С какой скоростью будет двигаться относительно земли и под каким углом

Содержание
  1. Кинематика
  2. Как вращается Земля
  3. Земная ось и ее наклон
  4. Вращение Земли вокруг своей оси
  5. Вращение Земли вокруг Солнца
  6. В какую сторону вращается Земля
  7. Почему мы не чувствуем ее движения
  8. Что, если она остановится
  9. задания для самостоятельного решения
  10. С какой скоростью движется земля вокруг своей оси и солнца?
  11. Из-за чего происходит вращение Земли вокруг своей оси?
  12. Почему Земля вращается вокруг своей оси быстрей других планет?
  13. Скорость вращения Земли для разных широт
  14. Колебание земной оси
  15. Движение Земли вокруг Солнца
  16. Что же будет, если Земля вдруг резко остановится?
  17. С какой скоростью вращается земля?
  18. Угловая скорость вращения Земли.
  19. Линейная скорость
  20. Что будет если…?
  21. С какой скоростью движется земля
  22. Немного истории
  23. Так как же быстро мы вращаемся?
  24. А как же Солнце?
  25. Относительность движения. Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона

Кинематика

С какой скоростью будет двигаться относительно земли и под каким углом

В задачах данного раздела необходимо, прежде чем приступать к числовым расчетам, представить все величины в единицах системы СИ. Если в задаче приведена графическая зависимость нескольких величин от какой-либо одной и при этом все кривые изображены на одном графике, то по оси у задаются условные единицы.

1.1. Первую половину времени своего движения автомобиль двигался со скоростью v1 = 80 км/ч, а вторую половину време — со скоростью v2 = 40 км/ч. Какова средняя скорость v движения автомобиля?

Решение:

1.2. Первую половину своего пути автомобиль двигался со скоростью v1 = 80 км/ч, а вторую половину пути — со скоростью v2 = 40 км/ч. Какова средняя скорость v движения автомобиля?

Решение:

1.3. Пароход идет по реке от пункта А до пункта В со скоростью v1 =10 км/ч, а обратно — со скоростью v2 =16 км/ч.

Найти среднюю скорость v парохода и скорость и течения реки.

Решение:

1.4. Найти скорость v относительно берега реки: а) лодки, идущей по течению; б) лодки, идущей против течения; в) лодки, идущей под углом а = 90° к течению. Скорость течения реки и -1 м/с, скорость лодки относительно воды v0 = 2 м/с.

Решение:

1.5. Самолет летит относительно воздуха со скоростью v0 = 800 км/ч. Ветер дует с запада на восток со скоростью и = 15 м/с. С какой скоростью v самолет будет двигаться относительно земли и под каким углом а к меридиану надо держать курс, чтобы перемещение было: а) на юг; б) на север; в) на запад; г) на восток?

Решение:

1.6. Самолет летит от пункта А до пункта В, расположенного на расстоянии l = 300 км к востоку. Найти продолжительность t полета, если: а) ветра нет; б) ветер дует с юга на север; в) ветер дует с запада на восток. Скорость ветра и -20 м/с, скорость самолета относительно воздуха v0 = 600 км/ч?

Решение:

1.7. Лодка движется перпендикулярно к берегу со скоростью v = 7,2 км/ч. Течение относит ее на расстояние l = 150 м вниз по реке. Найти скорость и течения реки и время t, затраченное на переправу через реку. Ширина реки L = 0,5 км.

Решение:

1.8. Тело, брошенное вертикально вверх, вернулось на землю через время t = 3 с. Какова была начальная скорость v0 тела и на какую высоту h оно поднялось?

Решение:

1.9. Камень бросили вертикально вверх на высоту h0 = 10м. Через какое время t он упадет на землю? На какую высоту h поднимется камень, если начальную скорость камня увеличить вдвое?

Решение:

1.10. С аэростата, находящегося на высоте h = 300 м, упал камень. Через какое время t камень достигнет земли, если: а) аэростат поднимается со скоростью v = 5 м/с; б) аэростат опускается со скоростью v = 5 м/с; в) аэростат неподвижен?

Решение:

1.11. Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью v0 = 9,8 м/с. Построить график зависимости высоты h и скорости v от времени t для интервала 0 < t < 2 с через 0,2с.

Решение:

1.12. Тело падает с высоты h = 19,6 м с начальной скоростью v0 = 0. Какой путь пройдет тело за первую и последнюю 0,1с своего движения?

Решение:

1.13. Тело падает с высоты h = 19,6 м с начальной скоростью v0 = 0. За какое время тело пройдет первый и последний 1 м своего пути?

Решение:

1.14. Свободно падающее тело в последнюю секунду движения проходит половину всего пути. С какой высоты h падает тело и каково время t его падения?

Решение:

1.15. Тело 1 орошено вертикально вверх с начальной скоростью v0, тело 2 падает с высоты h без начальной скорости. Найти зависимость расстояния l между телами 1 и 2 от времени t, если известно, что тела начали двигаться одновременно.

Решение:

1.16. Расстояние между двумя станциями метрополитена l = 1,5 км. Первую половину этого расстояния поезд проходит равноускоренно, вторую — равнозамедленно с тем же по моду ускорением. Максимальная скорость поезда v = 50 км/ч. Най ускорение a и время t движения поезда между станциями.

Решение:

1.17. Поезд движется со скоростью   у0=36км/ч. Если выключить ток, то поезд, двигаясь равнозамедленно, остановит через время t = 20 с. Каково ускорение а поезда? На каком расстоянии s до остановки надо выключить ток?

Решение:

1.18. Поезд, двигаясь равнозамедленио, в течение времени t = 1 мин   уменьшает   свою   скорость   от   v1 = 40 км/ч   до v2 = 28 км/ч. Найти ускорение а поезда и расстояние s, пройденное им за время торможения.

Решение:

1.19. Поезд движется равнозамедленио, имея начальную скорость v0 = 54 км/ч и ускорение а = -0,5 м/с2. Через какое время t и на каком расстоянии s от начала торможения поезд остановится?

Решение:

1.20. Тело 1 движется равноускоренно, имея начальную скорость v10 и ускорение а1. Одновременно с телом 1 начинает двигаться равнозамедленио тело 2, имея начальную скорость v20 и ускорение а2. Через какое время t после начала движения оба тела будут иметь одинаковую скорость?

Решение:

Источник: https://studyport.ru/zadachi/fizika/volkenshtejn/2-kin

Как вращается Земля

С какой скоростью будет двигаться относительно земли и под каким углом

Наша планета всегда в движении. Вращение Земли происходит одновременно вокруг центральной точки Солнечной системы и вокруг своей оси.

Наша планета находится в постоянном движении. Credit: Planetanovosti

Земная ось и ее наклон

Под земной осью понимают условную прямую, проходящую через центр и оба географических полюса планеты.

Она не вертикальна — наклонена под углом 66°33´, и это объясняет смену времен года:

  • при положении Солнце на 23°27´ с. ш. (над Северным тропиком) северное полушарие получает максимум тепла и света, в этот период здесь начинается лето;
  • через полгода Солнце поднимается уже над другим тропиком — Южным, находящимся на 23°27´ ю. ш., теперь больше света и тепла получает южное полушарие, а в северном начинается зима.

Смена времен года на нашей планете зависит от расположения ее оси. Credit: Сезоны-года.рф

Если бы земная ось располагалась всегда вертикально, явления сезонности планета не знала бы: на освещенной Солнцем половине все точки получали бы одинаковый объем тепла и света.

На угол наклона оси не влияет никакой внешний или внутренний фактор, включая притяжение Солнца, луны или других планет, но сама ось совершает прецессию — перемещение по круговой конической траектории.

Сегодня географический Северный полюс Земли смотрит на Полярную звезду, но уже через 12 тыс. лет ось развернется в противоположную сторону.

Полюс будет направлен на звезду Вега в созвездии Лиры. Через 25,8 тыс. лет он снова вернется к Полярной звезде.

Кроме того, земная ось немного дрейфует в области полюсов из-за того, что Земля вертится, немного колеблясь, двигаясь на восток или на запад со скоростью до 10-15 см/год, объясняется это климатическими изменениями, происходящим до 45° с. ш. и ю .ш.: таянием льдов Антарктиды и Гренландии, потерями воды в Евразии, излишне засушливыми или влажными годами в Австралии.

Вращение Земли вокруг своей оси

Один такой оборот Земли называется сутками и длится 24 часа, точнее — 23 часа 56 минут и несколько секунд. Движение планеты происходит с запада на восток. Это явление объясняет смену дня и ночи: день наблюдается на той половине земного шара, которая освещается Солнцем, а ночь — на теневой стороне.

Из-за такого вращения существует отклонение любых движущихся потоков вещества (воды в реках, воздуха в ветрах) от линий, параллельных экватору: в южном влево, а в северном — в обратную сторону.

По-разному движутся и водовороты — от природных круговых водопадов до воды в сливе домашнего умывальника.

В северной части планеты вода в воронках крутится по часовой стрелке, в южном полушарии — в обратном направлении.

Суточный оборот Земли. Credit: Infourok

Линейная скорость такого движения планеты на экваторе — 465 м/с (1674 км/ч).

С увеличением широты на север и на юг скоростные показатели постепенно становятся ниже, например на 55° с.ш. (широта Москвы) они уже почти в 2 раза меньше и равны 260 м/с.

На Южном и Северном полюсах линейная скорость достигает 0 м/с. Угловая скорость вращения планеты в любой ее точке одинакова — 15° в час.

Ученые обнаружили пятилетние циклы ускорения и замедления в обращении Земли вокруг оси, и каждый последний «медленный» год чаще всего сопровождается всплеском количества землетрясений во всем мире. Прямая причинно-следственная связь этого еще не выявлена, но такие циклы могут стать инструментом прогнозирования роста сейсмической активности.

Вращение Земли вокруг Солнца

Обращение планеты по отношению к центральной точке нашей системы происходит по эллиптической орбите на среднем расстоянии от центра системы почти 149,6 млн км со средней орбитальной скоростью примерно 29,8 км/с.

Значение скорости изменяется в зависимости от расположения нашей планеты в космическом пространстве: находясь в ближайшей к Солнцу точке (она называется перигелием), это небесное тело движется быстрее — более 30 км/с, в афелии (наиболее удаленной от светила позиции) — медленнее, около 29,3 км/с.

Годовой оборот Земли. Credit: Spacegid

Пока Земля совершает полный оборот вокруг Солнца, она успевает сделать примерно 365,25 своего собственного витка. Столько дней входит в 1 астрономический год.

Он отличается от календарного, в котором за сутки принят период времени ровно 24 часа и который длится 365 дней. Каждый четвертый год в календарь добавляется дополнительный, 366 день.

В какую сторону вращается Земля

Если глянуть на Солнечную систему «сверху», т. е. так, что земельные участки, расположенные около Северного полюса, будут ровно напротив нашего взгляда, то вращение будет проходить против часовой стрелки

Почему мы не чувствуем ее движения

Человек не может ощущать вращения планеты, потому что вместе с ним параллельно движутся и все объекты на ее поверхности, в том же направлении и с такой же скоростью. Как пример, можно привести плавание на корабле. Находясь на его палубе, мы не замечаем, что окружающие предметы плывут по водоему вместе с нами. Относительно нас самих они остаются неподвижными.

Что, если она остановится

Если Земля перестанет вращаться вокруг своей оси, то:

  • одна ее сторона будет постоянно повернута к центру Солнечной системы, светило нагреет почву до высочайших температур, и вся влага с поверхности испарится;
  • вторая сторона планеты погрузится в вечную ночь, тут постоянно будет свирепствовать мороз, вода превратится в толстый слой льда, и его толщина достигнет километров;
  • условия станут крайне затруднительны для возникновения и развития любых форм жизни, в т.ч. для дальнейшего существования человечества.

Земные сутки будут длиться целый год, длина дня составит 6 месяцев, и после незначительного периода сумерек на планете наступит шестимесячная ночь. Закат и восход станут определяться исключительно вращением планеты вокруг светила — всходить оно будет на западе и заходить на востоке.

Если остановка Земли вдруг произойдет, то
это повлечет за собой массу негативных последствий. Credit: Krpress

Так как линейная вращательная скорость достигает весомых значений, при внезапной остановке планеты все здания, растения, животные и люди будут снесены с поверхности силами инерции.

Исключение составят лишь сооружения, вмурованные в земную твердь или горные породы. По инерции продолжат вращаться океаны, вызвав гигантский цунами.

Сегодня под воздействием центробежных сил Земля несколько сплющена у полюсов и имеет своеобразный «горб» в области экватора. После остановки он исчезнет, вся вода океанов стечет к югу и северу, обнажив дно в экваториальной области до 30° с.ш. и ю.ш.. Так на планете образуется один опоясывающий ее гигантский материк и две полюсные «водяные шапки».

Магнитное поле Земли также пропадет, оставив нас без защиты от солнечного и космического ветров — опасных для всего живого заряженных частиц, которые обрушатся на планету. Потеря магнитного поля приведет к исчезновению полярных сияний.

Все описанные последствия справедливы и для ситуации, если прекратится движение Земли вокруг Солнца, только они будут еще более катастрофическими. Смены времени суток больше не будет, на одной половине планеты установится вечная ночь, на другой — такой же вечный день.

Источник: https://o-kosmose.ru/solnechnaya-sistema/kak-vrashhaetsya-zemlya

задания для самостоятельного решения

С какой скоростью будет двигаться относительно земли и под каким углом

Кинематика поступательного и вращательного движения.

Теория.

Примеры решения задач.

Задания для самостоятельного решения.

Примеры решения задач.

задания для самостоятельного решения.

1.КИНЕМАТИКА

1.1 Первую половину времени своего движения автомобиль двигался со скоростью 80 км/ч, а вторую половину времени — со скоростью 40 км/ч. Какова средняя скорость движения автомобиля?

1.2 Первую половину пути автомобиль двигался со скоростью 80 км/ч, а вторую половину пути — со скоростью 40 км/ч. Какова средняя скорость движения автомобиля?

1.3 Пароход идет по реке от пункта А до пункта В со скоростью V1 = 10 км/ч, а обратно — со скоростью V2=16 км/ч. Найти: 1) среднюю скорость парохода, 2) скорость течения реки.

1.4 Найти скорость относительно берега реки: 1) лодки, идущей по течению, 2)лодки, идущей против течения, и 3) лодки, идущей под углом к течению.

Скорость течения реки V1 = 1 м/с, скорость лодки относительно воды V2 = 2м/с.

1.5 Самолет летит относительно воздуха со скоростью 800 км/ч. С запада на восток дует ветер со скоростью15 м/сек. С какой скоростью самолет будет двигаться относительно земли и под каким углом к меридиану надо держать курс, чтобы перемещение было: 1) на юг, 2) на север, 3) на запад, 4) на восток?

1.6 Самолет летит из пункта А к пункту В, расположенному на расстоянии 300км к востоку. Определить продолжительность полета, если: 1) ветра нет, 2) ветер дует с юга на север и 3) ветер дует с запада на восток. Скорость ветра 20 м/сек., скорость самолета относительно воздуха 600км/ч.

1.7 Лодка движется перпендикулярно берегу со скоростью 7,2 км/ч. Течение относит её на 150м вниз по реке. Найти: 1)скорость течения реки, 2) время, затраченное на переезд через реку. Ширина реки 0,5 км.

1.8 Тело, брошенное вертикально вверх, вернулось на землю через 3 сек. 1) Какова была начальная скорость? 2) На какую высоту поднялось тело? Сопротивление воздуха не учитывать.

1.9 Камень бросили вверх на высоту 10 м. 1)Через, сколько времени он упадет на землю? 2) На какую высоту поднимется камень, если начальную скорость камня увеличить вдвое? Сопротивление воздуха не учитывать.

1.10 С аэростата, находящегося на высоте 300м, упал камень. Через сколько времени камень достигнет земли, если: 1) аэростат поднимается со скоростью 5м/сек, 2) аэростат опускается со скоростью 5 м/сек, 3) аэростат неподвижен? Сопротивлением воздуха пренебречь.

1.11 Тело А начинает двигаться с начальной скоростью 2 м/с и движется с постоянным ускорением а. Через êt = 10 сек после начала движения тела А из этой же точки начинает двигаться тело В с начальной скоростью 12 м/сек и движется с тем же ускорением а. Какова наибольшая величина ускорения а, при котором тело В сможет догнать тело А?

1.12 Зависимость пройденного телом пути S от t дается уравнением s=At-Bt2+Ct3, где А=2м/сек, В = 3м/сек2 и С = 4 м/сек3. Найти: 1)зависимость скорости и ускорения от времени , 2) расстояние, пройденное телом, скорость и ускорение тела через 2 сек после начала движения.

1.13 Зависимость пройденного телом пути S от времени дается уравнением S=A-Bt+Ct2, где Ф=6 м, В=3 м/сек и С=2 м/сек2. Найти среднюю скорость и среднее ускорение тела в интервале времени от 1 сек до 4 сек.

1.14 Зависимость пройденного телом пути от времени дается уравнением S=A+Bt+Ct2, где А = 3м, В=2 м/сек и С= 1 м/сек2. Найти среднюю скорость и среднее ускорение тела за первую секунду его движения.

1.15 Зависимость пройденного телом пути от времени дается уравнением s=A+Bt+Ct2+Dt3, где С=0,14 м/сек2 и D = 0,01 м/сек3. 1) Через, сколько времени после начала движения ускорение тела будет равно 1 м/сек2? 2) Чему равно среднее ускорение тела за этот промежуток времени?

1.16 С башни высотой Н = 25м горизонтально брошен камень со скоростью 15 м/сек. Найти: 1)сколько времени камень будет в движении, 2) на каком расстоянии от основания башни он упадет на землю, 3) с какой скоростью он упадет на землю, 4) какой угол j составит траектория камня с горизонтом в точке его падения на землю. Сопротивление воздуха не учитывать.

1.17 Камень, брошенный горизонтально, упал на землю через 0,5 сек на расстоянии 5м по горизонтали от места бросания. С какой высоты h был брошен камень? С какой начальной скоростью он был брошен? Сопротивление воздуха не учитывать.

1.18 Мяч, брошенный горизонтально, ударяется о стенку, находящуюся на расстоянии 5 м от места бросания. Высота места удара мяча о стенку на 1м меньше высоты, с которой брошен мяч. 1) С какой скоростью был брошен мяч? 2) Под каким углом j мяч подлетает к поверхности стенки? Сопротивление воздуха не учитывать.

1.19 Камень брошен в горизонтальном направлении. Через 0,5 сек после начала движения численное значение скорости камня стало в 1,5 раза больше его начальной скорости. Найти начальную скорость камня. Сопротивление воздуха не учитывать.

1.20 Камень, брошенный горизонтально, упал на землю через 0,5 сек на расстоянии 5м по горизонтали от места бросания. С какой скоростью он упал на землю? Какой угол j составляет траектория камня с горизонтом в точке его падения на землю? Сопротивление воздуха не учитывать.

1.21 Найти угловые скорости: 1) суточного вращения Земли, 2) часовой стрелки на часах, 3) минутной стрелки на часах, 4) искусственного спутника Земли, вращающегося по круговой орбите с периодом вращения Т=88 мин, 5) линейную скорость движения этого искусственного спутника, если известно, что его орбита расположена на расстоянии 200 км от поверхности Земли.

1.22 Найти линейную скорость вращения точек земной поверхности на широте Санкт-Петербурга .

1.23 С какой скоростью должен двигаться самолет на экваторе с востока на запад, чтобы пассажирам этого самолета Солнце казалось неподвижно стоящим на небе?

1.24 Ось с двумя дисками, расположенными на расстоянии t=0,5 м друг от друга, вращается с угловой скоростью, соответствующей частоте n = 1600 об/мин. Пуля, летящая вдоль оси, пробивает оба диска; при этом отверстие от пули во втором диске смещено относительно отверстия в первом диске на угол j = 12 градусов. Найти скорость пули.

1.25 Найти радиус вращающегося колеса, если известно, что линейная скорость точки, лежащей на ободе, в 2,5 раза больше линейной скорости точки, лежащей на 5 см ближе к оси колеса.

1.26 Колесо, вращаясь равноускоренно, достигло угловой скорости w = 20 рад/сек через N =10 об после начала вращения. Найти угловое ускорение колеса.

1.27 Маховое колесо, спустя t =1 мин после начала вращения, приобретает скорость, соответствующую n = 720 об/мин. Найти угловое ускорение колеса и число оборотов колеса за эту минуту. Движение считать равноускоренным.

1.28 Колесо, вращаясь равнозамедленно, при торможении уменьшило свою скорость за 1 мин с 300 об/мин до 180 об/мин. Найти угловое ускорение колеса и число оборотов, сделанных им за это время.

1.29 Вентилятор вращается со скоростью, соответствующей частоте 900 об/мин. После выключения вентилятор, вращаясь равнозамедленно, сделал до остановки 75 об. Сколько времени прошло с момента выключения вентилятора до полной его остановки?

1.30 Вал вращается с постоянной скоростью, соответствующей частоте 180 об/мин. С некоторого момента вал тормозится и вращается равнозамедленно с угловым ускорением, численно равным 3 рад/сек2. 1)Через сколько времени вал остановится? 2) Сколько оборотов он сделает до остановки?

1.31 Шар диаметром 6 см катится без скольжения по горизонтальной плоскости, делая 4 об/с. Масса шара 0,25 кг. Найти кинетическую энергию шара.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/18_42943_dinamika-svobodnih-garmonicheskih-kolebaniy.html

С какой скоростью движется земля вокруг своей оси и солнца?

С какой скоростью будет двигаться относительно земли и под каким углом

С какой скоростью движется земля вокруг своей оси и солнца?

Земля, как и любой другой небесный объект, находится в постоянном движении. Даже если мы, люди, не чувствуем этого, планета вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца с огромной скоростью. Не ощущаем это мы потому, что это подобно самолету или машине — мы движемся с той же скоростью, что и транспорт, из-за этого и рождается иллюзия статики.

Из-за чего происходит вращение Земли вокруг своей оси?

Изящное 24-часовое вращение Земли вокруг своей оси — одна из причин, почему наша родная планета обитаема. Во многом именно это позволило развиться жизни, благодаря созданию благоприятной температуры, которая достигается постоянной сменой дня и ночи.

Не стоит забывать, что не только Земля имеет такую особенность — каждая планета в Солнечной системе имеет свое уникальное вращение. К примеру, на крошечном Меркурии, который находится ближе всего к Солнцу, одно вращение происходит за 59 земных дней, а на Венере — вообще 243, и кроме того ее движение происходит в обратном направлении.

То, что Земля вращается, знают все, и это кажется банальной информацией, но если задуматься, то не совсем понятно, почему же это происходит. Для ответа на этот вопрос надо узнать, как образовалась вся Солнечная система.

Образование Солнечной системы

Изначально Солнечная система представляла из себя просто огромное облако пыли и газа, которое со временем начало разрушаться, превращаясь в гигантский диск.

Он в свою очередь постоянно увеличивал свою скорость вращения, словно фигуристка, вскидывающая руки вверх, чтобы двигаться быстрее. Солнце сформировалось в центре, а планеты начали собираться в отдалении от него.

Все объекты, из которых состоит наша система, находятся на одной и той же плоскости и двигаются в одном направлении потому, что все они произошли из одного диска космической пыли.

Пока происходил процесс склейки планет и других небесных тел, спокойствия в Солнечной системе не было никакого, так как обломки постоянно сталкивались друг с другом, что приводило к их вращению. Иногда гравитация больших обломков завлекала маленькие — так появились спутники.

Почему Земля вращается вокруг своей оси быстрей других планет?

Ученые предполагают, что огромный объект, примерно размером с Марс, врезался в нашу планету и отделил от нее тем самым огромный клочок, который стал впоследствии Луной. Это столкновение заставило Землю вращаться с большей скоростью, чем другие планеты. Но гравитация Луны влияет на вращение Земли — она его замедляет!

Интересный факт: Земля постоянно замедляет свое вращение. Ученые предполагают, что в момент образования планеты день шел всего 6 часов. А сейчас существуют чрезвычайно точные технологии, которые дают возможность просчитать дальнейшее замедление — через сто лет день станет короче на 2 миллисекунды.

Скорость является понятием относительным, потому что всегда требуется определенная точка отсчета, чтобы ее рассчитать. Для расчета скорости вращения вокруг своей оси, берется вращение относительно центра планеты.

Интересно:

Отдаление Луны от Земли — описание, иллюстрации, видео

Земля совершает один оборот за 23 часа 56 минут и 4.09053 секунды, что называется звездным периодом. Окружность планеты равна 40 075 километров. Для того, чтобы рассчитать скорость, потребуется разделить окружность на время, тогда получается примерно 1674 км/ч или же 465 м/с.

Земля вращается вокруг своей оси со скоростью: 1674 км в час или 465 м/с.

Но не стоит забывать, что окружность планеты меняется в зависимости от широты, так как Земля сужается ближе к полюсам. Поэтому планета кружится с разной скоростью на разных широтах! Чем меньше радиус, тем меньше скорость. Так на Северном полюсе и Южном полюсе скорость вращения практически равна нулю.

Если же вам интересно узнать скорость вращения, которая может достигаться на иной широте, то для это потребуется лишь умножить косинус этой широты (его можно просчитать на калькуляторе либо просто подсмотреть в таблице косинусов) на скорость вращения планеты на экваторе (1674 км/ч). Так косинус 45 градусов равен 0,7071 и получатся, что скорость на этой широте: 1674х0,7071=1183,7 км/ч.

Зависимость скорости вращения Земли и широты

Скорость вращения Земли для разных широт

  • 10°: 0.9848×1674=1648,6 км/ч;
  • 20°: 0.9397×1674=1573,1 км/ч;
  • 30°: 0.866×1674=1449,7 км/ч;
  • 40°: 0.766×1674=1282,3 км/ч;
  • 50°: 0.6428×1674=1076,0 км/ч;
  • 60°: 0.5×1674=837,0 км/ч;
  • 70°: 0.342×1674=572,5 км/ч;
  • 80°: 0.1736×1674=290,6 км/ч

Интересный факт: космические агенства предпочитают использовать вращение Земли вокруг своей оси для своего преимущества.

Так как скорость вращения наибольшая в районе экватора, то и ресурсов для подъема космического корабля с нулевой широты требуется меньшее.

Ученые стали замечать корреляцию между сейсмической активностью за год и скоростью вращения Земли вокруг своей оси. Считается, что прямой взаимосвязи между этими двумя явлениями нет, но специалистам важно находить какие-либо зацепки, которые, во-первых, дадут большее понимание нашей планеты, а во-вторых, могут спасти тысячи жизней.

Интересно:

Почему Плутон не планета?

Так как все циклично, так и вращение нашей родной планеты циклично. Земля имеет пятилетние периоды циклического торможения и ускорения.

Колебание земной оси

В физике существует два понятия, которые используются для описания колебаний оси Земли — прецессия и нутация.

Прецессия — это такое явление, при котором момент импульса небесного тела меняет свою направленность в пространстве.

Такое движение можно увидеть на примере волчка, который при запуске имеет вертикальную ось вращения, но волчок имеет свойство постепенного замедления, в процессе которого скорость начинает теряться.

Из-за этого ось начинает постепенно отклоняться от привычной вертикали. За счет этого волчок начинает описывать форму подобную конусу.. Подобное движение и есть прецессия.

С Землей дела обстоят серьезнее и медленнее. Такую особенность в движении нашей родной планеты заметил еще античный географ и астроном Гиппарх, назвав это явление преддверием равноденствия. Цикл процессии у Земли крайне долгий — 25 тысяч лет.

Именно с таким движением планеты ученые связывают периодические изменения в климате.

Так в какой-то момент колебания станут настолько заметны, что ориентироваться по старым небесным картам будет невозможно из-за смещения всех звезд относительно экваториальной линии.

Нутация — это довольно слабое движение, которое напоминает своего рода качание или же кивание, характерное для твердого тела, совершающего процессию. Это небольшие колебания земной оси, накладывающиеся на прецессионное движение.

Интересно:

Почему кратеры на Луне круглые, а не овальные?

Движение Земли вокруг Солнца

Вращение Земли вокруг Солнца

Не стоит забывать, что движение Земли состоит не только из ее собственного вращения, но еще и движения вокруг Солнца. Наш дом находится примерно на расстоянии 149 600 000 километров от звезды.

Весь путь вокруг звезды наша планета совершает за 365,256 дней со скоростью равной 108 000 км/ч или 30 км/с.

Интересный факт: люди признали, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот, лишь в 16 веке! За такое “богохульство” некоторые ученые даже поплатились жизнью.

Солнечная система не является каким-то статическим объектом, который не двигается. На самом деле одновременно со всеми вращениями, которые происходят в системе, она сама движется с огромной скоростью.

Солнце находится на расстоянии примерно равном 26 000 световых лет от центра галактики Млечный Путь, ширина которой составляет примерно от 80 000 до 120 000 световых лет. А толщина ее составляет 7 000 световых лет.

Наша система находится на одном из дальних рукавов ближе к краю. Ей требуется примерно 200-250 миллионов лет, чтобы совершить один оборот вокруг центра нашей галактики.

На этой орбите Солнечная система движется со скоростью около 250 км/с.

Движение Солнечной системы в нашей галактике

Млечный Путь в свою очередь так же относится к еще большей системы — Местная группа. Такое название ученые дали гравитационно связанной группе галактик, к которой и относится наша родная. В этой системе Млечный Путь движется со скоростью примерно 300 км/с.

Интересно:

Почему у кометы есть четкая траектория?

Что же будет, если Земля вдруг резко остановится?

Вероятность того, что вы можете в любой момент просто вылететь в открытый космос, равна нулю. В этом вам помогает гравитация, которая безустанно притягивает нас к земле.

Но гравитация на Земле не везде одинаковая! Наша планета имеет сферическую форму и за счет вращения вокруг оси, Земля немножко приплюснута у полюсов.

Скорость на самой широкой окружности должна быть наивысшей — такой окружностью является экватор. Гравитация на экваторе на 0.3% сильнее!

НАСА заявляет, что остановка планеты невозможна в ближайшие несколько миллиардов лет. Но если представить такую ситуацию, что Земля резко останавливается, — получается не радужная картина.

Если вращение самого небесного тела прекратиться, то движение атмосферы никто не остановит, поэтому все, что находилось на поверхности земли будет разрушено сильным ветром.

И это касается не только людей и животных, но и зданий, деревьев, и даже верхних слоев почвы!

Вариант с постепенным замедлением же является реальной ситуацией, с которой наша планета столкнется в далеком будущем. Наименьшая скорость, до которой может Земля опуститься, равна одному обороту в 365 дней.

Такая ситуация называется “синхронностью солнца”. Тогда одна сторона будет всегда повернута к Солнцу, другая же — как и у Луны, вечно будет во тьме.

Но к подобной ситуации, в целом, по заявлениям НАСА, можно будет привыкнуть.

Вернемся опять к полной остановке: если Земля остановится совсем, то скорее всего пропадет магнитное поле, которое создается в первую очередь благодаря спину планеты.

Из-за этого мы потеряли бы радиационные пояса Ван Аллена и северные сияния, что оставило бы нас совершенно беззащитными перед космической радиацией.

В таком случае, при каждом всплеске радиации на Солнце, Земля бы получала такую дозу излучения, что вряд ли бы осталось что-то живое.

Но не переживайте! Вероятность таких сценариев практически равна нулю!

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: https://kipmu.ru/s-kakoj-skorostyu-dvizhetsya-zemlya-vokrug-svoej-osi-i-solnca/

С какой скоростью вращается земля?

С какой скоростью будет двигаться относительно земли и под каким углом

Не для кого не секрет, что смена дня и ночи технически вызвана вращением Земли вокруг своей оси. Но вам когда нибудь приходило в голову с какой скоростью она вращается? И как посчитать эту скорость? Вообще, если говорить о движении по окружности, выделяют две скорости: угловую (ω) и линейную (v). Давайте попробуем найти и ту и другую.

Угловая скорость вращения Земли.

Угловая скорость определяет то, как быстро изменяется угол с течением в времени.  Так как один полный оборот соответствует углу в 360о или 2π, а время, за которое он совершается есть период Т, то угловую скорость можно выразить как:

ω=2π/Т

Мы знаем, что в сутках 24 часа, а, следовательно, можно предположить, что период обращения Земли вокруг своей оси Т составит так же 24 часа. Но не торопитесь переводить это время в секунды и подставлять в уравнение, записанное выше.

Так как Земля вращается еще вокруг солнца, то период обращения её вокруг собственной оси будет немного короче привычных нам солнечных суток и составит 23 часа 56 минут и 4 секунды. Это так называемые звездные сутки.

В пересчете на секунды мы получаем: Т=86164 с.

Теперь можно найти угловую скорость:

ω = 2π/Т = 0,00007292115078 с-1

Линейная скорость

Если говорить об угловой скорости, то она одинакова для любой точки нашей планеты. И не важно: пингвин в Арктике, слон в Африке или  Вы у себя дома, все будут иметь одинаковую угловую скорость. Но когда речь заходит о скорости линейной, то тут все наоборот.

  Она будет максимальна на экваторе и убывать к полюсам, так как напрямую зависит от радиуса окружности вращения. А это значит, что если вы залезете на табуретку вкрутить лампочку, то ваша линейная скорость увеличится.

Строго говоря, линейная скорость описывает скорее не вращение Земли вокруг своей оси, она описывает вращение каких то отдельных её точек.

Рассчитать линейную скорость очень просто. По определению, скорость — это отношение пройденного пути ко времени, за которое этот путь был совершен. Если за один оборот мы проходим путь, равный длине окружности, а время движения будет ни что иное как период обращения Т, то, выразив длину окружности из известной школьной формулы: L= 2πR, мы получим уравнение для расчета линейной скорости:

V= 2πR/T

Так как угловая скорость ω = 2π/Т, то мы можем смело записать:

V=ωR

Радиус земли на экваторе R = 6378245 м, а значит линейная скорость там будет равна:

V≈465 м/с

Если перевести эту величину в километры в час, то получится 1674 км/ч!!! Приличная скорость. Но это на экваторе, где-нибудь в жаркой Африке, центральной её части. Ближе к полюсам значение будет ниже. Так, к примеру, для Санкт-Петербурга линейная скорость будет  уже в два раза меньше экваториальной, всего 837 км/ч, а на полюсах и вовсе 0 км/ч.

Что будет если…?

Что будет если земля перестанет вращаться? Вам знакома ситуация, когда вы едете в переполненном автобусе, вдруг водитель резко тормозит на светофоре, и все пассажиры, включая Вас, летят…???  Куда? Понятно куда, обниматься к водителю и целовать лобовое стекло.

Примерно тоже самое произойдет, если Господь Бог нажмет на тормоза и остановит Землю.  Вот только если скорость автобуса 60 км/ч, то в случае с Землей совершенно другие цифры. Значение в   1674 км/ч сопоставимо со скоростями сверхзвуковой авиации.

А именно с такими скоростями начнут двигаться все тела и объекты, находящиеся на поверхности земли в случае её экстренной остановки.

  Конечно, в России, в связи с тем, что страна находится в северных широтах, скорости будут меньше, но все же появится возможность разогнать Жигули 6 модели до 837 км/ч!!! Нужно только остановить Землю.

Что будет если Земля начнет вращаться быстрее? Всем известно, что Земля это не совсем шар, она немного приплюснута у полюсов, что обусловлено её вращением вокруг своей оси. Увеличение скорости вращения еще сильнее сплющит нашу Землю. При достаточной для этого скорости она  вполне может превратиться в блин, и действительно стать плоской.

  Так же увеличение скорости может привести к тому, что все тела, находящиеся на её поверхности, улетят в космос.  Для этого необходимо,, чтобы линейная скорость этих тел превысила вторую космическую скорость (11.2 км/с).

И кто знает, может когда-нибудь Земля-Матушка устанет от наших глупых попыток управлять ею и, наконец, добавит оборотов, раскидав нас по всей солнечной системе.

Источник: https://physicsline.ru/stati/s-kakoj-skorostyu-vrashhaetsya-zemlya/

С какой скоростью движется земля

С какой скоростью будет двигаться относительно земли и под каким углом

Спросил меня мой сын. «А это смотря откуда считать,»- ответил я, надеясь, что детское любопытство переключится на что-то попроще. Но ребёнок только еще больше разволновался.

Пришлось рассказывать подробности. Ну а потом я порылся в поисках картинок и объяснений от современных учёных. Получилось интересно. Читайте! В копилку ответов на детские вопросы.

Сидя на скамейке в вечернем парке, легко поверить, что вы находитесь в состоянии покоя и никуда не движетесь. Ведь вы не чувствуете никакого движения. Но когда вы посмотрите на небо, вы заметите, что какое-то движение явно существует.

Немного истории

Проще всего предположить, что это небо движется вокруг нас. Но если приглядеться внимательнее, то окажется, что некоторые вещи не укладываются в такую картину. Иногда планеты двигаясь по небосклону, вдруг, поворачивают назад, а потом опять движутся в прежнем направлении.

Фото из Яндекса

Мы уже давно знакомы с этим явлением, называемым ретроградным движением, которое случается из-за разной скорости обращения Земли и наблюдаемого объекта вокруг Солнца. Но когда-то это было непросто объяснить.

Другим свидетельством того, что центром нашей системы является Солнце стало явление параллакса – кажущееся изменение положения звезд относительно друг друга.

Самый простой пример параллакса можно увидеть, если держать свой палец недалеко от носа и поочередно смотреть на него то левым, то правым глазом.

Положение пальца относительно фона будет меняться, ведь левый и правый глаз смотрят на него под немного разными углами.

Иллюстрация явления из Википедии

То же происходит на Земле когда мы смотрим на звезды. Оборот вокруг Солнца занимает примерно 365 дней.

Если мы посмотрим на какую-нибудь звезду летом, а потом зимой, ее кажущееся положение на небе изменится, ведь мы смотрим на нее из разных точек орбиты нашей планеты.

Путем несложных вычислений при помощи параллакса можно вычислить расстояние до этой звезды.

Итак, Земля движется.

Так как же быстро мы вращаемся?

Земля вращается постоянно, но ваша скорость зависит от того, на какой широте вы находитесь. Циркумференция (длинна окружности по самой широкой части Земли – экватору) нашей планеты примерно 40 070 километров. Если день длится 24 часа, то стоя на экваторе вы будете двигаться со скоростью около 1670 километров в час.

Чем в более высокие или низкие широты вы будете перемещаться, тем меньше будет эта скорость, пока на географических полюсах она не упадет до минимума. Так если вы находитесь в Краснодаре или Ставрополе (широта около 45 градусов), ваша скорость составит 1670 умножить на косинус 45 градусов – около 1180 километров в час. А в Мурманске – уже около 626 километров в час.

Космические агентства любят пользоваться этим свойством, когда запускают свои корабли. Чем ближе стартовая площадка к экватору, тем больше земное вращение помогает ракете выйти в космос.

Но даже такая немаленькая, скажем прямо, скорость на экваторе компенсирует только 0,3% земного притяжения. Гравитация сильнее!

Кроме вращения вокруг своей оси, Земля, конечно же, вращается вокруг Солнца. Скорость разная в разных точках эллиптической орбиты и колеблется от примерно 105 до 109 тысяч километров в час.

А как же Солнце?

Солнце, в свою очередь, вращается вокруг центра нашей галактики. До центра Млечного пути около 25 тысяч световых лет. Солнечная система находится примерно на полпути до края нашей галактики.

Измерив скорости движения разных объектов, находящихся на разных расстояниях от ее центра, ученые полагают, что галактический год длится 230 — 250 тысяч земных лет и Солнечная система движется вокруг центра со скоростью около 860 тысяч километров в час.

Эти измерения, с привычной точки зрения, не слишком точны. Погрешность в определении расстояния может измеряться тысячами световых лет.

Галактика, в свою очередь, движется относительно других галактик. Во Вселенной движется всё. Но скорости движения галактик относительно друг друга сейчас нас, пожалуй, не интересуют. Нужно что-то более глобальное. На эту роль подходит Реликтовое излучение – фотоны, долетающие до нас с момента далекой юности нашей вселенной.

Так вот, относительно Реликтового излучения, оставшегося от Большого взрыва, наша галактика движется со скоростью примерно 630 километров в секунду. Это 2,2 миллиона километров в час.

Довольно быстро для скамейки в парке. 🙂

Если б не дети — никогда не стал бы в этом копаться. Хорошо, что они у меня любопытные.

Подписывайтесь на IMHOscience.Каждый день что-то интересное!

Источник вдохновения: https://www.space.com/33527-how-fast-is-earth-moving.html

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5b603eafe5056000a8d31755/5b74010b08156300a8f115e3

Относительность движения. Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона

С какой скоростью будет двигаться относительно земли и под каким углом

1491. Катер плывет по реке. В покое или движении относительного рулевого матроса находятся:а) каюта;б) спасательный круг;в) пристань;г) плывущие по реке лодки;

д) деревья на берегу?

а) в состоянии покоя;б) в состоянии покоя;в) в состоянии движения;г) в состоянии движения;

д) в состоянии движения.

1492. В равномерно и прямолинейно движущемся поезде с верхней полки свободно падает книга. Одинаковы ли траектории движения книги в системе отсчета, связанной с поездом, и в системе отсчета, связанной с землей?
В системе отсчета поезда книга упадет по траектории прямой линии. Относительно земли книга упадет по параболической траектории.

1493. Что нужно принять за тело отсчета, чтобы было справедливо утверждение:а) скорость спортсмена в стоячей воде равна 5 км/ч;б) скорость бревна, плывущего по течению реки, равна скорости течения воды в реке;в) бревно плывет по течению реки, поэтому его скорость равна нулю.а) воду;б) берег или дно реки;

в) воду.

1494.Скорость лыжника относительно земли равна 10 м/с, а скорость встречного ветра – 4 м/с. Какова скорость ветра относительно лыжника? Какой была бы скорость ветра относительно лыжника, если бы ветер был попутным?

1495. Мотосани спускаются по склону горы, и в некоторый момент их скорость относительно земли равна 80 км/ч. Угол склона равен 30°. Найдите вертикальную и горизонтальную составляющие скорости мотосаней.

1496. Аэроплан со скоростью 220 км/ч спускается к земле под углом 12° к горизонту. Найдите вертикальную и горизонтальную составляющие его скорости. На какую высоту опустится аэроплан за одну секунду спуска?

1497. Моторка движется по течению со скоростью V = 10 м/с, а против течения – со скоростью u = 8 м/с относительно берега. Какова скорость течения V1 относительно берега? Какова скорость лодки V2 в стоячей воде?

1498. Параллельно друг другу равномерно движутся два поезда: пассажирский, длина которого равна 160 м, со скоростью 90 км/ч, и товарный, длина которого равна 500 м, со скоростью 50 км/ч. Поезда движутся в одном направлении. Какова относительная скорость движения поездов? В течение какого времени один поезд проходит мимо другого?

1499. Решите предыдущую задачу для случая, когда поезда движутся в противоположных направлениях.

1500. По течению реки лодка с моторчиком плывет из деревни А в деревню В за 3 ч, а плот проходит это расстояние за 12 ч. Сколько времени затрачивает моторка на обратный путь?

1501. Когда пассажир неподвижно стоит на эскалаторе, он поднимается наверх за 2 мин. Идя пешком по неподвижному эскалатору, он достигает верха за 8 мин. За какое время поднимется наверх пассажир, если пойдет вверх по движущемуся эскалатору?

1502. Речной теплоход, идя по течению, проходит расстояние 100 км между двумя городами за 4 ч. Идя обратно, против течения, он проходит это же расстояние за 10 ч. Какова скорость течения реки относительно берега? Какова скорость катера относительно воды?

1503. Проходя мимо пункта А вниз по реке, катер поравнялся с плотом. Обогнав его, катер поплыл дальше, в пункт В, которого достиг через 45 мин. Повернув обратно, катер опять встретил плот, на этот раз на расстоянии 9 км от пункта В. Определите скорость течения реки относительно берега и скорость лодки относительно воды, если расстояние между пунктами А и В равно 15 км.

1504. Две моторки равномерно движутся навстречу друг другу – одна вниз, другая вверх по течению реки. При этом расстояние между ними сокращается на 30 м каждые 10 с. Если бы обе эти моторки с прежними скоростями двигались по течению реки, то расстояние между ними увеличивалось бы на 10 м за каждые 10 с. Чему равна скорость течения реки относительно берега?

1505. Караван верблюдов растянулся в длину на 2 км и движется по пустыне со скоростью V1 = 9 км/ч. Проводник, едущий во главе каравана, послал всадника на лошади в хвост каравана с вестью. Всадник поскакал со скоростью V2 = 27 км/ч и , на ходу передав весть, возвратился обратно. Спустя какое время он вернулся?

1506. Два истребителя летят параллельно навстречу друг другу. Скорость первого – 750 км/ч, второго – 650 км/ч. На борту одного самолета находится пулемет, который стреляет со скоростью 3200 выстрелов в минуту по другому истребителю перпендикулярно курсу. На каком расстоянии друг от друга будут пулевые отверстия в борту обстреливаемого самолета?

1507. Мотоцикл движется со скоростью 20 м/с относительно земли. Автомобиль «Лада» едет в ту же сторону со скоростью 16,5 м/с относительно земли.

Мотоциклист начинает обгонять «Ладу» и в этот момент видит встречную фуру, которая движется со скоростью 25 м/с относительно земли.

При каком наименьшем расстоянии до фуры мотоциклу можно начинать обгон, если в начале обгона он был в 15 м от «Лады», а к концу обгона он должен быть впереди нее на 20 м? (Размеры «Лады» не учитывать).

1508. По дороге со скоростью 15 м/с ехал фургон шириной 2,4 м. Перпендикулярно движению фургона летела пуля и попала в фургон, насквозь пробив его. Смещение отверстий в стенках фургона относительно друг друга равно 0,06 м. Какова скорость движения пули?

1509. С какой скоростью относительно трактора движется любое звено его гусеницы, если скорость трактора 15 км/ч?

Точно с такой же скоростью – 15 км/ч. трактор будет неподвижен, а гусеницы будут двигаться.

1510. Трактор движется со скоростью 25 км/ч. С какой скоростью относительно земли движется:а) нижняя часть гусеницы трактора;б) верхняя часть гусеницы трактора;в) часть гусеницы, которая в данный момент перпендикулярна земле?

1511. Дирижабль летит на юг со скоростью 20 м/с. С какой скоростью и под каким углом к меридиану будет лететь дирижабль, если подует западный ветер со скоростью 10 м/с? Под каким углом к меридиану должен лететь дирижабль, чтобы при данном ветре он продолжал лететь на юг? Какова в этом случае будет его скорость?

1512. Скорость моторки относительно воды равна 5 м/с, скорость течения реки относительно земли равна 1 м/с, ширина реки 600 м. Моторка, пересекая реку, движется перпендикулярно течению. Какова скорость моторки относительно земли? За какое время она переплывет реку? На сколько метров моторка будет снесена течением?

1513. На окнах неподвижного автомобиля дождь оставляет полосы, наклоненные под углом 60° к вертикали. При движении автомобиля со скоростью 10 м/с полосы от дождя вертикальны. Какова скорость капель дождя в безветренную погоду?

Вступайте в группу

Источник: https://kupuk.net/9-klass/reshebnik-k-sborniku-zadach-po-fizike-dlya-7-9-klassov-peryishkin-a-v/otnositelnost-dvizheniya-inertsialnyie-sistemyi-otscheta-pervyiy-zakon-nyutona/

Biz-books
Добавить комментарий