Cześć! Dziś porozmawiamy o bardzo ważnym ruchu naszej planety – o ruchu obrotowym Ziemi. To on odpowiada za wiele zjawisk, które obserwujemy na co dzień. Przygotuj się na podróż dookoła Ziemi, a właściwie, na zrozumienie, dlaczego Ziemia kręci się wokół własnej osi.
Co to jest ruch obrotowy Ziemi?
Ruch obrotowy Ziemi to ruch naszej planety wokół własnej osi obrotu. Wyobraź sobie Ziemię jako gigantyczny bąk, który nieustannie się obraca. Ta oś nie jest pionowa, jest nachylona pod kątem około 23,5 stopnia w stosunku do płaszczyzny, po której Ziemia krąży wokół Słońca (płaszczyzny ekliptyki). Zapamiętaj ten kąt, bo jest on bardzo ważny!
Oś obrotu łączy biegun północny z biegunem południowym. Ziemia obraca się z zachodu na wschód. To dlatego Słońce "wschodzi" na wschodzie, a "zachodzi" na zachodzie. Spróbuj sobie to wyobrazić – gdyby Ziemia obracała się w przeciwnym kierunku, wszystko byłoby na odwrót!
Ile trwa jeden obrót?
Jeden pełny obrót Ziemi wokół własnej osi trwa około 24 godziny. Dokładniej mówiąc, to 23 godziny, 56 minut i 4 sekundy. Ten czas nazywamy dobą gwiazdową. Ale zwykle używamy pojęcia doba słoneczna, która trwa 24 godziny. Różnica wynika z tego, że w ciągu doby Ziemia przesuwa się również na swojej orbicie wokół Słońca.
Następstwa ruchu obrotowego Ziemi
Ruch obrotowy Ziemi powoduje wiele ważnych zjawisk. Najbardziej oczywiste to następowanie po sobie dnia i nocy. Ale to nie wszystko! Ma on również wpływ na kształt Ziemi, kierunek wiatrów i prądów morskich, a nawet na odchylenie ciał poruszających się po jej powierzchni.
Dzień i noc
To chyba najbardziej znane następstwo ruchu obrotowego. Gdy dana część Ziemi jest skierowana w stronę Słońca, panuje tam dzień. Gdy ta część Ziemi jest odwrócona od Słońca, panuje tam noc. To proste, prawda? Wyobraź sobie, że stoisz w jednym miejscu na Ziemi. W miarę obrotu Ziemi najpierw wschodzi Słońce, jest dzień, a potem Słońce zachodzi i nastaje noc.
Linia oddzielająca dzień od nocy nazywana jest terminatorem. Nie jest to ostra, wyraźna linia. Ze względu na atmosferę Ziemi, przejście od dnia do nocy jest stopniowe. Dlatego mamy świt i zmierzch.
Spłaszczenie Ziemi na biegunach
Ruch obrotowy Ziemi powoduje powstawanie siły odśrodkowej. Ta siła jest największa na równiku i maleje w kierunku biegunów. Siła odśrodkowa "wypycha" materię na zewnątrz, powodując, że Ziemia jest spłaszczona na biegunach i wybrzuszona na równiku. To oznacza, że Ziemia nie jest idealną kulą!
Promień Ziemi na równiku jest większy niż promień Ziemi na biegunach o około 21 kilometrów. Może nie wydaje się to dużo w skali całej planety, ale jest to wyraźny efekt działania siły odśrodkowej związanej z ruchem obrotowym.
Siła Coriolisa
Jednym z najważniejszych następstw ruchu obrotowego Ziemi jest występowanie siły Coriolisa. To pozorna siła, która działa na poruszające się ciała na obracającej się Ziemi. To znaczy, że ciała poruszające się po powierzchni Ziemi ulegają odchyleniu od pierwotnego kierunku.
Na półkuli północnej ciała są odchylane w prawo, a na półkuli południowej w lewo. Wyobraź sobie, że stoisz na biegunie północnym i rzucasz piłką w kierunku równika. Zanim piłka doleci do równika, Ziemia obróci się, a piłka wyląduje na prawo od celu. Tak właśnie działa siła Coriolisa.
Siła Coriolisa ma ogromny wpływ na pogodę i klimat. Powoduje odchylenie wiatrów, co wpływa na powstawanie cyklonów i antycyklonów. Ma także wpływ na kierunek prądów morskich. Na przykład, Golfsztrom, ciepły prąd morski płynący wzdłuż wschodnich wybrzeży Ameryki Północnej, zawdzięcza swój kierunek właśnie sile Coriolisa.
Pływy morskie
Pływy morskie, czyli regularne podnoszenie się i opadanie poziomu wody w oceanach, są spowodowane głównie oddziaływaniem grawitacyjnym Księżyca i Słońca. Jednak ruch obrotowy Ziemi wpływa na częstotliwość i amplitudę pływów. W zależności od położenia Księżyca i Słońca względem Ziemi, pływy mogą być wyższe (przypływy) lub niższe (odpływy).
Ruch obrotowy Ziemi sprawia, że każdy punkt na Ziemi przechodzi przez obszar wpływu Księżyca i Słońca, co powoduje regularne zmiany poziomu wody. To dlatego na większości wybrzeży obserwujemy dwa przypływy i dwa odpływy w ciągu doby.
Ruch wahadła Foucaulta
Jednym z najbardziej spektakularnych dowodów na ruch obrotowy Ziemi jest eksperyment z wahadłem Foucaulta. Jean Bernard Léon Foucault zawiesił w 1851 roku długie wahadło w paryskim Panteonie. Okazało się, że płaszczyzna wahań wahadła stopniowo się obraca.
To obracanie się płaszczyzny wahań nie jest spowodowane żadną siłą działającą na wahadło, ale ruchem obrotowym Ziemi. Wahadło zachowuje swój pierwotny kierunek wahań, a to Ziemia obraca się pod nim. Im bliżej biegunów, tym szybciej obraca się płaszczyzna wahań wahadła Foucaulta. Na biegunie wahadło wykonałoby pełny obrót w ciągu 24 godzin.
Mam nadzieję, że teraz lepiej rozumiesz, czym jest ruch obrotowy Ziemi i jakie są jego następstwa. To fascynujące, jak ruch naszej planety wpływa na nasze życie na co dzień! Pamiętaj o tym, gdy następnym razem zobaczysz wschód lub zachód Słońca.
