Объем Земли 1,083*1012 км3

экваториальный радиус = 6378,245 км

полярный радиус = 6356,863 км

r_{средний} = 6371,110 км

a – b = 21,4 км

(a – b) / a = 1/298,3 = 0,003355

длина окружности экватора = 40075,696км

Длина окружности меридиана – 40008,550км чаще всего мы принимаем их за 40000 км.

средняя плотность = 5,5 г/см³

Доказательства шарообразности Земли:

1. При восходе Солнца лучи его освещают сначала облака, высокие предметы, то же и при заходе: Солнце уже за горизонтом, а его лучи все еще освещают облака и другие предметы.

2. Постепенное появление корабля из-за линии горизонта.

3. Постепенное увеличение радиуса видимого горизонта при поднятии наблюдателя (ровная местность 4-5 км) 20 м -16 км.

4. Небесные тела имеют или шарообразные формы (Луна, Солнце). Естественно думать, что и Земля не исключение.

5. Тень Земли, отбрасываемая на Луну при лунных затмениях, всегда имеет форму части правильного круга.

6. Изменения вида звездного неба при перемещении наблюдателя по меридиану.

7. Форма отражения звездного неба в больших водных пространствах. Звездное небо в спокойной поверхности больших водоемов отражается как в выпуклом зеркале.

8. Постоянство круглой формы видимого горизонта.

9. Кругосветные путешествия в одном направлении.

10. Начало дня на Востоке. Если бы Земля была плоской, то денно начинался бы сразу на всей Земле.

11. Полеты спутников и космических ракет.

В настоящее время все эти доказательства следует считать следствием шарообразности Земли.

4. Осевое вращение Земли и его следствия

Суточное вращение Земли вокруг оси

Земля вокруг своей оси вращается с запада на восток (если смотреть со стороны Северного полюса) против часовой стрелки. Полный оборот относительно звезд окружающих солнечную систему Земля совершает за 23 часа 56 минут 4,0905 секунд. Для удобства принято считать время полного оборота 24 часа.

Угловая скорость вращения всех точек Земли при этом одинакова: 360°/24 = 15°.

Линейная скорость вращения точек зависит от того расстояния, которое они должны пройти за период суточного вращения Земли. Неподвижным остаются на поверхности только точки выхода воображаемой оси – точки географических полюсов. Наибольшую скорость вращения имеют точки на линии экватора – 464 м/с. Следовательно, скорость вращения будет уменьшаться от экватора к полюсам. Линейная скорость для любой широты округляется формулой:

V₁ = V cos φ,

где V – скорость на экваторе, φ – широта местности:

V₁ = 464*cos 52° = 464*0,6032 = 279,88 м/с

Мы не замечаем вращение Земли потому, что все предметы и атмосфера равномерно вращаются вместе с поверхностью Земли. Наоборот, нам кажется, что небесные светила движутся с востока на запад, т.е. навстречу действительному движению Земли.

Доказательства вращения Земли

1. Опыт Фуко. Из физики известно, что плоскость качания маятника не изменяется, если на маятник не действуют какие-либо другие силы, кроме силы тяжести. В 1851 г. французский физик Л. Фуко на основе этого закона сделал опыт, доказывающий вращение Земли вокруг оси. В наиболее высоком здании Парижа – Пантеоне – на тонкой стальной проволоке был подвешен тяжелый металлический шар с острием. Под этим огромным маятником был сделан помост, на котором насыпан песок. Когда маятник начали медленно раскачивать, то заметили, что острие оставляет след на песке, причем в результате каждого нового качания маятника линия, проходящая через центр качания, отклоняется своими концами вправо, если смотреть сверху от предыдущей. В действительности отклоняется не маятник – он сохраняет свою плоскость качания, а изменяется положение в пространстве всей земли вместе с помещением, в котором качается маятник.

Величина отклонения маятника зависит от широты места наблюдения. На экваторе этот эффект совершенно не выражен, а по мере удаления от экватора он все возрастает и на полюсах заметен наилучшим образом. Здесь отклонение линий качания маятника в течение каждого часа равно 15°, а за сутки– 360°; это значит, что Земля совершит полный оборот, а маятник будет все время качаться над воображаемой осью в одной плоскости.

Величину кажущегося поворота плоскости качания маятника за один час можно вычислить для любой широты по формуле:

α

Рис. 1. Положения плоскости качания маятника при суточном вращении Земли

= 15°*sin φ

где а – искомая величина, φ – широта местности, а 15° – угловая величина поворота Земли за 1 час. Воспользовавшись этой формулой, получаем, что на широте Минска плоскость качания маятника Фуко отклонится за 1 час на 12°.

Линия качания маятника отклоняется в северном полушарии вправо, а в южном – влево. Это значит, что вращение Земли вокруг оси происходит с запада на восток.

2. Отклонение падающих тел. Если бросить какое-либо тело с высокой башни, то оно падает не отвесно, а несколько отклоняется в восточном направлении. Это объясняется тем, что вершина башни находится от центра Земли дальше, чем ее основание, и, следовательно, описывает более длинную окружность при вращении Земли. Падающее тело наверху башни имело большую горизонтальную скорость, чем у ее основания, а поэтому достигло поверхности Земли в пункте, лежащем несколько восточнее отвесной линии (рис. 2).

В шахте глубиной 158,5 м тело при падении отклоняется на 27,5 мм. Эффект отклонения падающего тела в противоположность предыдущему опыту лучше всего выражен на экваторе и совсем отсутствует на полюсах.

Рис. 2. Отклонение падающих тел	Рис. 3 Сжатие гибких колец при их быстром вращении

3. Сплюснутость Земли. Сплюснутость Земли свидетельствует о вращении ее вокруг своей оси. Известно, что вращение порождает центробежную силу, которая в условиях Земли, имеющей шарообразную форму, неодинаково проявляется в разных местах.

Угловая скорость вращения Земли одинакова для любого пункта и составляет 15° в 1 час (или 15 в секунду). Линейная же скорость на разных широтах неодинакова. На экваторе каждая точка пробегает 464 м/сек, на широте Москвы – всего 260 м/сек, а на полюсе эта величина практически равна нулю. Центробежная сила пропорциональна квадрату скорости и больше всего на экваторе, отсутствуя на полюсах. Эта сила придала Земле форму эллипсоида вращения, поверхность которого ближе всего к центру Земли у полюсов и дальше всего у экватора, подобно поверхности колец, сжимающихся при вращении (рис.)

Таким образом, центробежная сила и расстояние от центра Земли делают неодинаковой силу тяжести в разных местах. На экваторе всякое тело весит меньше, чем на полюсе, на 1/200 часть.