Доказательство суточного вращения Земли.

Лекция 6

Доказательство суточного вращения Земли.

Доказательство обращения Земли вокруг Солнца.

1 Доказательство суточного вращения Земли опытом Фуко

Классическим доказательством вращения Земли вокруг оси является опыт с маятником по методу французского физика Фуко. Такой маятник длиной 98 м имеется, например, а здании Исаакиевского собора в Ленинграде.

Опыт основан на свойстве маятника сохранять без изменений плоскость своих колебаний, когда точка подвеса поворачивается. Это свойство можно продемонстрировать, подвесив на нитке шарик над центром школьной центробежной машины. Когда она вращает подвес, маятник продолжает качаться в той же плоскости Следовательно, если бы мы подвесили маятник над полюсом Земли, Земля поворачивалась бы под ним на 15° в час. Теория и опыт показывают, что на широте φ плоскость колебания маятника кажется поворачивающейся за час на 15°•sinφ.

Следствием вращения Земли вокруг оси является вымывание рекой, текущей на север или на юг, одного берега (скажите, какого?), отклонения воздушных вихрей и ветров в северном полушарии Земли вправо, в южном полушарии влево.

2. Доказательство обращения Земли вокруг Солнца

Земля движется вокруг Солнца по орбите, которая по форме мало отличается от окружности. Определение скоростей звезд, находящихся вблизи эклиптики, по их спектрам показывает, что в любой момент мы приближаемся к одним звездам и удаляемся от противоположных им на небе звезд со скоростью 30 км/с. Указанная скорость является скоростью движения Земли по ее орбите. Направление движения Земли непрерывно меняется с периодом в 1 год. Это есть прямое доказательство годичного обращения Земли вокруг Солнца. Смена времен года является следствием того, что при обращении Земли вокруг Солнца ось ее суточного вращения сохраняет неизменное положение в пространстве и наклонена к плоскости орбиты. Этот наклон составляет 66,5°.

Вследствие небольшой эллиптичности орбиты Земля в январе немного ближе к Солнцу, чем в июле. Различие в расстояниях Земли от Солнца в афелии и в перигелии мало и поэтому оказывает малозаметное влияние на получаемую от Солнца энергию.

Контрольные вопросы.

1. Почему поворачивается плоскость качания маятника Фуко?

2. Почему на Земле происходит смена времен года?