MOVIMENT DE TRANSLACIÓ DE LA TERRA: CARACTERÍSTIQUES, CONSEQÜÈNCIES - FÍSICA - 2025

El moviment de translació de la Terra és la desplaçament que realitza el planeta al voltant de el Sol. Al costat de el moviment de rotació al voltant del seu propi eix, és un dels dos principals moviments que porta a terme en l'espai. És diari, ja que en poc més d'un any la Terra completa una òrbita.

Els moviments de la Terra afecten la vida quotidiana de tots els éssers vius que hi habiten. Aquests moviments sempre han estat motius de discussió i debat entre els éssers humans, havent influït en el pensament científic de cada civilització que ha existit.

Figura 1. El moviment de translació terrestre dóna lloc als canvis estacionals. Font: Public Domain Pictures.

Grans científics i astrònoms com Nicolau Copèrnic, Fiolao de Crotona, Hiparc de Nicea, James Bradly Johannes Kepler, Isaac Newton es van interessar durant les seves investigacions pels moviments de la Terra, inclòs el de translació.

Característiques

Entre les característiques més importants de el moviment de translació estan:

- L'òrbita descrita per la Terra és el·líptica i amb el Sol en un dels focus, tal com ho determinen les lleis de Kepler de el moviment planetari. Un observador en el pol nord diria que ho fa en sentit contrari a les agulles de el rellotge (levógiro).

- La longitud total de l'òrbita el·líptica és d'uns 930 milions de quilòmetres.

- L'excentricitat d'aquesta el·lipse és tan petita (s'ha calculat en 0.017), que l'òrbita terrestre pot aproximar bastant bé com una circumferència el radi aproximat és d'uns 150 x 10 ⁶ km. Si es dibuixa l'òrbita amb precisió, no és possible distingir-la visualment d'una circumferència. De fet el semieix menor de l'òrbita és aproximadament 99.98% de la longitud d'el semieix major.

- La Terra segueix aquesta trajectòria a raó d'uns 30 km / s sobre un pla anomenat l'eclíptica, la perpendicular a el passar pel centre de la Terra defineixen els pols de l'eclíptica. L'eix de rotació de la Terra està inclinat respecte a aquesta línia uns 23.5º, exposant més a l'hemisferi nord als raigs solars durant els mesos d'estiu i al revés durant l'hivern.

origen

La causa de que la Terra descrigui una òrbita el·líptica al voltant de l'astre rei està en l'atracció gravitatòria que aquest exerceix sobre ella i en la naturalesa d'aquesta força, que depèn de l'invers a el quadrat de la distància 1 / r ².

Cap a fins de segle XVI, l'astrònom alemany Johannes Kepler (1571-1630) va descobrir que les trajectòries reals dels planetes al voltant de el Sol eren el·líptiques. I aquest fet va proporcionar després a Isaac Newton les bases per a establir la llei de gravitació universal.

Una el·lipse és el lloc geomètric dels punts en els quals la suma de les distàncies a dos punts anomenats focus és constant. En l'òrbita terrestre el Sol està en un dels focus.

Com més aplatada sigui una el·lipse, més diferents són el semieix major i el semieix menor. L'excentricitat de l'el·lipse és el paràmetre que mesura aquesta característica. Si és 0, que és el menor valor possible, es tracta d'un cercle.

Tot i tenir una excentricitat petita, la Terra passa durant el mes de gener per un punt on està mes propera a el Sol, anomenat periheli, a 147.100.000 de quilòmetres de el Sol. I l'afeli és el més llunyà, ocorre al juliol i mesura 152.600.000 de km.

El període de el moviment de translació de la Terra

Les lleis de Kepler per al moviment planetari van ser establertes empíricament a partir d'innombrables mesuraments. En elles s'estableix que:

- Les òrbites planetàries són el·líptiques

- L'àrea escombrada pel radi vector durant un interval de temps és la mateixa durant tot el moviment.

- El quadrat de el període (T ²) és proporcional a la galleda de la distància mitjana entre el planeta i el Sol (r ³), sent C la constant de proporcionalitat, la mateixa per a qualsevol planeta:

El valor de C pot calcular mitjançant els ja coneguts dades per a la Terra i les seves unitats en Sistema Internacional són s ² / m ³.

conseqüències

Els moviments terrestres estan estretament vinculats al mesurament de el temps i als canvis estacionals de el clima, en els quals varia la temperatura i les hores d'il·luminació i foscor. Tots dos factors i la seva periodicitat han donat lloc al fet que les activitats humanes siguin regides per moments establerts en els calendaris.

El moviment de translació defineix la durada de l'any, durant el qual se succeeixen les estacions i les estrelles al cel canvien. Durant l'estiu, les que són visibles a la nit, "sortint" per l'est i "posant-se" per l'oest al matí, fan tot el contrari durant l'hivern.

Així mateix el clima experimenta canvis d'acord a el temps d'exposició de la superfície terrestre als raigs solars. Les estacions són efecte combinat de el moviment translació terrestre i la inclinació de l'eix de rotació respecte a l'pla orbital.

el calendari

La Terra completa una volta completa al voltant de el Sol en 365 dies, 5 hores, 48 ​​minuts i 45'6 segons. Això suposant que es prengui com a referència a el Sol, el qual es considerarà com a fix.

Aquesta és la definició de «any solar» o «any tropical», el temps transcorregut entre dos equinoccis de primavera consecutius. Els equinoccis són moments de l'any en què el dia i la nit tenen la mateixa durada en qualsevol lloc de la planeta. Ocorren el 22 de març i el 22 de setembre.

Com aquest temps sobrepassa els 365 dies, però es necessita mantenir solsticis i equinoccis al voltant dels mateixos dies de l'any i que aquest tingui un nombre enter de dies, s'introdueix el concepte d'any «traspàs».

Cada any es van sumant unes 6 hores més, de manera que a l'cap de 4 anys s'han acumulat 24 hores o un dia complet: un any de 366 dies o de traspàs. El dia extra se li adjudica a el mes de febrer.

En canvi el «any astronòmic» es mesura segons el temps que triga la Terra en passar successivament dues vegades pel mateix punt. Però aquest any no és el que defineix el calendari.

Les estacions i les divisions zonals terrestres

El moviment de translació terrestre, més la inclinació que té l'eix de rotació respecte als pols de l'eclíptica (obliqüitat de l'el·líptica), fa que el planeta s'allunyi o s'acosti a el sol i variï l'exposició als raigs solars, donant lloc a les estacions de l'any: els equinoccis i solsticis.

La intensitat i la durada dels canvis estacionals són diverses segons el lloc de la Terra. D'aquesta manera es defineixen les següents divisions zonals:

- L'equador

- Els tròpics

- La zona temperada

- Els cercles polars.

- Els pols

A l'equador els raigs de Sol tenen màxima verticalitat i els dies i les nits tenen la mateixa durada al llarg de tot l'any. En aquests punts, les variacions de l'clima depenen de l'altura sobre el nivell de la mar.

A mesura que es desplaça cap als pols, la incidència dels raigs solars és cada vegada més obliqua, donant lloc canvis de temperatura, així com la desigualtat entre la durada dels dies i les nits.

solsticis

Els solsticis són dos moments de l'any que ocorren quan Sol arriba a la seva major o menor alçada aparent en el cel, i la durada del dia o de la nit són les màximes de l'any (solstici d'estiu i hivern respectivament).

A l'hemisferi Nord tenen lloc el 20-23 de juny el d'estiu i el 21-22 de desembre el d'hivern. En el primer cas, el sol es troba a la seva màxima alçada al migdia sobre la línia imaginària coneguda com el tròpic de Càncer (dia més llarg de l'any) i en el segon la seva alçada és mínima.

Figura 2. Esquema de la Terra durant el solstici d'estiu. Els raigs solars il·luminen el pol nord, mentre que el pol sud roman a les fosques. Font: Wikimedia Commons.

Les dates tenen algunes petites variacions causa d'un altre moviment terrestre: el de precessió.

En aquesta època els raigs solars incideixen amb més intensitat a l'hemisferi nord (estiu) i a l'contrari a l'hemisferi sud (hivern). Per la seva banda, el Sol sempre és visible en el pol nord, mentre que el pol sud no és il·luminat, com es veu a la figura.

Per l'hemisferi Sud la situació s'inverteix: per al 20-21 de desembre el sol està en el seu punt més alt a l'migdia sobre el tròpic de Capricorn, sent el solstici d'estiu per donar pas a l'època de calor. I per al 20-21 de juny està en la seva mínima i és el solstici d'hivern (nit més llarga de l'any).

Durant el solstici d'hivern el pol nord roman a les fosques, mentre que en el pol sud és estiu i la llum diürna és permanent.

Figura 3. Durant el solstici d'hivern de l'hemisferi nord, els raigs de sol il·luminen l'Antàrtida. Font: Wikimedia Commons.

equinoccis

Durant els equinoccis, el Sol arriba al seu zenit o punt més alt perpendicularment a l'equador, per això la radiació solar incideix amb la mateixa inclinació en tots dos hemisferis.

Els moments en què això passa són 21-22 març: equinocci de primavera per a l'hemisferi nord i de tardor per a l'hemisferi sud i 22-23 de setembre al revés: tardor per al nord i primavera per al Sud.

Figura 4. Durant l'equinocci els dies i les nits tenen la mateixa durada. Font: Wikimedia Commons.

Durant els equinoccis el Sol surt per l'Est i es posa per l'Oest. A la figura s'observa que la il·luminació es distribueix de manera uniforme en tots dos hemisferis.

La durada de les quatre estacions és aproximadament la mateixa en dies, de mitjana uns 90 dies amb lleugeres variacions.

referències

1. Aguilar, A. 2004. Geografia General. 2dóna. Edició. Prentice Hall. 35-38.
2. How fast is the Earth moving? Recobrat de: scientificamerican.com
3. Oster, L. (1984). Astronomia Moderna. Editorial Reverte. 37-52.
4. Tipler, P. Física per a Ciències i Enginyeria. Volum 1. 5ta. Edició. 314-316.
5. Toussaint, D. The Earth 's Three Motions. Recobrat de: eso.org.