Hvor vinkelmoment på jorden forbliver konstant?

Jordens vinkelmomentum forbliver næsten konstant på grund af princippet om bevarelse af vinkelmoment . Dette princip siger, at det samlede vinkelmoment for et lukket system forbliver konstant i fravær af eksterne drejningsmomenter. Her er en sammenbrud af, hvordan det gælder for Jorden:

Forståelse af vinkelmoment:

* vinkelmoment er et mål for et objekts tendens til at rotere. Det afhænger af objektets masse, dets distribution af masse (hvor spredt den er) og dens rotationshastighed.

* drejningsmoment er en kraft, der får et objekt til at rotere. Det er som en vridende kraft.

Anvendelse af det på jorden:

1. lukket system: Jorden kan betragtes som et relativt lukket system med hensyn til dets rotation. De eksterne drejningsmomenter, der virker på det, er relativt små sammenlignet med dets samlede vinkelmoment.

2. minimale eksterne drejningsmomenter:

* Solens tyngdekraft: Mens solens tyngdekraft giver kraften, der holder Jorden i kredsløb, ændrer den ikke jordens rotationshastighed markant eller dens vinkelmoment. Solens træk fungerer primært på Jordens messecenter, ikke dens rotation.

* Andre planeter: Tyngdekraften af ​​andre planeter skaber noget drejningsmoment, men disse effekter er relativt små sammenlignet med jordens samlede vinkelmoment.

* tidevand: Månens tyngdekraft forårsager tidevand, der skaber nogle friktionskræfter. Disse kræfter er et mindre drejningsmoment, der langsomt bremser Jordens rotation over millioner af år. Imidlertid er denne effekt meget gradvis og ændrer ikke signifikant den samlede vinkelmoment på kort sigt.

3. interne omfordelinger: Mens Jordens samlede vinkelmoment er konstant, kan der være interne omfordelinger. For eksempel:

* iscyklusser: Når gletsjere smelter og isplader krymper, ændres Jordens massefordeling. Dette skifter inerti -øjeblik (hvordan massen er spredt), som kan ændre Jordens rotationshastighed.

* jordskælv: Jordskælv kan skifte lidt fordelingen af ​​Jordens masse og forårsage små ændringer i dens vinkelmoment.

Konsekvenser:

* konstant daglængde: På grund af bevarelsen af ​​vinkelmomentum forbliver Jordens rotationsperiode (længden af ​​en dag) relativt stabil.

* præcession: Solens og månens tyngdekraft på jordens ækvatoriale bule forårsager en langsom, konisk vugge af Jordens akse kaldet præcession. Dette ændrer orienteringen af ​​Jordens akse over lange perioder, men påvirker ikke den samlede vinkelmoment.

Kortfattet:

Mens Jordens vinkelmomentum ikke er perfekt konstant, forbliver det næsten konstant over tid, fordi de eksterne drejningsmomenter, der virker på den, er relativt små. Interne omfordelinger af masse kan forårsage mindre variationer i Jordens rotationshastighed og akseorientering, men disse ændringer er generelt meget langsomme og ændrer ikke markant det samlede vinkelmoment.