5–11классФизика и космос

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

ГородШиротаСкорость
Экватор0°≈ 1670 км/ч
Сочи43,6°≈ 1210 км/ч
Москва55,8°≈ 940 км/ч
Томск56,5°≈ 920 км/ч
Мурманск69°≈ 600 км/ч
Северный полюс90°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.