Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Skal jorden rotere langsommere eller hurtigere øverst?

Jorden som helhed roterer 360 grader en gang hver 24 timer. Denne rotation er ansvarlig for udseendet af solen "stigende" i øst og "indstilling" i Vesten. Overfladens hastighed på jordens rotation øverst - teknisk kendt som den geografiske nordpole - er langsommere end størstedelen af ​​andre steder på planeten, men lig med den af ​​en anden jordbaseret placering.

TL; DR (for lang, ikke læst)

Jordens øverste (og nederste) bevægelse går langsomt, mens jorden roterer hurtigst i midten.

Jordens akse

For at forstå årsagerne til forskellene i Jordens rotationshastighed hjælper det med at blive bekendt med de grundlæggende fakta om rotation. Jorden roterer omkring en usynlig linje kendt som sin akse, som strækker sig fra sin top, nordpolen, gennem centrum og til bunden eller sydpolen. For en visuel repræsentation af dette forestiller du en karrusel, der spinder rundt om sin stationære støttestruktur; denne støttestruktur er beslægtet med jordens akse. I det væsentlige er de geografiske nord- og sydpoler faste endepunkter, hvor planeten springer på.

Afstandsforskelle

Fordi Jorden er en kugle, er den bredest ved ækvator, der bliver mere og mere smal mod sin top og bund. Det betyder, at jordens omkreds eller afstand rundt er størst ved ækvator, mindskelse med højere breddegrader, indtil det bliver ueksistent ved polerne. En analogi med dette er at binde en snor rundt om en basketball: Der er behov for mere streng, hvis den bliver bundet rundt om boldens centrum end nær boldens top, og det er umuligt at binde en streng rundt i toppen. At forstå denne forskel i afstand er afgørende for at finde ud af resten af ​​puslespillet.

Rejsetid

Forestil dig nu at se ned på Jorden fra det ydre rum og lade det være muligt at observere en person, der står på ækvator, mens jorden roterer om sin akse. Denne person ville rejse en meget betydelig afstand i 24 timer i forhold til en person, der stod øverst på jorden, som slet ikke ville rejse. Den sidste person ville stå på plads, da planeten springer under ham. Personens hastighed ved ækvator er hurtig, fordi hun dækker mere afstand i samme tidsrum, mens personens hastighed ved nordpolen er nul, fordi han ikke har afstand til at dække. På samme måde vil den hastighed, som en person står i nederst på jorden eller sydpolen, også være nul.

Matematisk nedbrydning

Så roterer jorden hurtigst ved ækvator og langsomt - i det væsentlige slet ikke - øverst og nederst, med rotationshastigheden ved de midterste breddegrader, der falder et sted imellem disse to ekstremer. Ved at bryde den ned matematisk er jordens omkreds ved ækvatorens ca. 40.000 kilometer (24.855 miles), og selvfølgelig er den tid, det tager for Jorden at fuldføre en rotation, 24 timer. Fordi hastigheden er lig med afstand divideret med tiden, bevæger en objekt, der ligger ved ækvator, en hastighed på ca. 1.667 kilometer i timen (1.036 miles i timen). På en breddegrad på ca. 40 grader nord - langs hvilke byer som Philadelphia og Columbus, Ohio, ligger - Jordens omkreds er omkring 30.600 kilometer (19.014 miles). Når det er divideret med 24 timer, resulterer dette i en omdrejningshastighed på 1.275 kilometer i timen (792 miles per time). Og i Nordpolen er afstanden omkring Jorden nul, og nul divideret med 24 timer resulterer i en hastighed på nul.