Вверх
Почему Земля с полюсов сплющена
Касс!ная физика на Youtube

Занимательные фишки - 7 класс

Конспекты - 7 класс

Занимательные фишки - 8 класс

Занимательные фишки - 9 класс

Конспекты, учебники, видео - 10-11 класс
"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?

Викторины

Диафильмы по физике

Презентации по физике

Ребусы и  кроссворды

Почему Земля с полюсов сплющена

Все знают, что наша планета Земля не шар, а как бы сплюснута с полюсов.
Почему?
Как это могло произойти?
Посмотрим на опыте, что происходит при вращении...
Надо взять хотя бы две тонкие круглые лучше стальные пластины , насадить их на ось и закрепить их на шарнирах с двух сторон так, чтобы с нижней стороны шарнир был закреплен на оси наглухо, а верхний мог бы свободно скользить вдоль оси.

Если теперь вращать ось с помощью двигателя, то можно заметить, как образованная ранее пластинами форма шара начнет меняться и постепенно станет более плоской (вдоль вращающейся оси). Свободно двигающийся вдоль оси верхний шарнир вместе с закрепленными на нем пластинами начнет смещаться вниз.
Этот опыт наглядно иллюстрирует, что происходит с нашей Землей при вращении вокруг своей оси.

О центростремительной и центробежной силе

При движении тела по окружности (в нашем случае рассматриваем тела, находящиеся на поверхности вращающейся вокруг своей оси Земли, а также части самой Земли любой массы) на него действует центростремительная сила, удерживающая его на круговой траектории и направленная вдоль радиуса окружности к центру вращения.

F цс = m r ω 2

Если бы центростремительная сила исчезла, то тело по инерции начало бы движение по касательной к окружности.

Любое движение тела по окружности, даже равномерное (как стрелки часов) является движением с ускорением, т.к. вектор линейной скорости меняет свое направление.

В системе отсчета, движущейся с ускорением, на тело движущееся равномерно по окружности будет действовать еще и центробежная сила, направленная противоположно центростремительной силе и равная ей по величине. Обе эти силы создадут для тела условие равновесия. В результате равновесия тело при вращении остается в состоянии покоя. Равновесие тела может нарушиться лишь в процессе изменении угловой скорости (в данном случае угловой скорости вращения Земли).



Какая сила "сжимает" Землю с полюсов?

На тела на поверхности Земли действуют силы тяготения Fт.
Так как Земля вращается вокруг своей оси, то кроме точек Северного и Южного полюса, часть сил тяготения служит для удержания масс тел на круговой орбите вращения. Это проявляется работой центростремительной силы Fцс, которая является лишь малой частью сил тяготения.

В результате на тела действует равнодействующая сила тяготения, равная разности силы тяготения Fт и центростремительной силы Fцс (или, что равносильно, сумме силы тяготения Fт и центробежной силы Fцб - силы, противоположной по направлению центростремительной силе, но равной ей по величине. Эта равнодействующая сила тяготения в каждой точке поверхности и определяет направление поверхности Земли.

Наша планета представляет собой достаточно подвижный объект с твердым ядром. Поэтому поверхностные слои Земли сдвигаются до тех пор, пока не установятся перпендикулярно равнодействующей сил тяготения.
Именно равнодействующая сил тяготения и «отвечает» за форму планеты.

От чего зависит центростремительная сила в разных точках Земли? - От радиуса (r) окружности в плоскости вращения. Из рисунка видно, как меняется r от полюса до экватора. Центростремительная сила прямо пропорциональна радиусу r.
Если человек находится на экваторе, то на него действует центростремительная сила , равная 2,53Н.

Чем ближе к любому из полюсов, тем меньше центростремительная сила (за счет уменьшения радиуса вращения).
Центростремительная сила Земли составляет лишь малую долю силы тяготения, поэтому величина «сплюснутости» Земли с полюсов крайне мала относительно размеров Земли.

Что "ближе" эллипсоид или геоид?

Идеализированную форму Земли можно было бы назвать эллипсоидом вращения. Но на самом деле форма Земли намного сложнее из-за неоднородного строения недр и неравномерного распределения масс.

Истинную геометрическую фигуру Земли ученые назвали геоидом. Поверхность геоида приблизительно совпадает с гладью Мирового океана и мысленно продолжается на материковой части. Именно поэтому «высота над уровнем моря» отсчитывается от поверхности геоида. Максимальные отклонения от формы эллипсоида составляют плюс 85 метров и в Индийском океане минус 106 метров.





По следам "английских ученых"

  • Можно ли вскипятить воду звуком?

    Если у вас в доме вдруг пропало электричество, не работает электрический чайник, плита, и кончились спички, но зато вопреки всему во всю силу гремит музыка, давайте зададимся вопросом: можно ли вскипятить воду, используя звук? Насколько это реально?

Устали? - Отдохнем!




Новости


Азбука физики
Азбука физики
Викторины
Викторины

Научные игрушки
Научные игрушки
Загадки прошлого
Викторины
Простые опыты
Простые опыты
Парадоксы
Парадоксы
Это интересно
Интересная физика
История техники
История техники
Физика детям
Физика для детей
Библиотека
Библиотека
Знаете ли вы
Знаете ли вы
История физики
История физики
Любознательным
Любознательным
Мысли вслух
Мысли вслух
Этюды об ученых
Ученые-физики
Задачи Г. Остера
Задачи Григория Остера
Умные книжки
Умные книжки по физике
Есть вопросик
Ответы на попросы по физике
Его величество
Все о человеке
Музеи науки
Научные музеи
Достижения
Новости науки и техники

Контакты



Выпускникам

Как сдавать экзамены?
Тактика тестирования
Знаешь ли ты себя?
На урок

Класс!ная физика для любознательных

Презентации и диафильмы по физике

My-shop.ru - Интернет-магазин товаров для образования



Интернет-магазин Лабиринт