это просто неправда. Когда Земля вращается вокруг своей оси, она несёт нас через космос со скоростью почти 1700 км / ч для человека, находящегося на экваторе. Это может показаться большим числом, но по сравнению с другими факторами, влияющими на наше движение во Вселенной, это всего лишь отметка на космическом радаре.

На самом деле это не так уж и быстро, если мы вместо этого перейдем к мысли о километрах в секунду. Земля, вращающаяся вокруг своей оси, дает нам скорость всего 0.5 км / с, или менее 0,001% скорости света. Но есть и другие движения, которые имеют большее значение.

Скорость, с которой планеты вращаются вокруг Солнца, намного превышает скорость вращения любой из них, … [+] даже для самых быстрых планет, таких как Юпитер и Сатурн.

НАСА / Лаборатория реактивного движения

Как и все планеты в нашей Солнечной системе, Земля вращается вокруг Солнца с гораздо большей скоростью, чем ее скорость вращения. Чтобы удерживать нас на нашей стабильной орбите там, где мы находимся, нам нужно двигаться со скоростью около 30 км / с.Внутренние планеты — Меркурий и Венера — движутся быстрее, в то время как внешние миры, такие как Марс (и другие), движутся медленнее этого. Разница очень велика: Меркурий совершает около 4 витков на каждую 1 Землю, а Нептун проходит 160 околоземных орбит, прежде чем совершит хотя бы один оборот.

Более того, поскольку планеты вращаются в плоскости Солнечной системы, они непрерывно меняют направление своего движения, и Земля возвращается в исходную точку через 365 дней. Ну, почти до той же точной отправной точки.

Точная модель того, как планеты вращаются вокруг Солнца, которое затем движется по галактике в … [+] другом направлении движения. Обратите внимание, что все планеты находятся в одной плоскости, не тянутся за Солнцем и не образуют следа любого типа.

Рис Тейлор

Потому что даже само Солнце не неподвижно. Наша галактика Млечный Путь огромна, массивна и, что самое главное, находится в движении. Все звезды, планеты, газовые облака, пылинки, черные дыры, темная материя и многое другое движутся внутри него, способствуя его чистой гравитации и влияя на нее.С нашей точки зрения, примерно в 25 000 световых лет от центра Галактики, Солнце движется по эллипсу, совершая полный оборот каждые 220–250 миллионов лет или около того.

По оценкам, скорость нашего Солнца в этом путешествии составляет около 200–220 км / с, что является довольно большим числом по сравнению со скоростью вращения Земли и ее скоростью вращения вокруг Солнца, которые наклонены под углом к ​​Солнцу. Плоскость движения Солнца вокруг галактики. Однако на протяжении всего этого планеты остаются в одной плоскости, без каких-либо «волочащихся» или вихревых узоров.

Хотя Солнце вращается в плоскости Млечного Пути примерно в 25 000–27 000 световых лет от центра … [+], орбитальные направления планет в нашей Солнечной системе вообще не совпадают с галактикой.

Наука без подробностей / http://www.scienceminusdetails.com/

Но сама галактика не является неподвижной, а скорее движется из-за гравитационного притяжения всех сгустков сверхплотной материи и, в равной степени, из-за отсутствия гравитационного притяжения всех разреженных областей.Внутри нашей местной группы мы можем измерить нашу скорость к самой большой и массивной галактике на нашем космическом заднем дворе: Андромеде. Похоже, что она движется к нашему Солнцу со скоростью 301 км / с, что означает — с учетом движения Солнца через Млечный Путь — что две самые массивные галактики местной группы, Андромеда и Млечный Путь, являются направились навстречу друг другу со скоростью около 109 км / с.

Самая большая галактика в Местной группе, Андромеда, кажется маленькой и незначительной рядом с Млечным… [+] Да, но это из-за удаленности: около 2,5 миллионов световых лет от нас. В настоящий момент он движется к нашему Солнцу со скоростью около 300 км / с.

ScienceTV на YouTube / Скриншот

Местная группа, сколь бы массивной она ни была, не изолирована полностью. Все остальные галактики и скопления галактик в наших окрестностях притягивают нас, и даже более далекие сгустки материи создают гравитационную силу. Судя по тому, что мы видим, измеряем и вычисляем, эти структуры вызывают дополнительное движение примерно на 300 км / с, но в несколько ином направлении, чем все другие движения вместе взятые.И это объясняет часть, но не все крупномасштабное движение во Вселенной. Есть еще один важный эффект, количественно оцененный совсем недавно: гравитационное отталкивание космических пустот.

Различные галактики сверхскопления Девы, сгруппированные вместе. В самых больших … [+] масштабах Вселенная однородна, но если посмотреть на масштабы галактик или скоплений, преобладают сверхплотные и разреженные области.

Эндрю З. Колвин, через Wikimedia Commons

Для каждого атома или частицы материи во Вселенной, которые группируются в сверхплотную область, существует область некогда средней плотности, которая потеряла эквивалентное количество массы.Точно так же, как область с более высокой плотностью, чем средняя, ​​будет предпочтительно привлекать вас, область с меньшей плотностью, чем средняя, ​​будет привлекать вас с силой ниже средней. Если вы получаете большую область пространства с меньшим количеством материи, чем в среднем, то отсутствие притяжения эффективно действует как отталкивающая сила, так же как дополнительное притяжение ведет себя как притягивающая. В нашей Вселенной, напротив того места, где находятся наши самые близкие сверхплотные объекты, находится огромная разреженная пустота. Поскольку мы находимся между этими двумя регионами, силы притяжения и отталкивания складываются, каждая из которых дает около 300 км / с, а общая сумма приближается к 600 км / с.

Гравитационное притяжение (синий) сверхплотных областей и относительное отталкивание (красный) … [+] разреженных областей, когда они действуют на Млечный Путь.

Иегуда Хоффман, Даниэль Помаред, Р. Брент Талли и Элен Куртуа, Nature Astronomy 1, 0036 (2017)

Если сложить все эти движения вместе: вращение Земли, вращение Земли вокруг Солнца, Солнце, движущееся по галактике, Млечный Путь, направленный к Андромеде, и местная группа, притягиваемая к сверхплотным областям и отталкиваемая недостаточной плотностью один, мы можем получить число, показывающее, насколько быстро мы на самом деле движемся по Вселенной в любой данный момент.Мы обнаружили, что общее движение составляет 368 км / с в определенном направлении, плюс или минус около 30 км / с, в зависимости от того, в какое время года и в каком направлении движется Земля. Это подтверждается измерениями космического микроволнового фона, который предпочтительно более горячий в направлении, в котором мы движемся, и предпочтительно более холодный в направлении, противоположном нашему движению.

Оставшееся свечение от Большого взрыва на 3,36 милликельвина горячее в одном (красном) направлении, чем… [+] в среднем и на 3,36 милликельвина холоднее (синий), кроме среднего. Это связано с полным движением всего в пространстве.

Delabrouille, J. et al., Astron. Astrophys. 553 (2013) A96

Если мы проигнорируем вращение Земли и обращение вокруг Солнца, мы обнаружим, что наша Солнечная система движется относительно реликтового излучения со скоростью 368 ± 2 км / с. Когда вы добавляете движение локальной группы, вы получаете, что все это — Млечный Путь, Андромеда, галактика Треугольник и все остальные — движутся со скоростью 627 ± 22 км / с относительно реликтового излучения.Эта большая неопределенность, кстати, в основном связана с неопределенностью в движении Солнца вокруг галактического центра, который является наиболее трудным для измерения компонентом.

Относительный притягивающий и отталкивающий эффекты сверхплотных и разреженных областей Млечного Пути …. [+] Комбинированный эффект известен как Дипольный Отпугиватель.

Иегуда Хоффман, Даниэль Помаред, Р. Брент Талли и Элен Куртуа, Nature Astronomy 1, 0036 (2017)

Мы точно знаем, как Земля движется во Вселенной, и это красиво и просто.Наша планета и все планеты вращаются вокруг Солнца в плоскости, и вся плоскость движется по эллиптической орбите через галактику. Поскольку каждая звезда в галактике также движется по эллипсу, мы видим, что мы периодически пересекаем галактическую плоскость с временными масштабами в десятки миллионов лет, в то время как для завершения одного требуется около 200-250 миллионов лет орбита вокруг Млечного Пути. Все другие космические движения тоже вносят свой вклад: Млечный Путь в Местной группе, Местная группа в нашем сверхскоплении и все это по отношению к системе покоя Вселенной.

Солнечная система — это не вихрь, а скорее сумма всех наших великих космических движений. Благодаря невероятной науке астрономии и астрофизике мы наконец-то с огромной точностью понимаем, что это такое.

механиков | Определение, примеры, законы и факты

Механика , наука, изучающая движение тел под действием сил, включая особый случай, когда тело остается в покое. В первую очередь проблема движения — это силы, которые тела действуют друг на друга.Это приводит к изучению таких тем, как гравитация, электричество и магнетизм, в зависимости от природы задействованных сил. Учитывая силы, можно искать способ, которым тела движутся под действием сил; это предмет собственно механики.

Британская викторина

Все о физике Quiz

Кто был первым ученым, проведшим эксперимент по управляемой цепной ядерной реакции? Какая единица измерения для циклов в секунду? Проверьте свою физическую хватку с помощью этой викторины.

Исторически сложилось так, что механика была одной из первых созданных точных наук. Его внутренняя красота как математической дисциплины и ранний замечательный успех в количественном учете движений Луны, Земли и других планетных тел оказали огромное влияние на философскую мысль и послужили толчком для систематического развития науки.

Механику можно разделить на три раздела: статика, которая имеет дело с силами, действующими на покоящееся тело и в нем; кинематика, описывающая возможные движения тела или системы тел; и кинетика, которая пытается объяснить или предсказать движение, которое произойдет в данной ситуации.В качестве альтернативы механику можно разделить по типу изучаемой системы. Простейшей механической системой является частица, определяемая как настолько маленькое тело, что его форма и внутренняя структура не имеют значения в данной задаче. Более сложным является движение системы из двух или более частиц, которые действуют друг на друга и, возможно, испытывают силы, действующие со стороны тел вне системы.

Принципы механики были применены к трем общим областям явлений.Движение таких небесных тел, как звезды, планеты и спутники, можно предсказать с большой точностью за тысячи лет до того, как они произойдут. (Теория относительности предсказывает некоторые отклонения от движения в соответствии с классической или ньютоновской механикой; однако они настолько малы, что их можно наблюдать только с помощью очень точных методов, за исключением задач, затрагивающих всю или большую часть обнаруживаемой Вселенной. ) Как вторая область, обычные объекты на Земле вплоть до микроскопических размеров (движущиеся со скоростью намного ниже скорости света) правильно описываются классической механикой без значительных исправлений.Инженер, проектирующий мосты или самолеты, может с уверенностью использовать ньютоновские законы классической механики, даже если силы могут быть очень сложными, а вычислениям не хватает прекрасной простоты небесной механики. Третья область явлений включает поведение вещества и электромагнитного излучения в атомном и субатомном масштабах. Хотя вначале были достигнуты ограниченные успехи в описании поведения атомов в терминах классической механики, эти явления должным образом рассматриваются в квантовой механике.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Классическая механика занимается движением тел под действием сил или равновесием тел, когда все силы уравновешены. Этот предмет можно рассматривать как разработку и применение основных постулатов, впервые сформулированных Исааком Ньютоном в его книге Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687), широко известной как Principia . Эти постулаты, называемые законами движения Ньютона, изложены ниже.Их можно использовать для предсказания с большой точностью самых разных явлений, от движения отдельных частиц до взаимодействий очень сложных систем. В этой статье обсуждается множество этих приложений.

В рамках современной физики классическую механику можно понять как приближение, вытекающее из более глубоких законов квантовой механики и теории относительности. Однако такой взгляд на место объекта сильно недооценивает его важность в формировании контекста, языка и интуиции современной науки и ученых.Наш современный взгляд на мир и место человека в нем прочно укоренен в классической механике. Более того, многие идеи и результаты классической механики выживают и играют важную роль в новой физике.

Центральными понятиями классической механики являются сила, масса и движение. Ни сила, ни масса не очень четко определены Ньютоном, и оба они были предметом многих философских спекуляций со времен Ньютона. Оба они наиболее известны своими эффектами. Масса — это мера склонности тела сопротивляться изменениям в состоянии движения.С другой стороны, силы ускоряют тела, то есть они изменяют состояние движения тел, к которым они приложены. Взаимодействие этих эффектов — основная тема классической механики.

Хотя законы Ньютона фокусируют внимание на силе и массе, три другие величины приобретают особое значение, потому что их общее количество никогда не меняется. Эти три величины — энергия, (линейный) импульс и угловой момент. Любой из них может быть перемещен из одного тела или системы тел в другое.Кроме того, энергия может менять форму, будучи связанной с единственной системой, проявляясь как кинетическая энергия, энергия движения; потенциальная энергия, энергия позиции; тепло или внутренняя энергия, связанная со случайными движениями атомов или молекул, составляющих любое реальное тело; или любая комбинация из трех. Тем не менее полная энергия, импульс и угловой момент во Вселенной никогда не меняются. Этот факт выражается в физике, говоря, что энергия, импульс и угловой момент сохраняются.Эти три закона сохранения вытекают из законов Ньютона, но сам Ньютон их не выражал. Их нужно было обнаружить позже.

Это примечательный факт, хотя законы Ньютона больше не считаются фундаментальными и даже не совсем правильными, три закона сохранения, выведенные из законов Ньютона — сохранение энергии, импульса и углового момента — остаются в точности верными даже в квантовая механика и теория относительности.