8 Орбит движ Земли и ее осевое вращ

Галактика вращ вокруг своей оси В этих движ участв и Земля

Одновр с этим Земля вращ вокруг Солнца по эллипт орбите с зап на вост. Наибол близ к Солнцу точка зем орбиты-перигелий, наиб удал–афелий. Полн оборот вокруг Солнца-365 сут 5 ч 48 мин 46 с. На отдел уч орбиты движ Земли происх быстрее, чем на др. Мах скор орбит движ-в перигелии, мин- в афелии. При средней скор-29 780 м/с

Наряду с орбит, Земля соверш вращ движ вокруг своей оси. (с зап на вост, полн оборот вокруг своей оси -23 ч 56 мин 4с со сред лин скор 465 м/с.)

Еще Галилей получил док-ва неравном-ти осев вращ Земли. Продолж-ть суток  и угл скор меняются в теч года. Мах  -в марте, мин –в авг.

Яркое док-во осев вращ Земли-опыт Фуко с физ маятником. Всякое колебл тело стремится сохр плоск своего колеб при усл, что на него не действ никакие др силы, кроме силы тяж. 2-е док-во – сила Кориолиса. 3-е док-во осев вращ З-отклон падающих тел к вост в Сев и к зап– в Юж полуш. Это связ с тем, что чем дальше наход точка от оси вращ Земли, тем больше ее скор вращ с зап на вост.

В наст время рассматр 3 типа неравном вращ Зем: вековое (постоян) замедл, переодич (сезон) и нерегуляр (скачкообраз) замедл. Век изменен привод к увелич периода вращ Земли вокруг своей оси. Нерегуляр измен– могут удлинять или сокращ продолж-ть суток до 0,004 с. Периодич измен ведут к тому, что время осев вращ Земли в теч года может различ на 0,001 с.

В рез-те влияния на Зем притяж Луны и Солнца в ок и мор образ прилив волны, кот перемещ в направл, противополож вращ планеты, это приводит к уменьш энергии вращ движ Зем и тем самым к замедл ее вращ.

Набл вековое ускор вращ планеты.

Главн роль в сезон измен скор вращ Зем играет атмосф циркул. В зем атм имеются постоян воздуш теч, раз-ры кот сопост с разм-ми материков. В рез-те трения возд потока о зем (вод) пов-ть возник тангенц сила, суммар знач кот в призем слое атм может быть большим, она способств замедл вращ тв оболоч Зем.

Большая роль в измен скор вращ планеты принадл взаимод сезон атм циркул с пов Зем.

Сл-я нешарообр Земли и ее движ: влияние на движ ИСЗ и др летат аппаратов, наход на больш расстоян от зем пов-ти.

Орбит движ – смена врем года. Сут вращ – смена дня и ночи. Осев вращ Зем-прилив волна, кот обходит вокруг планеты, перемещ навстречу ее вращ и замедл его.

9 Приливообр силы и их геофиз роль.

Приливообр силы направл от центра Зем. Они возник в сист Зем–Луна, Зем – Солн и с др планетами Солн сист. Они несравн меньше силы тяж,но их геофиз роль велика: они вызыв явл приливов в атм, гидросф и тв теле Зем – измен велич силы тяжи (ускор g).

Сист Зем-Луна. представл собой единое целое, составл кот жестко связаны между собой. Вся сист вращ вокруг единой неподвиж осиэ

В ней постоянно действ 2 силы: сила взаимн притяж Зем и Луны F_З,л и сила осев вращ (центробеж сила) I_З,л. Для сист в целом эти силы равны между собой и противополож направл. На каждую i-тую точку зем пов-ти одноврем действ 2 силы. Геометр сумму этих сил: R_i,л = F_i,л + I_{З,л i}.

Если обознач радиус Зем R=1, а расстоян от Луны до центра Зем через r, то можно рассчит велич ускор приливообраз силы. Для центра Земли - q_ц = fm/r².

Для областей зенита и надира-

q_з = fm/(r-1)² и q_н = fm/(r+1)² .

q = q_з - q_ц = 2fm/r³ -велич ускор приливообр силы.

Геофиз роль: сила R^в _i,л будет измен силу тяж, сила R^г _i,л - вызыв перемещ сост частиц геосфер в гориз пл-ти. Так как наиболее заметн для чел проявл такого перемещ явл морск приливы, то сила R^г_i,л получ назв приливообр силы.

Приливообр силы периодические. Под влиян притяж Луны вод оболочка Зем приним форму эллипсоида, образ прилив выступы (прилив).Высота прилива в ок 1-2 м, в тв коре – 0,5 м.

Рис. Асимметрично-трехосный прилив эллипсоид.

Вследств сут вращ Зем прилив волны перемещ по пов-ти ок и в кажд след момент возник в нов местах. За 24 ч 52 мин прилив волны обходят вокруг всей Земли и в каждом её месте вызыв 2 прил и 2 отл. Зем кора под действ прилив сил Луны постоянно пульсирует.

В сист Зем–Солнце также действ приливообр сила. Солн прил в 2,2 раза меньше лунных. Но они отдельно не наблюд,а только измен велич лун приливов.

Велич прилива зависит от очерт берегов. В узких бухтах-мах (Фанди -18 м, в Пенжин губе– 13 м

Явл приливов происх также в атм, они проявл в периодич изменен атм давл.

10.З-н СОХР И ИЗМЕН КОЛ-ВА ДВИЖ.

2-й з-н Ньют позвол найти ускор движ точки в кажд мом врем.

F = m d²r/dt^2,, откуда r =  F dt/m = r(t),

V = F dt/m = V(t).

Но чаще всего бывает необход найти измен движ тела за к-л определ промеж врем. Для реш этой зад след бы примен 2-й з-н Ньют много раз во все промежут мом врем, что сложно. Поэтому целесообр предварит преобраз основн з-ны динамики и вывести из них ряд следствий, позвол наход конечн скор тел сразу. 1-ым таким практ важн следств из основн з-нов динамики явл з-н кол-ва движ (импульса).

Запиш 2-й з-н Ньют F = mW в виде F = m lim V/ t (1)

t

Рассмотр конечн, но малый промеж врем t, в теч кот действ на матер точку сила F не успев заметно измениться ни по велич, ни по направл. Заменяя велич F иW их средн знач за промеж врем t, получ:F_ср = m V/t. (2)

Обознач скор мат. точки в нач промеж t ч-з V₁, а в кон его – ч-з V₂. Тогда V =V₂ -V₁ и из (2) имеем

F_ср t =m(V₂ - V₁) = mV₂ -mV₁. (3) рис.

Вектор F_срt наз элем импульсом силы.

Вектор mV наз вектором кол-ва движ точки. Разность mV₂ - mV₁ -- приращ вектора кол-ва движ за вр t. Обознач это приращ ч-з (mV), получ матем форм-ку з-на измен кол-ва движ: F_ср t = (mV). (4)

Элементар импульс силы, действ на матер точку в теч промеж врем t , равен измен ее кол-ва движ за тот же промеж врем.

В случ перемен силы, действ в теч достат большого промеж врем, последн следует разбить интервалы t_k так, чтобы на кажд интерв можно было замен силу ее сред знач в этом интервF_k.

Для 1-го интервала t₁ = t₁ – t₀ получим:F₁t₁ =mV₁ -mV₀,

далее аналогично. Сложив все эти рав-ва получим :

F₁ t₁ +F₂ t₂ + ….+F_k t_k + ….+ F_n t_n =mV_n - mV₀ (5)

F_k t_k – полн импульсом перемен силы за вр t_n – t₀ .

F_k t_k = mV_n - mV₀ , (6)

т.е.полн импульс перемен силы равен полн измен кол-ва движ за все время действ силы.

З-н измен кол-ва движ позвол по нач скорV₀ и известн полн импульсу силы наход сразу конеч скорV_n без вычисл всех промежут скор.

З-н измен кол-ва движ явл непосредств следств 2-го з-на Ньют. Использ наряду с ним и 3-й з-н Ньют, получ з-н сохр кол-ва движ.

Для этого рассмотр 2 взаимодейств мат точки массами m₁ и m₂ . Обознач скор движ этих точек в данный мом врем соотв. V₁ и V_2.

Рис.2.

Если 1-я из этих точ действ на 2-ю с F₁₂ , то 2-я по 3-му з-ну Ньют, действ на 1-ю с силой F₂₁ = -F₁₂ . Под действ этих сил за промеж врем t скор точек получ приращ V₁ и V₂ и их кол-ва движ измен соответств на велич (m₁V₁) и (m₂V₂). Применяем з-н измен кол--ва движ к движ каждой точки в отдельности: F₂₁t = (m₁ V1), F₁₂t = (m₂ V₂) (7)

Складывая эти 2 рав-ва и учит, что F₁₂ = -F₂₁, получ:

0 = (m₁ V1) + (m₂ V₂) =(m₁ V₁ + m₂ V₂) . (8)

Рассматриваемые 2 мат точки, образ сист, изолир от действ всех ост тел.

Геометр сумма кол-ва движ обеих точек m₁V₁ +m₂V₂ наз. Кол-вом движ сист. Из (7) и (8) следует, что за вр движ кол-во движ кажд точки в отдельн может измен, но кол-во движ сист остается постоян:m₁V₁ + m₂V₂ = const (9)

Аналогич способом может быть выведен з-н сохр кол-ва движ для сист, сост из люб числа мат точек.

В изолир сист мат тел кол-во движ всей сист в целом остается неизмен: m_iV_i = const.

При мех движ увелич кол-ва движ одного тела равно уменьш кол-ва движ всех остальн взаимодейств с ним тел. Скор передачи кол-ва движ определ велич силы взаимод. Для кажд из тел можно записать: (mV)/ t =F.

прим: человек прыгает с лодки.