Země je to úžasná planeta, na které žijeme. Má své vlastní vlastnosti, z nichž jednou je jeho rotace kolem své osy. Kolem osy se planeta otočí v určitém čase a naším zájmem je zjistit, jak dlouho bude trvat, než se země otočí o 90 stupňů.
Než na tuto otázku odpovíme, připomeňme si, co je stupeň. Stupeň je jednotka měření úhlu, která se rovná 1/360 plné otáčky. Celkový obrat je tedy 360 stupňů. Pokud chceme otočit zemi o 90 stupňů, musíme tento úhel snížit na čtyřnásobek.
Vypočítat, jak dlouho bude země potřebovat k otočení o 90 stupňů, lze pomocí časového vzorce, který obvykle používáme k výpočtu rychlosti. Vzhledem k tomu, že Země dokončí kompletní obrat za 24 hodin (tj. 360 stupňů), můžeme pro výpočet doby otáčení o 90 stupňů použít následující proporcionální poměr:
Délka otáčení Země o 90 stupňů
Pro odpověď na tuto otázku je nutné znát rychlost rotace Země. Průměrná rychlost rotace Země kolem své osy je asi 1 670 kilometrů za hodinu, což je přibližně 465 metrů za sekundu.
Na základě těchto informací lze vypočítat délku otáčení Země o 90 stupňů. Množství času potřebného k otočení Země o jeden stupeň lze vyjádřit následovně:
Čas na otočení o 1 stupeň = 1 / 465 metrů / sekunda
K otočení Země o 90 stupňů tedy budeme potřebovat:
Čas na otočení o 90 stupňů = (1 / 465 metrů / sekunda) * 90 stupňů
Výpočet tohoto vzorce nám umožňuje určit, že k otočení Země o 90 stupňů bude potřeba přibližně:
Čas na otočení o 90 stupňů 0,1936 sekundy
Země by se tak mohla otočit o 90 stupňů kolem své osy za přibližně 0,1936 sekundy.
Vysvětlení obratu země
Země se při pohledu na severní pól otáčí proti směru hodinových ručiček, zatímco jižní pól provádí opačný pohyb – ve směru hodinových ručiček. To znamená, že naše planeta obíhá kolem své osy za jediný den.
Je zajímavé, že rychlost otáčení Země není stejná ve všech jejích zeměpisných šířkách. Na rovníku je rychlost otáčení nejvyšší, zhruba 1670 kilometrů za hodinu. Je to proto, že zpáteční pohyb prováděný spodní částí země vytváří delší cestu k dokončení zatáčky.
Na pólech je však rychlost otáčení nulová, protože obě polokoule Země obíhají kolem svých OS nezávisle na sobě.
Tento pohyb Země kolem své osy má velký vliv na mnoho přírodních procesů na planetě. Způsobuje změnu dne a noci a také vytváří změnu ročních období. Bez otočení Země bychom neměli takovou rozmanitost životních podmínek a počasí, se kterou se denně setkáváme.
Potřebné výpočty
Abychom určili čas potřebný k otočení Země o 90 stupňů kolem své osy, musíme vzít v úvahu několik faktorů.
Za prvé, doba rotace Země se nazývá hvězdný den a je přibližně 23 hodin, 56 minut a 4,1 sekundy. Vzhledem k rotaci Země kolem Slunce však každý další den začíná o něco později než předchozí okamžik a tento jev se nazývá slunečný den. Slunečný den trvá asi 24 hodin.
Abychom určili čas pro otočení Země o 90 stupňů, můžeme použít následující vzorec:
Čas = (90 stupňů / plný úhel kolem své osy) * slunečný den
Nastavíme hodnoty a provedeme výpočty:
Čas = (90 stupňů / 360 stupňů) * 24 hodin
Čas: 6 hodin
Otáčení Země o 90 stupňů kolem své osy tedy bude trvat přibližně 6 hodin.
Parametry pohybu Země
- Doba rotace Země kolem své osy: Průměrný čas, za který Země provede jednu úplnou rotaci kolem své osy, se nazývá Den. Obvykle se den dělí na 24 hodin, každá hodina je rozdělena na 60 minut a každá minuta na 60 sekund.
- Orbitální období Země: Průměrná doba, za kterou země provede jeden úplný obrat na své oběžné dráze kolem Slunce, se nazývá rok. Obvykle je rok 365 dní. Jeden rok může být také přestupný a má 366 dní.
- Sklon osy rotace Země: Země má sklon své rotační osy vzhledem k rovině oběžné dráhy. Tento sklon se pohybuje kolem 23,5 stupně. Právě kvůli tomuto sklonu vznikají roční období.
- Zpětný pohyb: Země se otáčí kolem své osy v opačném směru ve srovnání s orbitálním pohybem kolem Slunce. Osa rotace severního pólu Země směřuje k polární hvězdě.
- Ekliptika: Rovina, ve které se Země pohybuje kolem Slunce, se nazývá ekliptika. Je to rovina procházející sluncem a zemí a jejich přímočaré spojení.
Rotace Země kolem své osy trvá přibližně 24 hodin, přesný čas otočení Země o 90 stupňů však závisí na geografické poloze a může se mírně lišit.
Délka otáčení
Otočení Země o 90 stupňů kolem své osy trvá určitou dobu. Rychlost rotace Země je na rovníku přibližně 1670 kilometrů za hodinu. Vzhledem k tomu, že obvod rovníku Země je přibližně 40 075 kilometrů, lze vypočítat, že úplný obrat země trvá asi 24 hodin.
Dokončení otočení o 90 stupňů by tedy zemi trvalo přibližně čtvrtinu času potřebného k úplnému obratu. To je přibližně 6 hodin.
Je však třeba poznamenat, že délka obratu může být mírně změněna různými faktory, jako je geografická poloha a roční období.
Vliv zeměpisné šířky na dobu otáčení
Doba, kterou země potřebuje k otočení o 90 stupňů kolem své osy, závisí na zeměpisné šířce místa, kde dochází k pozorování. Vzhledem k kulovitému tvaru Země jsou oblasti v různých zeměpisných šířkách různé vzdálenosti a podle toho různé časy během rotace.
Na rovníku je doba otáčení Země o 90 stupňů asi 6 hodin. Je to proto, že bod na rovníku bude mít větší vzdálenost než bod ve vyšší zeměpisné šířce, kde je vzdálenost menší. Na rovníku se Země otáčí rychleji.
V severních a jižních zeměpisných šířkách je doba otáčení Země o 90 stupňů podstatně delší, protože body v těchto zeměpisných šířkách jsou kratší. Například na severním pólu to bude trvat asi 12 hodin a na jižním pólu také asi 12 hodin, ale v opačném směru.
U bodů umístěných mezi rovníkem a póly bude doba otáčení ležet mezi těmito hodnotami. Čím blíže je bod k rovníku, tím rychlejší bude doba otáčení a čím blíže k pólům, tím déle.
Zeměpisná šířka místa pozorování tedy významně ovlivňuje dobu, kterou země potřebuje k otočení o 90 stupňů kolem své osy. To je důležitý faktor, který je třeba vzít v úvahu při studiu a analýze dat souvisejících s pohybem Země a její rotací.