Gaya ng nabanggit na, ang mga coordinate system na nauugnay sa Earth ay hindi inertial. Ito ay sanhi ng pag-ikot ng Earth sa axis nito at sa paligid ng Araw. Gayunpaman, sa lahat ng mga teknikal na problema, ang pangalawang axiom ng mekanika ay ginagamit bilang batayan, na may bisa lamang para sa mga inertial system. Ang equation ng paggalaw para sa mga non-inertial system na nakuha sa nakaraang talata ay nagbibigay-daan sa amin upang tantiyahin ang error na nangyayari sa kasong ito.

Isaalang-alang muna ang resulta ng non-inertiality ng coordinate system na nauugnay sa Earth, sanhi ng pag-ikot ng Earth sa paligid ng axis nito. Sa unang pagtataya, ang Earth ay maaaring ituring na isang cancer sphere.

Ang pag-ikot ng Earth sa paligid ng axis nito ay bumubuo ng translational at Coriolis accelerations, at, dahil dito, ang katumbas na inertia forces. Dahil ang Earth ay umiikot sa pare-pareho ang angular velocity, ang centripetal translational acceleration lang ang nagaganap, katumbas ng:

kung saan ang radius ng parallel kung saan matatagpuan ang ibinigay na punto (Larawan 61). Ang vector ng acceleration na ito ay nasa plane of parallel at nakadirekta sa axis ng Earth. Bilang

kung saan ang R ay ang radius ng Earth, at ang latitude ng parallel, kung gayon

Ang Earth ay gumagawa ng isang kumpletong pag-ikot sa paligid ng axis nito sa humigit-kumulang sa average na solar time (eksaktong sa sidereal time), samakatuwid

Ang pinakamalaking centripetal acceleration ay nagaganap sa ekwador, ibig sabihin, kapag ang Pagkuha ay nakarating tayo sa ekwador.

Ito ay humigit-kumulang 300 beses na mas mababa kaysa sa acceleration ng gravity ng mundo.

Paglihis ng puwersa ng grabidad ng katawan mula sa radius ng Earth

Ang pagkakaroon ng centripetal acceleration ay humahantong sa katotohanan na ang bigat ng katawan ay hindi eksaktong tumutugma sa puwersa ng pagkahumaling nito, at ang patayo ay medyo lumihis mula sa direksyon ng radius ng lupa.

Sa katunayan, isaalang-alang ang isang nakapirming (na may paggalang sa Earth) na punto ng masa na sinuspinde sa isang thread (Larawan 62).

Ito ay nasa relatibong ekwilibriyo sa ilalim ng pagkilos ng tatlong pwersa: ang atraksyon sa Earth ng reaksyon ng thread T at ang inertial na puwersa ng portable na paggalaw. nakadirekta sa tapat ng acceleration at katumbas ng:

Ang puwersa ng Coriolis inertia ay katumbas ng zero, dahil ang relatibong bilis ng punto ay katumbas ng zero, at, ayon sa kamag-anak na ekwasyon ng punto ng punto, mayroon tayong:

Ngunit ang reaksyon ng sinulid ay katumbas ng magnitude sa bigat ng katawan at nakadirekta sa kabaligtaran ng direksyon.

Kaya naman:

Kaya, ang bigat ng katawan ay ang resulta ng gravitational force at ang inertia force ng portable acceleration ng Earth. Tinutukoy ng direksyon ng resultang ito ang totoong patayo sa isang partikular na lugar sa Earth. Mula sa fig. 62 ito ay sumusunod na hindi ito tumutugma sa radius ng Earth at lumihis mula dito sa pamamagitan ng isang anggulo a. Tukuyin natin ito.

Ang latitude ng isang lugar sa Earth ay ang anggulo sa pagitan ng direksyon ng totoong patayo at ng eroplano ng ekwador. Mula sa sine theorem ito ay sumusunod na

Ang anggulo a ay napakaliit, at walang makabuluhang error na maaari naming ilagay

At samakatuwid

Kasunod nito na ang direksyon ng totoong patayo ay tumutugma sa radius ng Earth lamang sa poste sa ekwador, at ang pinakamataas na paglihis ay nangyayari sa latitude . Katumbas nito

Napakaliit ng halagang ito na sa karamihan ng mga teknikal na problema ay maaari itong balewalain.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng gravity at gravitational force

Kalkulahin ang magnitude ng puwersa ng grabidad. Upang gawin ito, sapat na upang i-project sa direksyon ng totoong vertical na puwersa

Sa pagtingin sa liit ng anggulo a, maaari nating ilagay

Ang gravitational force F ay mas malaki kaysa sa puwersa ng gravity sa lahat ng mga punto sa Earth, maliban sa mga pole ng Earth, kung saan sila ay pantay. Ang pinakamataas na paglihis ay nangyayari sa ekwador, kung saan ang bigat ay:

Narito ang acceleration ng gravity sa poste, ang bigat ng katawan sa poste. Ang bigat ng isang katawan sa ekwador ay 0.3% lamang na mas mababa kaysa sa gravitational force. Samakatuwid, sa mga teknikal na bagay, ang pagkakaiba na ito ay napapabayaan.

Accounting para sa portable na puwersa ng pagkawalang-galaw sa ilalim ng mga kondisyon ng Earth

Bigyang-pansin natin ang sumusunod na mahalagang pangyayari. Ipagpalagay natin na ang pinag-aralan na paggalaw ng isang materyal na punto ay nagpapatuloy sa isang rehiyon na ang mga sukat ay maliit kumpara sa radius ng Earth. Pagkatapos ang puwersa Фper ay magiging pare-pareho tulad ng puwersa Pagdaragdag sa kanila nang magkasama, makakakuha tayo ng puwersa na magiging pare-pareho din. Samakatuwid, upang isaalang-alang ang portable force ng inertia, hindi na kailangang isaalang-alang ito nang hiwalay, ngunit sa halip na ang gravitational force, sapat na upang ipakilala sa equation ng paggalaw ang isang puwersa na, tulad ng puwersa, ay kilala sa isang ibinigay na lugar sa Earth. Tinatapos ang pagsasaalang-alang ng portable na puwersa ng pagkawalang-galaw, tandaan namin na ito ay nakadirekta sa kabaligtaran ng direksyon sa centripetal acceleration. Dahil dito, sa pisika mayroon itong isang pangkaraniwang pangalan doon - sentripugal na puwersa.

Rotational inertia force na sanhi ng pag-ikot ng Earth sa paligid ng axis nito

Isaalang-alang ang rotational force o Coriolis force of inertia na dulot ng pag-ikot ng Earth sa paligid ng axis nito. Siya ay pantay

at pareho ang magnitude at direksyon nito ay nakasalalay sa relatibong bilis ng punto. Ang lakas ng pag-ikot ay wala lamang sa dalawang kaso:

kapag ang punto ay nasa pahinga na may kaugnayan sa Earth, o kapag ito ay gumagalaw parallel sa axis ng Earth (ang mga vector ay collinear).

Upang matantya ang magnitude ng Coriolis acceleration, isaalang-alang ang kaso kapag ang relatibong bilis ay patayo sa vector . Upang magkaroon ng value ang Coriolis acceleration, isang relative velocity na katumbas ng

Sa ganoong bilis ng paggalaw, halimbawa, mga artilerya na shell at rockets. Sa mga kasong ito, ang puwersa ng Coriolis ay maaaring magkaroon ng isang makabuluhang epekto sa likas na katangian ng paggalaw at, lalo na, maging sanhi ng isang kapansin-pansing paglihis ng projectile mula sa target. Bagaman sa karamihan ng mga kaso ang puwersa ng Coriolis ay maaaring mapabayaan, may mga phenomena kung saan ito ay nagpapakita ng sarili sa isang medyo kapansin-pansin na paraan. Kabilang sa mga naturang phenomena, halimbawa, ang pagguho ng kanang pampang ng mga ilog sa hilagang hemisphere at ang kaliwang pampang ng mga ilog sa southern hemisphere. Isaalang-alang natin ang halimbawang ito nang mas detalyado.

Mga Batas ng Pananampalataya at Beis Balo

Hayaang dumaloy ang ilog ng hilagang hemisphere sa kahabaan ng meridian ng lupa mula hilaga hanggang timog (Larawan 63). Ang portable speed ng anumang punto sa Earth ay nakadirekta nang tangential sa parallel mula kanluran hanggang silangan at katumbas ng:

Ang mga particle ng tubig, bilang karagdagan sa kanilang kamag-anak na bilis, ay mayroon ding nabanggit na bilis ng paglipat. Ang paglipat mula hilaga hanggang timog, lumilipat sila mula sa isang parallel patungo sa isa pa, na may mas malaking radius at samakatuwid ang bilis ng paglipat ay patuloy na tumataas nang hindi binabago ang direksyon nito (mula kanluran hanggang silangan). Bilang karagdagan, dahil sa pag-ikot ng Earth, ang kamag-anak na bilis ay nagbabago ng direksyon nito sa kalawakan, na lumiliko mula sa kanluran hanggang sa silangan.

Nagiging sanhi ito ng pagbilis ng mga particle ng tubig, na nangangahulugan na ang puwersa ay kumikilos sa kanila sa direksyon ng pagbilis. Ang puwersang ito ay nagmumula sa presyon ng kanluran, ibig sabihin, ang kanang pampang ng ilog, sa tubig. Ayon sa batas ng pagkakapantay-pantay ng aksyon at reaksyon, ang tubig ay pipindutin ng parehong puwersa sa kanang bangko, unti-unting hinuhugasan ito. Sa modernong hemisphere, sa anumang direksyon ng daloy ng ilog, ang kanang pampang ay palaging napapailalim sa pagguho. Sa southern hemisphere, tulad ng maipapakita sa pamamagitan ng pangangatwiran na katulad ng nasa itaas, ang kaliwang pampang ng ilog ay napapailalim sa pagguho. Ang itinuturing na kababalaghan ay tinatawag na batas ng Beer.

Ang parehong resulta ay maaaring makuha nang mas madali sa pamamagitan ng pormal na paglalapat ng formula para sa rotational inertia force.

Sa kaso na isinasaalang-alang, ang mga kamag-anak na bilis ay napakaliit, at, dahil dito, ang mga puwersa ng Coriolis ay napakaliit din, ngunit ang kanilang tuluy-tuloy at matagal na pagkilos ay humahantong sa mga kapansin-pansin na resulta. Ang puwersa ng Coriolis ay may mas malaking epekto sa mga alon sa karagatan. Halimbawa, sa ilalim ng impluwensya nito, ang mainit na agos ng Gulf Stream ay lumihis sa kanan.

Ang impluwensya ng puwersa ng Coriolis ay nagpapaliwanag din sa katotohanan na sa hilagang hemisphere ang hangin ay lumilihis sa kanan mula sa direksyon kung saan nangyayari ang pagbaba ng presyon (sa kaliwa sa southern hemisphere). Ang phenomenon na ito ay kilala sa meteorology sa ilalim ng pangalan ng Bays-Balo law.

Sa pagbubuod ng sinabi, dapat itong tapusin na ang mga pagwawasto para sa non-inertiality ng mga coordinate system na mahigpit na konektado sa Earth, na sanhi ng pag-ikot ng huli sa paligid ng axis, bilang isang panuntunan, ay napakaliit na sa napakalaki karamihan ng mga teknikal na problema ang pangalawang axiom ng mechanics ay naglalarawan ng mga mekanikal na phenomena na may sapat na katumpakan.

Forces of inertia na dulot ng pag-ikot ng Earth sa paligid ng Araw

Isaalang-alang natin ngayon ang mga puwersa ng inertia na kumikilos sa mga terrestrial na katawan na nagreresulta mula sa pag-ikot ng Earth sa paligid ng Araw.

Ang Earth ay gumagalaw sa paligid ng Araw sa humigit-kumulang pare-pareho ang bilis sa isang orbit malapit sa isang bilog na nakasentro sa Araw, na gumagawa ng isang rebolusyon bawat taon. Ang portable acceleration ng mga material point na matatagpuan sa Earth, na dulot ng paggalaw na ito, ay magiging centripetal acceleration na nakadirekta patungo sa Araw. Ang kaukulang puwersa ng pagkawalang-galaw ng portable motion (centrifugal force) ay nakadirekta palayo sa Araw. Bilang karagdagan, ang puwersa ng gravitational ng Araw ay kumikilos sa parehong punto. Ang kabuuan ng vector ng mga puwersang ito ay halos katumbas ng zero.

Ang mga puwersa ng Coriolis na nagreresulta mula sa paggalaw ng isang punto sa ibabaw ng Earth at ang pag-ikot ng Earth sa paligid ng Araw ay magiging bale-wala kumpara sa mga puwersa ng Coriolis na nagmumula lamang sa pag-ikot ng Earth sa paligid ng axis nito, dahil ang angular velocity ng ang pag-ikot ng Earth ay maraming beses na mas malaki kaysa sa angular velocity ng pag-ikot ng Earth sa paligid ng Araw.

Samakatuwid, ang non-inertiality ng mga coordinate system na nauugnay sa Earth at sanhi ng paggalaw ng huli sa orbit nito ay maaaring mapabayaan kung ihahambing sa mga katulad na pagwawasto na dulot ng pag-ikot ng Earth sa paligid ng axis nito.

Ang pag-ikot ng ating planeta ay unti-unting bumabagal

Tsunami na ilang kilometro ang taas, mga buhawi, bagyo, bulkan at lindol. Ang lahat ng ito ay naghihintay sa ating planeta na may kaunting pagbabago sa haba ng araw.

Bakit umiikot ang lupa?

globallookpress.com

Ang mga siyentipiko ay wala pa ring tiyak na sagot sa tanong na ito. Mayroong maraming mga hypotheses, ngunit ang pinaka-mapaniwalaan ay ang Earth ay pinilit na paikutin ng solar wind, hindi regular na hugis at oras.

Ang ating planeta ay hindi palaging bilog at pantay. Sa yugto ng pagbuo nito, ito ay kahawig ng isang snowball na ginawa ng isang bata. Sa ibabaw nito ay maraming mga depressions at bundok. Ang lahat ng mga iregularidad na ito ay ginampanan ng isang uri ng layag para sa solar wind. Bilang resulta, sa paglipas ng milyun-milyong taon, nagsimulang umikot ang Earth sa paligid ng axis nito sa bilis na nakasanayan natin.

Sa pamamagitan ng paraan, ang proseso ng pagbagal ng pag-ikot ng planeta at pagtaas ng haba ng araw ay dahil sa ang katunayan na ang mga salik na ito ay hindi na kumikilos sa Earth. Pinoprotektahan ng atmospera at magnetic field ang globo mula sa solar wind at cosmic radiation, kaya bumabagal ang bilis ng pag-ikot, ngunit ang deceleration na ito ay napakaliit na ito ay hindi mahahalata sa loob ng balangkas ng buhay ng tao.

Sampung beses na mas mabagal...

"Bakit may 24 na oras lang sa isang araw?" - madalas nating marinig ang isang retorika na tanong mula sa mga walang oras para sa anumang bagay. Ganun ba kalala? Ano ang mangyayari kung mayroong 24 at 25 na oras sa isang araw?

Araw - ang panahon ng pag-ikot ng Earth sa paligid ng axis nito - isang napakahalagang pare-pareho. Kung saan nakasalalay hindi lamang ang pagbabago ng araw at gabi, kundi pati na rin ang buhay sa ating planeta. Ang isang pagbabago sa haba ng araw ng isang oras, ang mga naninirahan sa Earth, malamang, ay hindi mapapansin. Ngunit kung ang pag-ikot ng planeta ay bumagal nang sampung beses, kung gayon tayo ay nasa isang sakuna ng mga sukat sa Bibliya.

Ang bilis ng pag-ikot ng Earth sa ekwador ay 1666 km / h. Habang papalapit ka sa mga pole, bumababa ang bilis dahil sa pagbaba sa radius ng planeta na nauugnay sa axis ng pag-ikot nito. Halimbawa, sa mga latitude ng Moscow, ang figure na ito ay nasa 1200 km / h. Tulad ng alam natin mula sa kurso ng pisika ng paaralan, ang bilis ng pag-ikot ay tumutukoy sa magnitude ng sentripugal na puwersa na kumikilos sa lahat ng mga katawan na matatagpuan sa ibabaw ng isang umiikot na katawan, ang Earth ay walang pagbubukod.

Maaaring suriin ng sinuman ang impluwensya ng mga puwersang sentripugal gamit ang mga kumbensyonal na kaliskis. Ang isang taong tumimbang ng 50 kilo sa Moscow ay tumitimbang ng humigit-kumulang 49.5 kilo sa Ecuador. Ang "pagbawas ng timbang" ay magaganap dahil sa puwersang sentripugal, na kumikilos sa kabaligtaran ng direksyon mula sa puwersa ng grabidad at may posibilidad na itapon ang isang tao sa kalawakan.

Kaya isipin natin na bukas ay nagsimulang umikot ang Earth nang sampung beses na mas mabagal. Ang araw ay tumaas sa 240 na oras, at ang bilis ng pag-ikot sa planeta ay bumaba sa 150 km / h. Physicist sa NASA Sten Odenwald sinasabing ang gayong paghinto ng planeta ay may kakayahang patayin ang lahat ng buhay sa ibabaw nito. Ang lahat ng mga bagay ay lilipad mula kanluran hanggang silangan sa pamamagitan ng pagkawalang-galaw, tulad ng mga pasaherong nahuhulog mula sa mga istante sa isang mahigpit na preno na tren. Ang bilis ng "flight" na ito ay lalampas sa 1000 kilometro bawat oras. Para sa mga kumplikadong anyo ng buhay, kung saan kabilang din ang tao, ito ay tiyak na kamatayan.

Ang tubig sa karagatan ay magpapatuloy din sa paggalaw ng inertia sa bilis na 1500 km / h, ito ay hahantong sa pagbuo ng mga higanteng tsunami na babagsak sa mga desyerto na kontinente. Maya-maya, magrerebelde din ang kapaligiran. Mararanasan nito ang parehong phenomena tulad ng sa mga karagatan. Sa ilalim ng impluwensya ng pagkawalang-galaw, ang mga masa ng hangin ay magpapatuloy sa kanilang paggalaw at bubuo ng mga unheard-of tornado at hurricanes. Ang mga inertial na proseso ay magpapatuloy sa loob ng planeta. Ang magulong paggalaw ng likidong magma at ang core ay magbubunga ng mga lindol at pagsabog ng bulkan.

Kapag ang karahasan ng mga elemento ay huminahon, ang hitsura ng planeta ay magbabago nang hindi makilala. Ang tubig ng mga karagatan, na ngayon ay ipinamamahagi ng mga puwersang sentripugal, ay dadaloy patungo sa mga poste. Sa ekwador, nabuo ang isang kontinente na magpapaligid sa planeta. Ang Europa, kabilang ang Russia, Australia, North America, bahagi ng South America ay pupunta sa ilalim ng tubig. Gayunpaman, walang sinuman ang magdadalamhati tungkol dito.

Mawawala ang lahat ng kumplikadong anyo ng buhay. Tanging ang pinakasimpleng mga organismo ang mabubuhay, na kailangang dumaan sa landas ng ebolusyon mula pa sa simula, na umaangkop sa mga bagong kondisyon sa kapaligiran. Ngunit kung ang buhay sa Earth ay makakabawi pagkatapos ng pag-ikot nito ay bumagal ay isang malaking katanungan.

Ang katotohanan ay ang pag-ikot ng planeta ay lumilikha ng isang electromagnetic field sa paligid nito, na nagpoprotekta sa lahat ng buhay mula sa mapanirang cosmic radiation. Sa pagbaba ng bilis ng pag-ikot, ang proteksyong ito ay hihina nang husto na ang mga radioactive particle ay maabot ang ibabaw.

pixabay.com

… at ngayon mas mabilis

Ang pagtaas sa bilis ng pag-ikot ng mundo mula sa punto ng view ng pisika ay isang hindi malamang na kaganapan, ngunit gayunpaman ay isasaalang-alang natin kung ano ang mangyayari sa planeta kung ang bilis ng pag-ikot nito ay tumaas ng 10 beses.

Una sa lahat, magbabago ang puwersang sentripugal, sa ekwador ang puwersang ito ay magiging tatlong beses lamang na mas mababa kaysa sa puwersa ng gravitational ng planeta. Alinsunod dito, ang bigat ng lahat ng katawan sa ekwador ay bababa ng higit sa 30%. Sa katunayan, ang planeta ay hindi isang solidong katawan, inaangkin ng physicist na si Sten Odenwald na ang mga planeta ay mas katulad ng isang likido. Samakatuwid, sa ilalim ng pagkilos ng centrifugal force, ang hugis ng Earth ay magbabago nang malaki.

Ang ating asul na planeta ay mag-uunat sa kahabaan ng ekwador at magkakaroon ng hugis ng isang ellipsoid, ang diameter nito sa ekwador ay halos 2.5 beses ang diameter sa mga pole. Sa pamamagitan ng paraan, ito ang epekto na hindi papayagan ang planeta na mapabilis nang higit sa 10 beses. Kung mas malayo ang masa mula sa axis ng pag-ikot, mas mabagal ang pag-ikot na ito. Ang epektong ito ay nakita ng sinumang nakapanood na ng figure skating. Kung ang skater ay pinindot ang kanyang mga braso sa katawan sa panahon ng pagpapatupad ng mga elemento ng pag-ikot, pagkatapos ay tumataas ang bilis, at kabaliktaran.

pixabay.com

Ang parehong epekto ay magiging sa Earth. Ang pagtaas ng diameter sa kahabaan ng ekwador ay magpapabagal sa bilis ng pag-ikot at hindi papayagan ang planeta na mapabilis ng higit sa 10 beses. Sa pamamagitan ng paraan, kung ang epektong ito ay hindi umiiral at posible na paikutin ang ating "bola" ng 17 beses na mas mabilis kaysa sa pag-ikot nito ngayon, kung gayon ang puwersa ng sentripugal ay magiging katumbas ng puwersa ng gravitational, at ang kawalan ng timbang ay makikita sa ekwador. Ngunit bumalik tayo sa mundo kung saan ang araw ay binawasan ng sampung beses. Ang pagbabago sa hugis ng Earth at pagbabawas ng timbang ay hindi lamang ang mga pagbabago. Dahil sa tumaas na puwersa ng Coriolis, ang kapaligiran ng Earth ay mawawalan ng katatagan, ang mga bagyo ay patuloy na magngangalit. Karamihan sa tubig ay naiipon sa ekwador. Dahil dito, magiging 150-200 kilometro ang lalim ng karagatan sa lugar na ito! Ibig sabihin, lahat ng lupain sa ekwador, tropikal at subtropikal na mga sona ay mapupunta sa ilalim ng tubig. Ngunit sa lugar ng hilagang dagat ay magkakaroon ng lupa.

Ngunit, sa kabila ng mga sakuna na pagbabago, ang planeta ay mananatiling matitirahan. Kakatwa, ang mga kumplikadong anyo ng buhay ay magkakaroon ng mas madaling panahon na makaligtas sa pagtaas ng bilis ng pag-ikot kaysa sa pagbagal.

Itigil posible

Bilang isa sa mga posibleng opsyon para sa apocalypse, tinawag ito ng mga siyentipiko na pagbagal sa pag-ikot ng planeta hanggang sa kumpletong paghinto nito. Ang dahilan ay ang Earth ay bumagal ng 2 millisecond bawat taon dahil sa tidal forces na nabuo ng Buwan. Sa 140 milyong taon magkakaroon ng 25 oras sa isang araw. Bagaman ang sangkatauhan ay hindi mabubuhay hanggang sa ganap na paghinto ng planeta. Sa loob ng 5 bilyong taon, ang Araw ay magiging isang pulang higante at lalamunin ang Earth.

Ang pangunahing dahilan nito ay ang Buwan. Ang puwersa ng pagkahumaling nito ay nagiging sanhi ng patuloy na paglitaw ng mga alon sa mga karagatan at sa mga bituka ng lupa: ang ating planeta, kumbaga, ay umuugoy.

Kasabay nito, ang Earth ay kumikilos tulad ng isang skater na gumaganap ng isang pag-ikot: upang pabagalin ito, ibinuka ng atleta ang kanyang mga braso. Kaya naman sa malayong hinaharap ay magkakaroon ng 25 oras sa isang araw. Isang British astronomer ang pinamamahalaang upang patunayan na ang pag-ikot ng Earth mula noong 700 BC. patuloy na bumabagal. Nag-aral siya ng mga clay tablet at iba pang makasaysayang kasulatan na naglalaman ng impormasyon tungkol sa solar at lunar eclipses. Batay dito at isinasaalang-alang ang posisyon noon ng Araw, kinakalkula niya ang "distansya ng pagpepreno" ng Earth.

Nang ang mga prehistoric proto-hayop ay nabuhay sa Earth 530 milyong taon na ang nakalilipas, ang isang araw ay tumagal ng 21 oras. Para sa mga dinosaur na nabuhay 100 milyong taon na ang nakalilipas, nagsimula ang isang bagong araw 23 oras pagkatapos ng nauna. Ito ay malinaw na nakikita sa mga calcareous na deposito ng mga korales. Ang mga korales ay nagpapanatili ng isang uri ng kalendaryo, na bumubuo ng mga bagong calcareous na deposito araw-araw, ang kapal nito ay nag-iiba depende sa panahon.

Batay dito, halimbawa, posibleng kalkulahin kung anong yugto ng panahon ang naghihiwalay sa isang tagsibol mula sa isa pa. Ang tagal nito sa kasaysayan ng Earth ay patuloy na nabawasan. 530 milyong taon na ang nakalilipas, ang Earth ay umiikot sa kanyang axis nang mas mabilis kaysa ngayon, ngunit ito ay umiikot sa paligid ng Araw sa isang pare-parehong bilis. Ang taon noon ay tumagal ng parehong oras gaya ng ngayon, ngunit may 420 araw sa isang taon. Sa panahon ng pag-iral ng sangkatauhan, ang pag-ikot ng Earth, ayon sa maaasahang mga mapagkukunan, ay patuloy na bumagal, ang sabi sa Journal for the History ng Astronomy (vol. 39, p. 229, 2008) Richard Stephenson mula sa Unibersidad ng Durham sa UK. Gumagamit si Stephenson ng mga paglalarawan ng daan-daang solar at lunar eclipses sa nakalipas na 2,700 taon.

Ang pagbagal ng pag-ikot ng Earth ay pinakamahusay na nakumpirma ng mga clay tablet ng pre-Christian Babylon, ang isinulat ni Stephenson. Sa pagsulat ng cuneiform sa luwad, itinala ng mga siyentipikong Babylonian ang eksaktong lugar at oras ng celestial phenomena. Bilang karagdagan, pinag-aralan ni Stephenson ang mga dokumento ng pinagmulang Tsino at Europa. Saanman sa Earth, ang kabuuang solar eclipse ay maaaring maobserbahan nang halos isang beses bawat 300 taon. Kapag ang Buwan ay nasa pagitan ng Araw at ng Lupa, ang ganap na kadiliman ay lumubog sa loob ng ilang minuto.

Kadalasan, na may pinakamataas na katumpakan, ito ay nabanggit sa kung anong petsa at kung anong oras ang pinakasimula ng solar eclipse at ang pagtatapos nito ay nahulog. Ang dalawang data na ito ay sapat para sa astronomer upang matukoy ang eksaktong posisyon ng Araw, tulad ng ito ay millennia na ang nakalipas. Ang gawain ay pinadali ng mga talahanayan para sa muling pagkalkula ng mga petsa ng kalendaryo ng Babylonian.

Batay sa posisyon ng Araw na naitala sa mga makasaysayang mapagkukunan, ang mga astronomo ay maaaring muling buuin ang proseso ng pagbabawas ng bilis ng katutubong planeta: ang isang maayos na dokumentado na solar eclipse ay nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang naaangkop na posisyon ng Earth sa landas ng paggalaw nito sa paligid ng Araw. Dahil ang trajectory ng paggalaw ng Earth sa paligid ng Araw ay hindi konektado sa pag-ikot nito sa sarili nitong axis, ang isang independiyenteng sukat ng oras ay nagmula dito - ang tinatawag na terrestrial time.

Ang pagbabawas ng bilis ng pag-ikot ng Earth ay nagpapakita ng sarili kapag inihambing ang terrestrial na oras sa unibersal. Ang Universal Time ay ang pangkalahatang tinatanggap na oras, na nakasalalay sa pag-ikot ng Earth at tinutukoy batay sa posisyon ng Araw na may kaugnayan sa Greenwich (isang lungsod sa UK). Ito ay patuloy na kailangang ibalik, bawat ilang taon sa pagitan ng katapusan ng isang taon at simula ng susunod, isang segundo ay idinagdag.

Batay sa mga makasaysayang dokumento, natukoy ni Richard Stephenson ang relasyon sa pagitan ng dalawang beses. Ang terrestrial at unibersal na oras ay higit na nag-iiba, mas matagal nang nangyari ito o ang solar eclipse na iyon.

Dahil dito, sa paglipas ng milenyo, ang araw ay nagiging mas mahaba ng halos dalawang libo ng isang segundo. Kinukumpirma ng mga pagsukat ng satellite sa nakalipas na mga dekada ang kaukulang rate ng deceleration. Lumalabas na noong kasagsagan ng Babylon, ang araw ay mas maikli kaysa ngayon ng apat na raan ng isang segundo. Gayunpaman, nagawang ayusin ni Stephenson ang minimal na paglihis na ito dahil sa akumulasyon ng error sa unibersal na oras. Mula 700 BC humigit-kumulang isang milyong araw ang lumipas, na bahagyang mas maikli kaysa ngayon - ngayon ang karaniwang orasan ay kailangang muling ayusin ng humigit-kumulang 7 oras.

Ang mga huling taon ay naging eksepsiyon. Sa panahong ito, ang araw ay halos hindi humahaba, ang Earth ay umiikot sa halos pare-pareho ang bilis. Marahil ang pag-aalis ng masa sa bituka ng Earth ay nagpabilis sa pag-ikot ng planeta, na binabayaran ang deceleration na dulot ng Buwan. Isang mapangwasak na lindol sa Timog Asya at ang sumunod na tsunami ay nagbigay sa Earth ng karagdagang pag-ikot sa pagtatapos ng 2004, pinaikli ang haba ng araw ng humigit-kumulang walong milyon ng isang segundo. Ayon sa International Earth Rotation Service, ang pinakamaikling araw sa nakalipas na daang taon ay Hulyo 13, 2003 - ang araw na ito ay kulang sa 24 na oras ng halos 1.5 thousandths ng isang segundo.

Bilang karagdagan, ang "Universal Time" ay maaaring mangahulugan ng isa sa mga bersyon nito (UT0, UT1, atbp.). Samakatuwid, sa dalubhasang panitikan ay kaugalian na ipahiwatig kung ano ang ibig sabihin ∆T, halimbawa "DTD - UT1", na nangangahulugang "Dynamic Earth Time minus Universal Time Version UT1".

Sa kabila ng ilang pagbabago sa kahulugan, ang pisikal na kahulugan ng ΔT ay hindi nagbabago - ito ang pagkakaiba sa pagitan ng perpektong pantay na kasalukuyang oras at "oras" na tinutukoy ng pag-ikot ng Earth (na bumabagal, at hindi pantay).

Tungkol sa hindi pantay na pag-ikot ng Earth sa paligid ng axis nito

Ang Universal Time (UT) ay isang sukat ng oras batay sa pang-araw-araw na pag-ikot ng Earth, na hindi masyadong pare-pareho sa medyo maikling mga pagitan ng oras (mula sa mga araw hanggang sa mga siglo), at samakatuwid ang anumang pagsukat ng oras batay sa naturang sukat ng oras ay hindi maaaring magkaroon ng katumpakan na mas mahusay kaysa sa 1: 10 8 . Gayunpaman, ang pangunahing epekto ay ipinamalas sa mahabang panahon: sa sukat ng mga siglo, ang tidal friction ay unti-unting nagpapabagal sa rate ng pag-ikot ng Earth ng mga 2.3 ms / araw / siglo. Gayunpaman, may iba pang mga kadahilanan na nagbabago sa bilis ng pag-ikot ng Earth. Ang pinakamahalaga sa mga ito ay ang mga epekto ng pagkatunaw ng continental ice sheet sa pagtatapos ng huling panahon ng yelo. Nagdulot ito ng pagbaba ng malakas na pagkarga sa crust ng lupa at post-glacial relaxation, na sinamahan ng pagtuwid at pagtaas ng crust sa mga polar region - isang proseso na nagpapatuloy ngayon at magpapatuloy hanggang sa maabot ang isostatic equilibrium. Ang post-glacial relaxation effect na ito ay nagiging sanhi ng mga masa upang mas lumapit sa axis ng pag-ikot ng Earth, na nagiging sanhi ng pag-ikot nito nang mas mabilis (ang batas ng konserbasyon ng angular momentum). Ang acceleration na nakuha mula sa modelong ito ay humigit-kumulang −0.6 ms/araw/siglo. Kaya, ang kabuuang acceleration (sa katunayan, deceleration) ng pag-ikot ng Earth, o ang pagbabago sa haba ng mean solar day, ay +1.7 ms/day/century. Ang halagang ito ay sumasang-ayon sa average na rate ng pagbabawas ng bilis ng pag-ikot ng Earth sa nakalipas na 27 siglo.

Ang Terrestrial Time (TT) ay isang teoretikal na pare-parehong sukat ng oras, na tinukoy upang mapanatili ang pagpapatuloy sa naunang unipormeng ephemeris time (ET) na sukat ng oras. Ang ET ay batay sa isang pisikal na dami na independiyente sa pag-ikot ng Earth, iminungkahi (at pinagtibay) noong 1948-52 na may layuning magkaroon ng sukat ng oras bilang pare-pareho at independiyente sa mga epekto ng gravitational na posible noong panahong iyon. Ang kahulugan ng ET ay umasa sa mga solar table (Ingles)Ruso Si Simon Newcomb (1895), ay muling binigyang-kahulugan upang isaalang-alang ang ilang mga pagkakaiba sa mga obserbasyon.

Ang mga talahanayan ng Newcomb ay nagsilbing batayan para sa lahat ng astronomical solar ephemeris mula 1900 hanggang 1983. Sa una, ang mga ito ay ipinahayag (at nai-publish bilang ganoon) sa mga tuntunin ng Greenwich Mean Time at Mean Solar Days, ngunit nang maglaon, lalo na para sa panahon mula 1960 hanggang 1983, sila ay itinuring bilang ipinahayag sa mga tuntunin ng ET, alinsunod sa tinanggap sa 1948-52 panukalang lumipat sa ET. Sa turn, ang ET ay maaari na ngayong isaalang-alang sa liwanag ng mga bagong resulta bilang isang sukat ng oras na mas malapit hangga't maaari sa ibig sabihin ng solar time sa pagitan ng 1750 at 1890 (na may midpoint sa paligid ng 1820), dahil nasa pagitan na ito ang mga obserbasyon. ginawa, sa batayan kung saan ang mga talahanayan ng Newcomb ay pinagsama-sama. Bagama't ang TT scale ay mahigpit na homogenous (batay sa SI unit ng pangalawa, at bawat segundo ay mahigpit na katumbas ng bawat isa pang segundo), sa pagsasagawa ito ay ipinatupad bilang International Atomic Time (TAI) na may katumpakan na humigit-kumulang 1:10 14 .

Pagpapasiya ng delta T mula sa mga obserbasyon

Ang oras, na tinutukoy ng posisyon ng Earth (mas tiyak, ang oryentasyon ng Greenwich meridian na may kaugnayan sa fictitious mean na Araw), ay isang integral ng bilis ng pag-ikot. Kapag nagsasama, isinasaalang-alang ang pagbabago sa haba ng araw ng +1.7 ms/araw/siglo, at pagpili ng panimulang punto noong 1820 (ang tinatayang gitna ng pagitan ng mga obserbasyon na ginamit ng Newcom upang matukoy ang haba ng araw) , para sa ΔT, isang parabola 31 × ((Taon − 1820)/100)² sa mga segundo. Ang pinahusay na data na nakuha mula sa pagsusuri ng makasaysayang kabuuang solar eclipse na mga obserbasyon ay nagbibigay ng mga ΔT value na humigit-kumulang +16800 s sa −500, +10600 s sa 0, +5700 s sa 500, +1600 s sa 1000 at +180 s sa 1500. Para sa mga oras mula noong imbento ang teleskopyo, ang ΔT ay tinutukoy mula sa mga obserbasyon ng mga okultasyon ng mga bituin sa pamamagitan ng Buwan, na nagbibigay-daan para sa mas tumpak at mas madalas na mga magnitude. Ang ΔT correction ay patuloy na bumaba pagkatapos ng ika-16 na siglo hanggang sa umabot ito sa isang talampas na +11±6s sa pagitan ng 1680 at 1866. Sa loob ng tatlong dekada hanggang 1902 nanatili itong negatibo na may pinakamababang −6.64 s, pagkatapos ay nagsimulang tumaas sa +63.83 s noong 2000. Sa hinaharap, ang ΔT ay tataas sa isang pagtaas ng rate (quadratic). Mangangailangan ito ng higit pang mga leap seconds upang maidagdag sa Coordinated Universal Time (UTC), dahil ang UTC ay dapat panatilihin sa loob ng isang segundo ng unipormeng sukat ng UT1. (Ang SI second na ginagamit ngayon para sa UTC ay mas maikli nang bahagya sa panahon ng pag-aampon kaysa sa kasalukuyang halaga ng segundo ng mean solar time.) Sa pisikal, ang zero meridian para sa Universal Time ay halos palaging silangan ng Earth time meridian, pareho sa ang nakaraan at sa hinaharap. +16800 s o 4⅔ na oras ay tumutugma sa 70°E. Nangangahulugan ito na sa −500 taon, dahil sa mas mabilis na pag-ikot ng Earth, naganap ang solar eclipse sa 70° silangan ng posisyon na sumusunod mula sa mga kalkulasyon gamit ang pare-parehong oras na TT.

Ang lahat ng mga halaga ng ΔT bago ang 1955 ay nakasalalay sa mga obserbasyon ng Buwan na nauugnay sa alinman sa mga eklipse o okulto. Ang konserbasyon ng angular momentum sa Earth-Moon System ay nangangailangan na ang pagbaba sa angular momentum ng Earth dahil sa tidal friction ay ilipat sa Buwan, na nagpapataas ng angular momentum nito, na nangangahulugan na ang distansya nito mula sa Earth ay dapat tumaas, na, naman , dahil sa ikatlong batas ni Kepler, ay humantong sa isang deceleration revolution ng buwan sa paligid ng mundo. Ang mga halagang ΔT sa itaas ay nagmumungkahi na ang lunar acceleration na nauugnay sa epektong ito ay d n/dt = -26"/century², kung saan n ay ang average na angular sidereal velocity ng Buwan. Ito ay malapit sa pinakamahusay na pang-eksperimentong pagtatantya para sa d n/dt, nakuha noong 2002: −25.858±0.003"/cv2, at samakatuwid ang mga pagtatantya ng ΔT na nakuha nang mas maaga batay sa halaga ng −26"/civ², na isinasaalang-alang ang mga kawalan ng katiyakan at smoothing effect sa mga eksperimentong obserbasyon, ay hindi maaaring kalkulahin muli. Sa ngayon, ang UT ay natutukoy sa pamamagitan ng pagsukat sa oryentasyon ng Earth na may paggalang sa inertial frame of reference na nauugnay sa extragalactic radio sources, na itinatama para sa tinatanggap na relasyon sa pagitan ng sidereal at solar time. Ang mga sukat na ito, na isinasagawa sa ilang mga obserbatoryo, ay pinag-ugnay ng International Earth Rotation Service (IERS).

Mga halaga ng Delta T

Para sa mga taong 1900-1995, ang mga halaga ay ibinigay ayon sa "Astronomy on a Personal Computer", ika-apat na edisyon, 2002, Montenbrook O., Pfegler T., para sa 2000 - mula sa English Wiki.

taon	delta T
1900	-2,72
1905	3,86
1910	10,46
1915	17,20
1920	21,16
1925	23,62
1930	24,02
1935	23,93
1940	24,33
1945	26,77
1950	29,15
1955	31,07
1960	33,15
1965	35,73
1970	40,18
1975	45,48
1980	50,54
1985	54,34
1990	56,86
1995	60,82
2000	63,83
2005	64,69
2010	66,07

Pagkalkula ng Delta T

Tinatayang formula para sa pagkalkula ng delta T

Δ T ≃ 32.184 + 10 + N , (\displaystyle \Delta T\simeq 32(,)184+10+N,)

saan
32.184 segundo ang pagkakaiba sa pagitan ng at TAI,
10 segundo - ang pagkakaiba sa pagitan ng TAI at UTC sa simula ng 1972,
Ang N ay ang bilang ng mga leap seconds na ipinakilala mula noong 1972.

Nagbibigay ang formula ng error na hindi hihigit sa 0.9 segundo. Halimbawa, sa simula ng 1995, 19 segundo ng koordinasyon ang ipinakilala at ang formula ay nagbibigay ng ΔT = 61.184 segundo, na 0.364 segundo lamang na mas mataas kaysa sa halaga ng tabular.

Ang eksaktong formula para sa pagkalkula ng delta T

Mula sa Bulletin A (Bulletin - A) ng IERS Earth Rotation Service, maaari mong malaman ang pagkakaiba sa pagitan ng TAI at UTC (depende sa bilang ng mga segundo ng koordinasyon, ang halaga ay bihirang nagbabago) at sa pagitan ng UT1 at UTC (ang halaga ay palaging nagbabago, ang bulletin ay ibinibigay sa hatinggabi araw-araw), pagkatapos ay ang delta T ay maaaring kalkulahin nang eksakto sa pamamagitan ng formula:

Δ T = 32.184 s + (T A I − U T C) − (U T 1 − U T C) . (\displaystyle \Delta T=32.184s+(TAI-UTC)-(UT1-UTC).)

Tinatayang formula para sa pagkalkula ng delta T para sa hinaharap

Ang pagkalkula ng delta T para sa hinaharap ay posible lamang sa humigit-kumulang, dahil sa katotohanan na ang pagbabago sa pag-ikot ng Earth ay hindi lubos na nauunawaan. Gayunpaman, upang makalkula, halimbawa, ang landas ng anino mula sa isang solar eclipse o ang oras ng okultasyon ng mga bituin ng Buwan, kinakailangan na gumawa ng hindi bababa sa isang tinatayang pagkalkula. Fred Espegnac (Ingles)Ruso kapag kinakalkula ang mga solar eclipses para sa panahon ng 2005-2050, ginamit ko ang formula

Δ T = 62. 92 + 0

kung saan ang y ay ang taon kung saan tinutukoy ang delta T.

Ang bilis ng pag-ikot ng planeta ay nakasalalay sa pagbabago ng klima.Ngayon ay pinabilis ng hangin ang pagtakbo ng planeta...

Para sa bilis Pag-ikot ng Earth naiimpluwensyahan ng iba't ibang mga kadahilanan. Halimbawa, kung bumagal ang hangin, mas mabilis na umiikot ang planeta upang mapanatili ang angular na momentum. Noong Nobyembre 2009, gayunpaman, iba ang nilalaro. Ang salarin pala ay ang Antarctic Circumpolar Current, na pumapalibot sa kontinente. Napansin ni Stephen Markus at ng kanyang mga kasamahan mula sa NASA Jet Propulsion Laboratory (USA) at Institute of Physics of the Earth (France) na noong Nobyembre 8, 2009, bumagal ito nang husto. Ang mga sukat ng eksaktong haba ng araw ay nagpakita na sa parehong oras ang Earth ay bahagyang bumilis, bumabawi noong Nobyembre 20 - kasama ang kasalukuyang, ulat ng science.compulenta.ru. Ito ay naobserbahan sa unang pagkakataon.

Walang nakakaalam kung bakit bumagal ang agos, ngunit naniniwala si Dr. Markus na ito ay dahil sa mga pagbabago sa atmospera. Dalawang araw bago ito, humupa na rin ang ihip ng hangin sa parehong direksyon. Dalawang araw pagkatapos nilang bumalik sa normal, ganoon din ang agos. Ang kanyang mga kasamahan sa Jet Propulsion Laboratory ay naniniwala na ang El Niño shifting territory ay maaaring makaapekto sa bilis ng hangin. Bilang karagdagan, ang planeta ay maaaring magsimulang umikot nang mas mabilis dahil sa pagtaas ng antas. Kapag naipon ang tubig sa mga poste, tataas ang masa sa lugar ng axis ng lupa, at pag-ikot ng lupa pabilisin, ito ay iikot na parang tuktok.

... At isang taon na ang nakalipas - bilis Pag-ikot ng Earth bumagal

Oo nga pala, halos isang taon na ang nakalipas, noong Pebrero 25, 2011, tinakot ng mga siyentipiko mula sa Anchorage (USA) ang kabaligtaran na mensahe na inilathala sa Weekly World News. Pagkatapos ay nakita nila ang paghina Pag-ikot ng Earth at hinulaan na ang Earth ay titigil sa pag-ikot sa loob lamang ng tatlong taon! "Ang pagbagal ay hahantong sa napapanatiling mas mahabang araw at gabi at maaaring magdulot ng lahat mula sa mapangwasak na mga baha at lindol hanggang sa malawakang gutom," sabi ng geophysicist na si Joseph Jenkowski. - Ito ang pinakamalubha at agarang problemang kinakaharap ngayon ng sangkatauhan.

Matagal nang naniniwala ang mga iskolar pag-ikot ng lupa bumabagal. Ito ay pinaniniwalaan na tatlong bilyong taon na ang nakalilipas, ang isang araw ay tumagal ng humigit-kumulang 13 oras, habang ngayon ay isang puno pag-ikot ng lupa sa axis nito ay tumatagal ng 23 oras, 56 minuto at 4.091 segundo. Sa una ay pinaniniwalaan na ang pagbagal ay unti-unti, na ang haba ng araw ng Earth ay tumataas lamang ng 0.02 segundo bawat siglo. Ngunit ang mga bagong sukat diumano ay nagpakita na ang mga pagbabago sa ang pag-ikot ng daigdig nagiging mas makabuluhan kaysa dati. Ayon sa nakakatakot na kalkulasyon ni Propesor Jenkowski, pag-ikot ng lupa tumigil sa ganap na paghinto bago ang Enero 16, 2013.

Hindi kapani-paniwala, ito ay magiging permanenteng araw sa isang bahagi ng globo at permanenteng gabi sa kabilang panig! bulalas ng propesor sa kanyang mga press conference. - Yaong mga tao na, sa pamamagitan ng pagkakataon, ay matatagpuan ang kanilang mga sarili sa madilim na bahagi ng Earth, ay matatagpuan ang kanilang mga sarili sa isang madilim, malamig na mundo ng walang hanggang kadiliman. Halos lahat ng buhay ng halaman - na nakasalalay sa photosynthesis - ay mamamatay sa loob ng ilang maikling linggo, na hahantong sa pagtigil sa aktibidad ng agrikultura at taggutom na naranasan ng sangkatauhan. Ngunit hindi rin magiging matamis ang buhay para sa mga nakaligtas sa araw na bahagi ng mundo. Isipin ang isang tuktok na umiikot nang mabagal - bago ito huminto, nagsisimula itong mag-oscillate. Ang parehong bagay ay mangyayari sa ating planeta, na nagiging sanhi ng paglilipat ng mga kontinental na plato. Ang magiging resulta ay malalaking tidal wave at lindol kung saan bilyun-bilyon ang mamamatay.”