Ruch obrotowy Ziemi i jego następstwa
W tej lekcji1/10
Siedzisz nieruchomo na krześle. Nieruchomo? Jeśli czytasz to w Polsce, właśnie mkniesz na wschód z prędkością ponad 1000 km/h — szybciej niż samolot pasażerski. Na równiku byłoby to 1670 km/h. A herbata w kubku nawet nie drgnie. Dziś rozgryziemy, dlaczego nikt tego nie czuje — i co jeszcze robi z nami obrót Ziemi.
Ziemia kręci się jak bąk — z zachodu na wschód
Ziemia obraca się wokół osi ziemskiej — wyobrażonej linii przechodzącej przez oba bieguny.
Doba, czyli jeden pełny obrót
Obrót o pełne 360° zajmuje Ziemi 23 godziny 56 minut i 4 sekundy. To doba gwiazdowa — mierzona względem dalekich gwiazd.
Ile kilometrów na godzinę robi twoje krzesło
- 1
Punkt leżący na równiku zatacza w ciągu doby koło o długości całego równika.
- 2
Jeden pełny obrót względem Słońca trwa dobę, czyli 24 godziny.
- 3
Prędkość to droga podzielona przez czas.
- 4
Równoleżnik 52° N jest wyraźnie krótszy od równika — ten sam obrót, ale mniejsze koło do zatoczenia W Polsce jest wolniej, bo równoleżnik 52°N jest sporo krótszy od równika — mierzy około 24 700 km.
- 5
A na samym biegunie punkt nie jedzie nigdzie. Obraca się w miejscu, jak igła wbita w blat.
Wszystkie 5 kroków odsłonięte.
Dlaczego nic nie czujemy
Bo wszystko jedzie razem z tobą: krzesło, dom, powietrze w pokoju, chmury nad dachem, cały ocean.
Dlaczego nie czujemy obrotu Ziemi, chociaż w Polsce pędzimy z nią ponad 1000 km/h?
Pięć śladów obrotu, których nie da się przeoczyć
| następstwo | na czym polega |
|---|---|
| dzień i noc | oświetlona jest zawsze połowa globu; granica światła i cienia okrąża Ziemię w ciągu doby |
| pozorna wędrówka Słońca | Słońce „idzie” po niebie ze wschodu na zachód, choć to my obracamy się pod nim |
| spłaszczenie na biegunach | promień równikowy 6378 km, biegunowy 6357 km — 21 km różnicy |
| siła Coriolisa | wiatry i prądy morskie skręcają: na półkuli północnej w prawo, na południowej w lewo |
| rachuba czasu | jeden obrót to jedna doba — stąd wzięło się 24 godziny |
Wiatr rusza znad Wysp Kanaryjskich prosto na zachód, w stronę Ameryki. To półkula północna. Jak zakrzywi go obrót Ziemi?
Pułapka! „Słońce wschodzi, bo krąży wokół Ziemi”
Źle: Słońce codziennie objeżdża Ziemię — rano wychyla się na wschodzie, wieczorem chowa na zachodzie.
Ściąga do zapamiętania
Ruch obrotowy Ziemi — co trzeba wiedzieć?
CO TO JEST: obrót Ziemi wokół osi ziemskiej, przechodzącej przez oba bieguny. KIERUNEK: z zachodu na wschód (znad bieguna północnego — odwrotnie do wskazówek zegara). CZAS: pełny obrót o 360° trwa 23 h 56 min 4 s (doba gwiazdowa); nasza doba ma 24 h, bo mierzymy ją od górowania Słońca do górowania — Ziemia musi dokręcić około 1° przebyty po orbicie. PRĘDKOŚĆ: na równiku około 1670 km/h (40 075 km : 24 h), w Polsce około 1030 km/h, na biegunie zero. NIE CZUJEMY GO, bo wszystko porusza się razem z nami i ruch jest równy — zmysły reagują tylko na przyspieszanie i hamowanie. NASTĘPSTWA: dzień i noc, pozorna wędrówka Słońca po niebie, spłaszczenie Ziemi na biegunach (promień równikowy 6378 km, biegunowy 6357 km), siła Coriolisa (na półkuli północnej odchyla w prawo, na południowej w lewo), rachuba czasu — doba i jej 24 godziny. UWAGA: pory roku to NIE jest następstwo obrotu, tylko ruchu obiegowego i nachylenia osi.
Dla rodzicaJak pomóc dziecku w tym temacie?
- Jak pokazać obrót Ziemi w domu, bez globusa i bez teleskopu?
Najprościej lampką i pomarańczą. Lampka bez abażuru to Słońce, pomarańcza z wbitą wykałaczką to Ziemia z osią. Trzeba obracać pomarańczę w lewo, patrząc od góry — i pilnować, żeby oś była cały czas skierowana w tę samą stronę pokoju. Dziecko od razu widzi trzy rzeczy: oświetlona jest zawsze dokładnie połowa, granica światła sama wędruje po owocu, a wykałaczka na oświetlonej stronie ma cień, który się kręci. Drugi sposób jest jeszcze prostszy: obrotowy fotel biurowy. Dziecko siada, kręci się powoli i patrzy na lampę — lampa wydaje się jeździć po ścianie, choć stoi w miejscu. To jest cała pozorna wędrówka Słońca w jednym doświadczeniu.
- Dziecko pyta, dlaczego nie spadamy z kręcącej się Ziemi. Co odpowiedzieć?
Warto zacząć od tego, że pytanie jest dobre — dokładnie tak samo pytali ludzie w czasach Kopernika i to był ich najmocniejszy argument. Odpowiedź ma dwie części. Po pierwsze, Ziemia kręci się bardzo powoli w skali obrotów: jeden obrót na dobę, czyli wolniej niż wskazówka godzinowa zegara. Karuzela na placu zabaw robi jeden obrót w kilka sekund i dlatego zrzuca. Po drugie, przyciąganie Ziemi jest znacznie silniejsze niż to odpychanie — i właśnie dlatego jedynym śladem obrotu, jaki po sobie zostawiło, jest 21 kilometrów spłaszczenia na biegunach. Nie wyrzuca nas w kosmos, tylko odrobinę rozepchało planetę w pasie.
- Czy warto uczyć na pamięć liczby 23 godziny 56 minut?
Samej liczby nie — ale warto, żeby dziecko umiało powiedzieć, skąd się bierze różnica między nią a dobą. Jeśli potrafi wytłumaczyć, że Ziemia w ciągu doby przesuwa się też wokół Słońca i musi się o ten kawałek dokręcić, to liczba przypomni mu się sama. Odwrotnie nie działa: wykuta liczba bez wyjaśnienia znika po tygodniu i na sprawdzianie zamienia się w „23 godziny 46 minut”. Ta sama zasada dotyczy 1670 km/h — ważniejsze jest, że dziecko umie tę prędkość policzyć z obwodu równika i doby, niż że ją pamięta.
Sprawdź się!
Odpowiedziano na 0 z 5 pytańSkróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.
Ile trwa pełny obrót Ziemi o 360°, mierzony względem dalekich gwiazd?
W którą stronę obraca się Ziemia?
Bociek siedzi dokładnie na biegunie północnym. Z jaką prędkością wiezie go ruch obrotowy Ziemi?
Rzeka na półkuli północnej płynie prosto na północ. Który brzeg obrót Ziemi każe jej podmywać mocniej?
Które z tych zjawisk NIE jest następstwem ruchu obrotowego Ziemi?