Почему мы не чувствуем вращение Земли
За сутки Земля делает полный оборот вокруг оси. Если вы живёте в Томске, вас вместе с домом, партой и котом каждую секунду переносит примерно на 250 метров к востоку. Почему же не дует ветер в лицо и не кружится голова? Разбираемся вместе с Галилеем.
Для 5–11 классов. В расчёте нужен косинус, это 8–9 класс.
С какой скоростью мы летим
Длина экватора около 40 000 км, и точка на нём проходит этот путь за сутки, примерно за 24 часа. Значит, скорость около 40 000 / 24 ≈ 1670 км/ч. Чем ближе к полюсу, тем меньше круг, по которому вы движетесь, и тем меньше скорость. На самом полюсе вы просто поворачиваетесь на месте.
v = 1670 · cos(широта) км/ч
| Город | Широта | Скорость |
|---|---|---|
| Экватор | 0° | ≈ 1670 км/ч |
| Сочи | 43,6° | ≈ 1210 км/ч |
| Москва | 55,8° | ≈ 940 км/ч |
| Томск | 56,5° | ≈ 920 км/ч |
| Мурманск | 69° | ≈ 600 км/ч |
| Северный полюс | 90° | 0 |
Почему не чувствуем
Ещё Галилей заметил: если плыть на корабле ровно и без качки, внутри каюты нельзя понять, стоит корабль или плывёт. Мухи летают, капли падают, мяч катится так же, как на берегу. Это принцип относительности: равномерное движение по прямой ничем не отличается от покоя.
Тело чувствует ускорение: разгон, торможение, повороты. Как в самолёте: на взлёте вжимает в кресло, а на высоте при 900 км/ч можно спокойно пить сок. Земля вращается очень плавно, и её поворот за минуту крошечный. Центростремительное ускорение на экваторе около 0,03 м/с², это в 300 раз меньше ускорения свободного падения.
А воздух? Атмосфера вращается вместе с Землёй, поэтому встречного ветра нет. Он был бы, если бы Земля вдруг остановилась, и это была бы катастрофа.
Как вращение всё-таки видно
- Смена дня и ночи и движение Солнца и звёзд по небу.
- Маятник Фуко: в 1851 году Леон Фуко подвесил под куполом Пантеона в Париже 67-метровый маятник. Плоскость его качаний медленно поворачивалась, а на самом деле поворачивался пол вместе с Землёй.
- Сила Кориолиса закручивает циклоны: в Северном полушарии против часовой стрелки, в Южном по часовой.
- На экваторе предметы весят примерно на 0,3–0,5 % меньше, чем на полюсе: частично из-за вращения, частично из-за сплюснутой формы Земли.
- Космодромы строят ближе к экватору, а ракеты запускают на восток: вращение Земли бесплатно добавляет ракете скорость.
Миф: вода в раковине закручивается в разные стороны в разных полушариях из-за вращения Земли. В раковине эффект Кориолиса слишком слабый, направление определяет форма раковины и то, как текла вода.
Разберём на занятии
На живых занятиях преподаватель объясняет школьные темы через такие истории: так правило или формула запоминается с первого раза.
Первое занятие бесплатное: можно посмотреть формат вместе с ребёнком и решить, подходит ли он.
Частые вопросы
А движение вокруг Солнца мы тоже не чувствуем?
Тоже. Земля летит по орбите со скоростью около 30 км/с, это 107 000 км/ч. Орбита почти круглая, и ускорение тоже очень маленькое.
Что будет, если Земля остановится?
Атмосфера, океаны и всё незакреплённое продолжат двигаться со скоростью до 1670 км/ч. К счастью, ничто не может её так резко остановить.