Добове обертання Землі та його наслідки

Земля обертається на своїй осі від заходу на схід і завершує цей оборот протягом періоду, званий цілодобовим.

Для доказу обертання Землі на осі відоме значення мають спостереження над іншими планетами сонячної системи: всі ці планети з різною швидкістю обертаються на своїх осях, і сумнівно, щоб Земля могла в цьому відношенні складати виняток.

Однак головну силу доказу мають ті явища на Землі, які не можна пояснити інакше, як обертанням Землі на своїй осі. Одне з них – наявність стиснення у земного сфероїда, яке може виникнути тільки за участю відцентрової сили, що розвивається в свою чергу тільки при обертанні тіл. Будь-яка точка т на Землі знаходиться одночасно під дією земного тяжіння g і відцентрової сили f. Геометрична сума k обох цих векторів спрямована в бік екватора, тобто прагне зрушити точку т до екватора: від того Земля в екваторіальному поясі опукла, у полюсів сплюснута.

Не менш показовим є досвід Фуко з маятником, заснований на законі механіки, в силу якого будь-яке хитається тіло прагне зберегти площину свого гойдання. Підвісивши на Землі де-небудь довгий маятник, який має можливість вільно гойдатися в будь-якій площині, і зазначивши напрямок першого гойдання, ми побачимо, що з часом площину качання буде повертатися за годинниковою стрілкою (в нашому півкулі). Насправді ж цей поворот здається, бо площину хитання маятника залишається незмінною, а під маятником Земля повертається від заходу на схід. Величина а удаваного повороту площині хитання маятника за одну годину дорівнює 15 ° · sin φ, де φ – широта даного місця. У Ленінграді α = 15 ° · sin 60 ° = 13 °.

Щоб усвідомити це, згадаємо, що горизонт даного місця є площина, перпендикулярна до прямовисної лінії, або, що те ж, це площина, дотична до математичної поверхні земної кулі в точці спостереження. На полюсі горизонт перпендикулярний до земної осі, і будь-яка лінія на ньому зробить, внаслідок обертання Землі, повний оборот протягом доби (α = 15 ° · sin 90 ° = 15 °). На екваторі площину горизонту паралельна земної осі, і будь-яка лінія на ньому не буде зовсім повертатися (α = 15 ° · sin 0 ° = 0 °), а буде тільки переноситися в просторі паралельно самій собі. Очевидно, що на будь-якій проміжній широті поворот горизонту більше, ніж на екваторі, і менше, ніж на полюсі: величина цього повороту за годину і дається формулою α = 15 ° · sin φ. Величина добового повороту буде 24 α.

...
ПОДІЛИТИСЯ: