Mișcările de rotație și translație ale Lunii și Pământului

2813
Simon Doyle
Mișcările de rotație și translație ale Lunii și Pământului

mișcările Pământului și Lunii Ei își au originea, pe de o parte, în atracția gravitațională a fiecăruia pe care o exercită pe cealaltă și, pe de altă parte, în atracția pe care Soarele o exercită la rândul său asupra tuturor corpurilor sistemului solar.. 

Atât Pământul, cât și Luna au mișcări de rotație în jurul propriei axe și de translare, acestea fiind cele mai importante. Dar ei experimentează și alte mișcări secundare de echilibre și oscilații, deoarece nu sunt obiecte punctuale, ci mai degrabă au dimensiuni apreciabile și nu sunt perfect sferice..

Figura 1. Planurile orbitale ale Pământului și Lunii, cu înclinațiile axelor respective și distanța dintre centre și centrul de greutate. Sursa: Wikimedia Commons. Imagine a Pământului de la NASA; aranjament de către brews_ohare [Domeniul public]

Pământul și Luna sunt considerate ca un sistem izolat de obiecte de dimensiuni măsurabile, care se învârt în jurul centrului lor de masă, situat pe linia care unește centrele respective..

Acest punct este mai aproape de Pământ decât de Lună, deoarece are prima masă mai mare. Se află la aproximativ 4641 km de centrul Pământului și se numește baricentru.

Indice articol

  • 1 Legi
  • 2 Rotația și translația Lunii
    • 2.1 Alte mișcări ale Lunii
  • 3 Rotația Pământului
  • 4 Traducerea Pământului
  • 5 Alte mișcări ale Pământului
  • 6 Referințe

Legile

Mișcările Lunii sunt guvernate de legile lui Cassini, enunțate în 1693 de Giovanni Cassini (1625-1712):

-Luna are o rotație sincronă cu Pământul, deoarece are aceeași perioadă de rotație și translație, în acest fel arată întotdeauna aceeași față observatorilor terestri.

-Înclinarea planului ecuatorial lunar și a eclipticii este constantă.

-Axa lunară de rotație, normală la ecliptică - planul orbital al Pământului - și normală la planul orbital al Lunii sunt coplanare.

Rotația și translația Lunii

Luna se rotește în jurul propriei axe în aproximativ 27,32 zile. Această perioadă de rotație se numește luna siderală. Conform primei legi a lui Cassini, acesta este și timpul necesar lunii pentru a orbita Pământul..

Figura 2. Animație care arată mișcarea sistemului Pământ-Lună în jurul centrului de greutate. Sursa: Wikimedia Commons

Rotația sincronă este responsabilă pentru observatorii Pământului care văd întotdeauna aceeași față a Lunii. 

La rândul său, luna sinodică este timpul care trece între două faze lunare identice și succesive. 

Luna sinodică durează 29,53 zile și se datorează faptului că Pământul nu este nemișcat în timp ce Luna orbitează în jurul său. Pentru ca pozițiile relative Pământ-Soare-Lună să fie din nou aceleași, Pământul trebuie să avanseze cu 27 ° în mișcarea sa de translație în jurul Soarelui.

Luna călătorește și în jurul Pământului urmând o orbită eliptică cu o excentricitate foarte mică. Excentricitatea unei elipse este o măsură a aplatizării sale. Această mică valoare înseamnă că calea Lunii este aproape circulară, pe care o parcurge cu o rată de 1 km / s..

Orbitele Pământului și ale Lunii se intersectează în punctele numite noduri, care fac posibile eclipsele, din moment ce văzute de pe Pământ dimensiunile aparente ale Soarelui și ale Lunii sunt foarte asemănătoare.

Alte mișcări ale Lunii

Datorită orbitei eliptice pe care Luna o urmărește în jurul Pământului și deoarece axa sa de rotație este înclinată cu 6,60 ° față de perpendiculară a planului orbital (vezi figura 1), există mișcări planează. Datorită lor putem vedea un procent mic din partea îndepărtată a Lunii, aproximativ 9%.

Cele mai notabile plutiri sunt în longitudine și latitudine. planează în lungime Acestea se datorează faptului că, fiind orbita eliptică, viteza de translație este mai mare la perigeu - mai aproape de Pământ - decât la apogeu - mai departe de Pământ-.

În acest fel, devine vizibilă o mică porțiune a suprafeței din apropierea meridianului de margine, care se află chiar la estul meridianului menționat atunci când Luna se află între perigeu și apogeu..

La fel, porțiunea de suprafață care este puțin spre vest devine vizibilă atunci când Luna se află între apogeu și perigeu..

La rândul său, librație în latitudine apare din cauza înclinării axei de rotație. Astfel, unele părți ale Lunii care sunt puțin la nord sau puțin la sud, pot fi văzute de pe Pământ, în funcție de moment. Perioada acestui plan este una luna draconică, care durează 27 de zile și aproximativ 5 ore.

Următoarea animație arată imagini simulate ale Lunii timp de o lună:

Rotația Pământului

Pământul se rotește în jurul Axa Pământului vest - est, a cărui perioadă este de 1 zi sau mai precis 23 de ore, 56 de minute și 3,5 secunde.

Viteza de rotație a Pământului este de 1600 km / h la ecuator și scade până când dispare chiar la poli, pe unde trece axa de rotație, care este înclinată cu 23,44 ° față de planul orbital al Pământului, cunoscut sub numele de ecliptica (vezi figura 1).

Această mișcare este responsabilă pentru apariția zilei și a nopții, care guvernează viețile oamenilor. Timp de aproximativ 12 ore (variază în funcție de latitudine și anotimp), o emisferă a Pământului primește lumina soarelui și are o temperatură mai mare, în timp ce cealaltă este în întuneric și temperatura scade.

Rotația Pământului se datorează modului în care s-a format Pământul. Norul de materie care a dat naștere sistemului solar a trebuit să se rotească pentru a compacta materia. Dar rotația are un moment unghiular asociat, care, în absența cuplurilor externe, este conservat.

Soarele, planetele și ceilalți membri ai sistemului solar, considerați ca un sistem izolat, au acel moment unghiular, distribuit între membrii lor..

De aceea, fiecare planetă are propria sa mișcare de rotație de la vest la est, cu excepția lui Venus și Uranus, care fac contrariul, poate din cauza unei coliziuni cu un alt corp mare..

Traducerea Pământului

Pământul face, de asemenea, o mișcare de revoluție în jurul Soarelui, a cărui perioadă este puțin peste 1 an. Originea acestei mișcări se află în atracția gravitațională pe care o exercită Soarele.

În această mișcare Pământul descrie o orbită eliptică, întotdeauna în conformitate cu legile lui Kepler ale mișcării planetare. Pentru un observator situat la Polul Nord, această mișcare se efectuează în sens antiorar..

Ca și în cazul Lunii, excentricitatea elipsei care descrie Pământul este destul de mică. Apoi, orbita Pământului se apropie de o circumferință de rază 150 x 106 Km. Această valoare este utilizată în astronomie pentru a defini o unitate de distanță numită Unitate Astronomică sau AU, utilizată pe scară largă pentru a exprima distanțe în cadrul Sistemului Solar..

Figura 3. Mișcarea traducerii Pământului în jurul Soarelui. Sursa: Wikimedia Commons.

Lungimea totală a acestei elipse este de 930 milioane de kilometri, pe care Pământul îi parcurge cu o viteză de 30 km / s. 

Axa de rotație a Pământului este înclinată cu 23,44º în raport cu normalul spre ecliptică. Din acest motiv, pe măsură ce planeta noastră își călătorește orbita în jurul Soarelui, una dintre emisferele sale este mai expusă razelor solare, producând vară, în timp ce în cealaltă expunerea este mai mică și apare iarna..

Alte mișcări ale Pământului

Pământul nu este o sferă perfectă, ci un elipsoid aplatizat la poli. Astfel, umflatura ecuatorială provoacă o mișcare lentă de rulare pe Pământ numită precesiune

În această mișcare, axa pământului se rotește în jurul polului eclipticii, urmărind un con imaginar, așa cum se arată în figura următoare:

Figura. Miscări de precesiune și nutare ale Pământului. Sursa: Wikimedia Commons. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/Precession-sphere-ES.svg.

Pământul durează 25.767 de ani pentru a urmări acest con. Suprapusă asupra precesiunii este o altă mișcare alternativă a axei, numită nutare, cauzată de atracția gravitațională a Lunii asupra bombei ecuatoriale și are o perioadă de 18,6 ani.

Referințe

  1. Oster, L. (1984). Astronomia modernă. Editorial Reveniți. 37-52.
  2. Tipler, P. Fizică pentru știință și inginerie. Volumul 1. 5. Ediție. 314-316
  3. De ce se rotește Pământul? Adus de la: spaceplace.nasa.gov.
  4. Wikipedia. Baricentru. Recuperat de pe: es.wikipedia.org.
  5. Wikipedia. Mișcările Pământului. Recuperat de pe: es.wikipedia.org.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.