JORDENS TRANSLATORISKA RÖRELSE: EGENSKAPER, KONSEKVENSER - FYSISK - 2025

Den translationsrörelse av jorden är förskjutningen att planeten gör runt solen Tillsammans med den vridrörelse kring sin egen axel, är det en av de två huvud rörelser som det utför i rymden. Det är periodiskt eftersom jorden på lite mer än ett år slutför en bana.

Jordens rörelser påverkar det dagliga livet för alla levande varelser som bor i den. Dessa rörelser har alltid varit orsaker till diskussion och debatt bland människor, och har påverkat den vetenskapliga tanken på varje civilisation som har funnits.

Figur 1. Förflyttningen av marköversättning ger upphov till säsongsändringar. Källa: Public Domain Pictures.

Stora forskare och astronomer som Nicholas Copernicus, Fiolaus av Crotona, Hipparchus i Nicea, James Bradly Johannes Kepler, Isaac Newton var intresserade under sin forskning i jordens rörelser, inklusive översättning.

egenskaper

Bland de viktigaste kännetecknen för översättningsrörelsen är:

- Bana som beskrivs av jorden är elliptisk och med solen i en av fokuserna, bestämd av Keplers lagar om planetrörelse. En observatör vid nordpolen skulle säga att den gör det moturs (vänsterhänt).

- Den totala längden på den elliptiska bana är cirka 930 miljoner kilometer.

- Excentriciteten för denna ellips är så liten (den har beräknats till 0,017), att jordens omloppsbana kan approximeras ganska bra som en omkrets vars ungefärliga radie är cirka 150 x 10 ⁶ km. Om banan dras exakt kan den inte visuellt skiljas från en periferi. I själva verket är banans halvminoraxel ungefär 99,98% av längden på semi-huvudaxeln.

- Jorden följer denna väg med en hastighet av cirka 30 km / s på ett plan som kallas ekliptiken, vars vinkelrätt när den passerar genom jordens centrum definierar ekliptikens poler. Jordens rotationsaxel lutar med avseende på denna linje ungefär 23,5º, och utsätter den norra halvklotet mer för solstrålarna under sommarmånaderna och vice versa under vintern.

Ursprung

Orsaken till att jorden beskriver en elliptisk bana runt stjärnkungen ligger i den gravitationella attraktionen som detta utövar på den och i naturen av denna kraft, som beror på det omvända torget på avståndet 1 / r ² .

Mot slutet av 1500-talet upptäckte den tyska astronomen Johannes Kepler (1571–1630) att de faktiska banorna för planeterna runt solen var elliptiska. Och detta faktum gav senare Isaac Newton grunden för att upprätta den universella gravitationen.

En ellips är platsen för punkter där summan av avståndet till två punkter som kallas foci är konstant. I jordens omloppsbana är solen i en av fokuserna.

Ju mer platt en ellips är, desto mer olika är halv-huvudaxeln och semi-minor-axeln. Ellipsens excentricitet är den parameter som mäter denna egenskap. Om det är 0, vilket är det minsta möjliga värdet, är det en cirkel.

Även med en liten excentricitet passerar jorden under januari månad genom en punkt där den är närmast solen, kallad perihelion, 147,1 miljoner kilometer från solen. Och aphelionen är längst, den inträffar i juli och mäter 152,6 miljoner km.

Perioden för jordens translationella rörelse

Keplers lagar för planetrörelse fastställdes empiriskt från otaliga mätningar. De konstaterar att:

- Planetbanor är elliptiska

- Området som sveps av radievektorn under ett visst tidsintervall är detsamma under hela rörelsen.

- Kvadratet för perioden (T ² ) är proportionell mot kuben för det genomsnittliga avståndet mellan planeten och solen (r ³ ), varvid C är proportionalitetskonstanten, densamma för alla planeter:

Värdet på C kan beräknas med hjälp av de redan kända data för jorden och dess enheter i det internationella systemet är s ² / m ³ .

konsekvenser

Jordrörelser är nära kopplade till mätningen av tid och säsongsförändringar i klimatet, där temperaturen och timmarna för ljus och mörker varierar. Både faktorer och deras periodicitet har lett till att mänskliga aktiviteter styrs av tider som fastställts i kalendrarna.

Den translationella rörelsen definierar årets längd, under vilka årstiderna följer varandra och stjärnorna på himlen förändras. Under sommaren gör de som är synliga på natten, "stiger" i öst och "inställning" i väster på morgonen, det motsatta under vintern.

Klimatet genomgår förändringar beroende på tidpunkten för att jordens yta utsätts för solstrålar. Stationerna är den kombinerade effekten av den markbundna translationella rörelsen och lutningen av rotationsaxeln med avseende på omloppsplanet.

Kalendern

Jorden fullbordar en fullständig revolution runt solen på 365 dagar, 5 timmar, 48 minuter och 45,6 sekunder. Detta förutsatt att solen tas som en referens, vilket kommer att betraktas som fix.

Det här är definitionen av "solår" eller "tropiskt år", tiden mellan två på varandra följande ekvinoxer. Hästjämnen är tider på året då dag och natt har samma längd var som helst på jorden. De förekommer 22 mars och 22 september.

Eftersom denna tid överstiger 365 dagar, men det är nödvändigt att upprätthålla solstice och equinoxes runt samma dagar på året och att det har ett helt antal dagar, introduceras begreppet "skottår".

Varje år läggs cirka 6 timmar till, så att det efter 4 år har samlats 24 timmar eller en hel dag: ett år på 366 dagar eller språng. Den extra dagen tilldelas februari månad.

Å andra sidan mäts det "astronomiska året" med den tid det tar för jorden att passera successivt två gånger genom samma punkt. Men i år är det inte den som definierar kalendern.

Säsonger och land zonal divisioner

Jordens translationella rörelse, plus lutningen av rotationsaxeln med avseende på ekliptikens poler (elliptikens snedighet) får planet att röra sig bort från eller närmare solen och variera exponeringen för solstrålar, vilket ger upphov till till årstidens årstider: jämvikt och solstice.

Säsongsförändringarnas intensitet och varaktighet varierar beroende på var på jorden. På detta sätt definieras följande zonavdelningar:

- Ekvatorn

- Troparna

- Den tempererade zonen

- De polära cirklarna.

- Polerna

Vid ekvatorn har solstrålarna maximal vertikalitet och dagarna och nätter har samma varaktighet under hela året. På dessa punkter beror variationerna i klimat på höjden över havet.

När det rör sig mot polerna blir förekomsten av solens strålar allt mer sned, vilket leder till förändringar i temperatur, liksom ojämlikheten mellan längden på dagar och nätter.

solstånden

Solstjärnorna är två gånger på året som inträffar när solen når sin högsta eller lägsta synliga höjd på himlen, och längden på dagen eller natten är det högsta året (sommar- och vintersolståndet).

På norra halvklotet äger de rum 20-23 juni på sommaren och 21-22 december på vintern. I det första fallet är solen på sin högsta höjd vid middagstid på den imaginära linjen känd som cancerkretsen (årets längsta dag) och i den andra är höjden minimal.

Bild 2. Schematisk över jorden under sommarsolståndet. Solens strålar lyser upp nordpolen, medan sydpolen förblir mörk. Källa: Wikimedia Commons.

Datumen har några små variationer på grund av en annan jordrörelse: precessionen.

För närvarande slår solens strålar mer intensivt på norra halvklotet (sommar) och omvänt på södra halvklotet (vinter). Solen är för sin del alltid synlig vid nordpolen, medan sydpolen inte är upplyst, som det ses i figuren.

För den södra halvklotet är situationen vänd: för 20-21 december är solen på sin högsta punkt vid middagstid över Stenbockens tropik, som är sommarsolståndet för att ge plats för den varma säsongen. Och för 20-21 juni är det på sitt minimum och det är vintersolståndet (årets längsta natt).

Under vintersolståndet förblir nordpolen mörk, medan på sydpolen är det sommar och dagsljuset är permanent.

Bild 3. Under vintersolståndet på norra halvklotet lyser solens strålar Antarktis. Källa: Wikimedia Commons.

Dagjämningar

Under jämvikt når solen sin topp eller högsta punkt vinkelrätt mot ekvatorn, därför faller solstrålningen med samma lutning i båda halvkuglarna.

Tiderna då detta inträffar är 21 - 22 mars: vårjämjämningen för den norra halvklotet och hösten för den södra halvklotet och 22-23 september vice versa: höst för norr och våren för söder.

Bild 4. Under jämvikt har dagar och nätter samma varaktighet. Källa: Wikimedia Commons.

Under jämvikt stiger solen i öst och går ner i väst. I figuren observeras att belysningen är jämnt fördelad i båda halvkuglarna.

De fyra säsongernas varaktighet är ungefär densamma i dagar, i genomsnitt cirka 90 dagar med små variationer.

referenser

1. Aguilar, A. 2004. General Geography. 2:a. Utgåva. Prentice Hall. 35-38.
2. Hur snabbt rör jorden sig? Återställd från: scientamerican.com
3. Oster, L. (1984). Modern astronomi. Redaktör Reverte 37-52.
4. Tipler, P. Fysik för vetenskap och teknik. Volym 1. 5: e. Utgåva. 314-316.
5. Toussaint, D. Jordens tre rörelser. Återställd från: eso.org.