一年四季地球的公转速度会发生怎样的变化 急
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/24 09:08:43
一年四季地球的公转速度会发生怎样的变化 急
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一年四季地球的公转速度会发生怎样的变化 急
地球于每年1月初经过近日点,7月初经过远日点,因此,从 1月初到当年7月初,地球与太阳的距离逐渐加大,地球公转速度逐渐减慢；从7月初到来年1月初,地球与太阳的距离逐渐缩小,地球公转速度逐渐加快.
根据地球公转的恒星周期（恒星年）,即得地球公转的平均角速度为每日 0.99°,亦即每日约59′.根据轨道周长和上述周期,则得地球公转的平均线速度为每秒 29.78km,即每秒约 30km.地球公转的角速度和线速度,都因季节而变化.由于日地距离的变化,造成太阳对于地球的引力的变化：地球离太阳近时,它受太阳的引力就大,公转的角速度和线速度都变大；地球远离太阳时,速度就变小.地球公转速度的变化,遵循开普勒行星运动第二定律――面速度不变.对于惯性直线运动而言,面速度不变是不言而喻的.中心天体的引力,只能改变公转的方向、线速度和角速度的大小,而不改变其面速度.若将时间区分为极短间隔的情形下,日地距离、地球公转线速度和面积速度之间的关系,犹如三角形的高（日地距离）、底（公转线速度）和面积（公转面速度）之间的关系.三角形面积=1/2・底・高.面速度不变制约着日地距离和公转速度的变化：距离近,公转速度必快；距离远,速度必慢.换言之,地球公转速度（线速度和角速度）是以面速度不变为前提而发生变化的.地球于每年1月初经过轨道的近日点,7月初经过远日点.因此,自1月初到7月初,地球离太阳愈来愈远,公转速度逐渐减慢；自7月初到次年1月初,地球距太阳愈来愈近,公转速度渐次变快.当地球位于近日点时,公转速度最快,具体地说,这时的角速度为每日61′10″,线速度为每秒30.3km.当地球位于远日点时,公转速度最慢,具体地说,这时的角速度为每日57′10″,线速度为每秒29.3km.可以看出,这两对极值的差异并不大,因为地球轨道接近圆形,以致日地距离的变化是很微小的.地球公转轨道是个椭圆.太阳的中心位于这个椭圆的焦点上.地球运动到近日点时,离太阳最近；到远日点时离太阳最远.地球离太阳的平均距离约1.496亿千米;地球公转速度以在近日点为最大,每秒30.3千米,在远日点为最小,每秒29.78千米,平均速度为29.79千米/秒.
补充： 地球公转是一种周期性的圆周运动,因此,地球公转速度包含着角速度和线速度两个方面.如果我们采用恒星年作地球公转周期的话,那么地球公转的平均角速度就是每年360°,也就是经过365.2564日地球公转360°,即每日约0°.986,亦即每日约59′8〃.地球轨道总长度是940000000千米,因此,地球公转的平均线速度就是每年9.4亿千米,也就是经过365.2564日地球公转了9.4亿千米,即每秒钟29.7千米,约每秒30千米.
依据开普勒行星运动第二定律可知,地球公转速度与日地距离有关.地球公转的角速度和线速度都不是固定的值,随着日地距离的变化而改变.地球在过近日点时,公转的速度快,角速度和线速度都超过它们的平均值,角速度为1°1′11〃/日,线速度为30.3千米/秒；地球在过远日点时,公转的速度慢,角速度和线速度都低于它们的平均值,角速度为57′11〃/日,线速度为29.3千米/秒.地球于每年1月初经过近日点,7月初经过远日点,因此,从 1月初到当年7月初,地球与太阳的距离逐渐加大,地球公转速度逐渐减慢；从7月初到来年1月初,地球与太阳的距离逐渐缩小,地球公转速度逐渐加快.
我们知道,春分点和秋分点对黄道是等分的,如果地球公转速度是均匀的,则视太阳由春分点运行到秋分点所需要的时间,应该与视太阳由秋分点运行到春分点所需要的时间是等长的,各为全年的一半.但是,地球公转速度是不均匀的,则走过相等距离的时间必然是不等长的.视太阳由春分点经过夏至点到秋分点,地球公转速度较慢,需要186天多,长于全年的一半,此时是北半球的夏半年和南半球的冬半年；视太阳由秋分点经过冬至点到春分点,地球公转速度较快,需要179天,短于全年的一半,此时是北半球的冬半年和南半球的夏半年.由此可见,地球公转速度的变化,是造成地球上四季不等长的根本原因.