CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN CỦA TRÁI ĐẤT: ĐẶC ĐIỂM, HỆ QUẢ - VẬT LÝ - 2026

Chuyển động tịnh tiến của Trái đất là chuyển động mà hành tinh tạo ra xung quanh Mặt trời, cùng với chuyển động quay quanh trục của chính nó, nó là một trong hai chuyển động chính mà nó thực hiện trong không gian. Đó là chu kỳ, vì trong vòng hơn một năm Trái đất hoàn thành một quỹ đạo.

Các chuyển động của Trái đất ảnh hưởng đến cuộc sống hàng ngày của tất cả các sinh vật sống ở đó. Những phong trào này luôn luôn là lý do để thảo luận và tranh luận giữa nhân loại, đã ảnh hưởng đến tư tưởng khoa học của mọi nền văn minh đã tồn tại.

Hình 1. Sự di chuyển của dịch trên cạn làm phát sinh sự thay đổi theo mùa. Nguồn: Hình ảnh miền công cộng.

Các nhà khoa học và thiên văn học vĩ đại như Nicholas Copernicus, Fiolaus of Crotona, Hipparchus of Nicaea, James Bradly Johannes Kepler, Isaac Newton đã quan tâm đến quá trình nghiên cứu chuyển động của Trái đất, bao gồm cả dịch thuật.

nét đặc trưng

Trong số các đặc điểm quan trọng nhất của chuyển động tịnh tiến là:

- Quỹ đạo được mô tả bởi Trái đất là hình elip và với Mặt trời ở một trong những tiêu điểm, được xác định bởi định luật Kepler về chuyển động của hành tinh. Một người quan sát ở cực bắc sẽ nói rằng nó làm ngược chiều kim đồng hồ (thuận tay trái).

- Tổng chiều dài của quỹ đạo hình elip là khoảng 930 triệu km.

- Độ lệch tâm của hình elip này rất nhỏ (người ta đã tính được 0,017), đến mức quỹ đạo của Trái đất có thể gần đúng với chu vi có bán kính gần đúng là khoảng 150 x 10 ⁶ km. Nếu quỹ đạo được vẽ chính xác, nó không thể được phân biệt trực quan bằng một chu vi. Trên thực tế, nửa trục nhỏ của quỹ đạo bằng khoảng 99,98% chiều dài của bán trục chính.

- Trái đất đi theo đường này với tốc độ khoảng 30 km / s trên một mặt phẳng gọi là hoàng đạo, có phương vuông góc khi đi qua tâm Trái đất xác định các cực của hoàng đạo. Trục quay của Trái đất nghiêng so với đường này khoảng 23,5º, khiến bán cầu bắc tiếp xúc nhiều hơn với tia Mặt trời trong những tháng mùa hè và ngược lại trong mùa đông.

Gốc

Nguyên nhân khiến Trái đất mô tả quỹ đạo hình elip xung quanh sao vua là do lực hấp dẫn tác dụng lên nó và trong bản chất của lực này, lực này phụ thuộc vào nghịch đảo của bình phương khoảng cách 1 / r ² .

Vào cuối thế kỷ 16, nhà thiên văn học người Đức Johannes Kepler (1571–1630) đã phát hiện ra rằng quỹ đạo thực của các hành tinh xung quanh Mặt trời là hình elip. Và thực tế này sau đó đã cung cấp cho Isaac Newton cơ sở để thiết lập định luật vạn vật hấp dẫn.

Hình elip là quỹ tích của các điểm mà tại đó tổng khoảng cách đến hai điểm được gọi là foci là không đổi. Trong quỹ đạo Trái đất, Mặt trời nằm ở một trong những trọng điểm.

Hình elip càng dẹt thì trục bán chính và trục bán phụ càng khác nhau. Độ lệch tâm của hình elip là tham số đo đặc tính này. Nếu nó là 0, là giá trị nhỏ nhất có thể, nó là một hình tròn.

Ngay cả khi có một độ lệch tâm nhỏ, Trái đất vẫn đi qua điểm gần Mặt trời nhất, gọi là điểm cận nhật, cách Mặt trời 147,1 triệu km. Và điểm cận nhật là xa nhất, nó xảy ra vào tháng 7 và đo được 152,6 triệu km.

Chu kỳ chuyển động tịnh tiến của Trái đất

Định luật Kepler về chuyển động của hành tinh được thiết lập theo kinh nghiệm từ vô số phép đo. Họ thiết lập rằng:

- Quỹ đạo hành tinh là hình elip

- Diện tích quét bởi véc tơ bán kính trong một khoảng thời gian nhất định là như nhau trong suốt chuyển động.

- Bình phương của chu kỳ (T ² ) tỷ lệ với lập phương của khoảng cách trung bình giữa hành tinh và Mặt trời (r ³ ), C là hằng số tỷ lệ, giống nhau đối với bất kỳ hành tinh nào:

Giá trị của C có thể được tính bằng cách sử dụng dữ liệu đã biết về Trái đất và các đơn vị của nó trong Hệ thống quốc tế là s ² / m ³ .

Kết quả

Chuyển động của trái đất gắn liền với việc đo lường thời gian và sự thay đổi theo mùa của khí hậu, trong đó nhiệt độ và giờ sáng tối khác nhau. Cả hai yếu tố và tính chu kỳ của chúng đã dẫn đến các hoạt động của con người bị chi phối bởi thời gian được thiết lập trong lịch.

Chuyển động tịnh tiến xác định độ dài của năm, trong đó các mùa nối tiếp nhau và các vì sao trên bầu trời thay đổi. Trong mùa hè, những nơi có thể nhìn thấy vào ban đêm, "mọc" ở phía đông và "lặn" ở phía tây vào buổi sáng, thì ngược lại trong mùa đông.

Tương tự như vậy, khí hậu trải qua những thay đổi theo thời gian tiếp xúc của bề mặt trái đất với tia mặt trời. Các trạm là hiệu ứng tổng hợp của chuyển động tịnh tiến trên mặt đất và độ nghiêng của trục quay so với mặt phẳng quỹ đạo.

Lịch

Trái đất hoàn thành một vòng quay hoàn toàn quanh Mặt trời trong 365 ngày, 5 giờ, 48 phút và 45,6 giây. Điều này giả định rằng Mặt trời được lấy làm tham chiếu, sẽ được coi là cố định.

Đây là định nghĩa của "năm mặt trời" hoặc "năm nhiệt đới", thời gian giữa hai điểm phân đỉnh liên tiếp. Điểm phân là thời điểm trong năm khi ngày và đêm có cùng độ dài ở bất kỳ đâu trên hành tinh. Chúng xảy ra vào ngày 22 tháng 3 và ngày 22 tháng 9.

Vì thời gian này vượt quá 365 ngày, nhưng cần phải duy trì các điểm cực và điểm phân xung quanh các ngày giống nhau trong năm và nó có tổng số ngày, nên khái niệm "năm nhuận" được đưa ra.

Mỗi năm thêm khoảng 6 giờ nữa, để sau 4 năm tích lũy được 24 giờ hoặc một ngày: một năm có 366 ngày hoặc một năm nhuận. Ngày thêm được phân bổ vào tháng Hai.

Mặt khác, "năm thiên văn" được đo bằng thời gian để Trái đất đi liên tiếp hai lần qua cùng một điểm. Nhưng năm nay không phải là năm xác định lịch.

Các mùa và phân chia vùng đất

Chuyển động tịnh tiến của Trái đất, cộng với độ nghiêng của trục quay so với các cực của hoàng đạo (độ xiên của hình elip), làm cho hành tinh di chuyển ra xa hoặc gần mặt trời hơn và thay đổi mức độ tiếp xúc với tia mặt trời, làm phát sinh đến các mùa trong năm: điểm phân và điểm chí.

Cường độ và thời gian của các thay đổi theo mùa khác nhau tùy thuộc vào vị trí trên Trái đất. Bằng cách này, các phân chia địa đới sau đây được xác định:

- Đường xích đạo

- Vùng nhiệt đới

- Đới ôn hòa

- Các vòng tròn cực.

- Các cực

Tại đường xích đạo, các tia sáng Mặt trời có phương thẳng đứng cực đại và ngày và đêm có cùng thời gian trong năm. Tại những điểm này, sự thay đổi của khí hậu phụ thuộc vào độ cao trên mực nước biển.

Khi nó di chuyển về phía các cực, góc tới của các tia Mặt trời ngày càng xiên hơn, làm phát sinh những thay đổi về nhiệt độ, cũng như sự bất bình đẳng giữa độ dài ngày và đêm.

Chất rắn

Cực đông là hai thời điểm trong năm xảy ra khi Mặt trời đạt độ cao biểu kiến ​​cao nhất hoặc thấp nhất trên bầu trời, và độ dài của ngày hoặc đêm là cực đại trong năm (tương ứng là mùa hè và đông chí).

Ở Bắc bán cầu, chúng diễn ra vào ngày 20-23 tháng 6 vào mùa hè và 21-22 tháng 12 vào mùa đông. Trong trường hợp đầu tiên, mặt trời ở độ cao cực đại vào buổi trưa trên đường tưởng tượng được gọi là chí tuyến (ngày dài nhất trong năm) và trong trường hợp thứ hai chiều cao của nó là cực tiểu.

Hình 2. Lược đồ Trái đất trong ngày hạ chí. Các tia sáng mặt trời chiếu sáng cực bắc, trong khi cực nam vẫn tối. Nguồn: Wikimedia Commons.

Ngày tháng có một số thay đổi nhỏ do một chuyển động khác của trái đất: tuế sai.

Vào thời điểm này, tia sáng Mặt trời chiếu với cường độ mạnh hơn ở Bắc bán cầu (mùa hè) và ngược lại ở Nam bán cầu (mùa đông). Về phần mình, Mặt trời luôn được nhìn thấy ở cực bắc, trong khi cực nam không được chiếu sáng, như trong hình.

Đối với Nam bán cầu, tình hình ngược lại: từ ngày 20-21 tháng 12, mặt trời ở điểm cao nhất vào buổi trưa trên chí tuyến, là ngày hạ chí nhường chỗ cho mùa nóng. Và đối với ngày 20-21 tháng 6, nó là cực tiểu và là ngày đông chí (đêm dài nhất trong năm).

Trong ngày đông chí, cực bắc vẫn tối, trong khi ở cực nam là mùa hè và ánh sáng ban ngày là vĩnh viễn.

Hình 3. Trong ngày đông chí ở Bắc bán cầu, tia sáng Mặt trời chiếu sáng Nam Cực. Nguồn: Wikimedia Commons.

Equinoxes

Trong thời kỳ điểm phân, Mặt trời đạt tới thiên đỉnh hoặc điểm cao nhất vuông góc với đường xích đạo, do đó bức xạ Mặt trời rơi xuống với cùng độ nghiêng ở cả hai bán cầu.

Thời điểm xảy ra là ngày 21 - 22 tháng 3: xuân phân ở bán cầu bắc và mùa thu đối với bán cầu nam và ngược lại từ ngày 22 đến 23 tháng 9: mùa thu ở bắc và xuân ở nam.

Hình 4. Trong điểm phân ngày và đêm có cùng thời gian. Nguồn: Wikimedia Commons.

Trong thời điểm cận phân, Mặt trời mọc ở phía Đông và lặn ở phía Tây. Trong hình vẽ, người ta quan sát thấy sự chiếu sáng được phân bố đồng đều ở cả hai bán cầu.

Thời gian của bốn mùa tính theo ngày xấp xỉ như nhau, trung bình khoảng 90 ngày với sự thay đổi nhỏ.

Người giới thiệu

1. Aguilar, A. 2004. Địa lý đại cương. lần 2. Phiên bản. Sảnh Prentice. 35-38.
2. Trái đất chuyển động nhanh như thế nào? Phục hồi từ: Scientificamerican.com
3. Oster, L. (1984). Thiên văn học hiện đại. Reverte biên tập. 37-52.
4. Tipler, P. Vật lý cho Khoa học và Kỹ thuật. Tập 1. Thứ 5. Phiên bản. 314-316.
5. Toussaint, D. Ba chuyển động của Trái đất. Được khôi phục từ: eso.org.