Ruch obrotowy Ziemi i jego następstwa

około 12 minut
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. 1

    Punkt leżący na równiku zatacza w ciągu doby koło o długości całego równika.

    s=40075 kms = 40\,075\text{ km}
  2. 2

    Jeden pełny obrót względem Słońca trwa dobę, czyli 24 godziny.

    t=24 ht = 24\text{ h}
  3. 3

    Prędkość to droga podzielona przez czas.

    v=40075 km:24 h1670 km/hv = 40\,075\text{ km} : 24\text{ h} \approx 1670\text{ km/h}
  4. 4

    W Polsce jest wolniej, bo równoleżnik 52°N jest sporo krótszy od równika — mierzy około 24 700 km.

    v=24700 km:24 h1030 km/hv = 24\,700\text{ km} : 24\text{ h} \approx 1030\text{ km/h}
  5. 5

    A na samym biegunie punkt nie jedzie nigdzie. Obraca się w miejscu, jak igła wbita w blat.

    v=0 km/hv = 0\text{ km/h}
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 5 kroków odsłonięte.

Dlaczego nic nie czujemy

Bo wszystko jedzie razem z tobą: krzesło, dom, powietrze w pokoju, chmury nad dachem, cały ocean.

Twoja kolej

Dlaczego nie czujemy obrotu Ziemi, chociaż w Polsce pędzimy z nią ponad 1000 km/h?

Pięć śladów obrotu, których nie da się przeoczyć

następstwona czym polega
dzień i nocoświetlona jest zawsze połowa globu; granica światła i cienia okrąża Ziemię w ciągu doby
pozorna wędrówka SłońcaSłońce „idzie” po niebie ze wschodu na zachód, choć to my obracamy się pod nim
spłaszczenie na biegunachpromień równikowy 6378 km, biegunowy 6357 km — 21 km różnicy
siła Coriolisawiatry i prądy morskie skręcają: na półkuli północnej w prawo, na południowej w lewo
rachuba czasujeden obrót to jedna doba — stąd wzięło się 24 godziny
Twoja kolej

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 rodzica

Jak 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 pytań

Skróty 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.

1

Ile trwa pełny obrót Ziemi o 360°, mierzony względem dalekich gwiazd?

2

W którą stronę obraca się Ziemia?

3

Bociek siedzi dokładnie na biegunie północnym. Z jaką prędkością wiezie go ruch obrotowy Ziemi?

4

Rzeka na półkuli północnej płynie prosto na północ. Który brzeg obrót Ziemi każe jej podmywać mocniej?

5

Które z tych zjawisk NIE jest następstwem ruchu obrotowego Ziemi?

Następny temat
Dzień i noc. Wędrówka Słońca po niebie i górowanie