地球月球在公转的同时为什么还要自转?地球的自转还可以理解为均衡受热.但月球呢?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/24 21:50:56
地球月球在公转的同时为什么还要自转?地球的自转还可以理解为均衡受热.但月球呢?
地球月球在公转的同时为什么还要自转?
地球的自转还可以理解为均衡受热.但月球呢?
地球月球在公转的同时为什么还要自转?地球的自转还可以理解为均衡受热.但月球呢?
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自转不自转不是什么受热均衡不均衡,如果地球是个人的话连他自己都不知道为什么会自转,你要明白牛顿第一定律,可能在很久很久以前宇宙大爆炸的时候,给了现在的地球一个外力,开始了自转,根据牛顿第一定律,他会一直转下去,直到他消失,同样月球也是一样的...
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自转不自转不是什么受热均衡不均衡,如果地球是个人的话连他自己都不知道为什么会自转,你要明白牛顿第一定律,可能在很久很久以前宇宙大爆炸的时候,给了现在的地球一个外力,开始了自转,根据牛顿第一定律,他会一直转下去,直到他消失,同样月球也是一样的
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地球绕自转轴自西向东的转动。地球自转是地球的一种重要运动形式,自转的平均角速度为 7.292×10-5弧度/秒,在地球赤道上的自转线速度为 465米/秒。一般而言,地球的自转是均匀的。但精密的天文观测表明,地球自转存在着3种不同的变化。
自转速度的变化 20世纪初以后,天文学的一项重要发现是,确认地球自转速度是不均匀的。人们已经发现的地球自转速度有以下3种变化:① 长期减慢。这种变化使日...
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地球绕自转轴自西向东的转动。地球自转是地球的一种重要运动形式,自转的平均角速度为 7.292×10-5弧度/秒,在地球赤道上的自转线速度为 465米/秒。一般而言,地球的自转是均匀的。但精密的天文观测表明,地球自转存在着3种不同的变化。
自转速度的变化 20世纪初以后,天文学的一项重要发现是,确认地球自转速度是不均匀的。人们已经发现的地球自转速度有以下3种变化:① 长期减慢。这种变化使日的长度在一个世纪内大约增长1~2毫秒,使以地球自转周期为基准所计量的时间,2000 年来累计慢了2个多小时。引起地球自转长期减慢的原因主要是潮汐摩擦。②周期性变化。20世纪50年代从天文测时的分析发现,地球自转速度有季节性的周期变化,春天变慢,秋天变快,此外还有半年周期的变化。周年变化的振幅约为20~25毫秒,主要是由风的季节性变化引起的。③不规则变化。地球自转还存在着时快时慢的不规则变化。其原因尚待进一步分析研究。
地球自转轴对于地球本体的运动 地球自转轴在地球本体上的位置是经常在变动的,这种变动称为地极移动,简称极移。1765年L.欧拉证明,如果没有外力的作用,刚体地球的自转轴将围绕形状轴作自由摆动 , 周期为 305 恒星日 。1888年人们才从纬度变化的观测中证实了极移的存在。1891年美国的S.C.张德勒进一步指出,极移包括两种主要周期成分:一种是周期约14个月的自由摆动,又称张德勒摆动;另一种是周期为12个月的受迫摆动。
实际观测到的张德勒摆动就是欧拉所预言的自由摆动。但因地球不是一个绝对刚体,所以张德勒摆动的周期比欧拉所预言的周期约长40%。张德勒摆动的振幅大约在0.06〃~0.25〃之间缓慢变化 ,其周期的变化范围约为410~440天。极移的另一种主要成分是周年受迫摆动,其振幅约为0.09〃,相对来说比较稳定,主要由于大气和两极冰雪的季节性变化所引起。
将极移中的周期成分除去以后,可以得到长期极移。长期极移的平均速度约为0.003〃/年,方向大致在西经70°左右。
地球自转轴在空间的运动 地球的极半径约比赤道半径短1/300,同时地球自转的赤道面、地球绕太阳公转的黄道面和月球绕地球公转的白道面, 这三者并不在 一个平面内。由于这些因素,在月球、太阳和行星的引力作用下,使地球自转轴在空间产生了复杂的运动。这种运动通常称为岁差和章动。岁差运动表现为地球自转轴围绕黄道轴旋转,在空间描绘出一个圆锥面,绕行一周约需 2.6万年。章动是叠加在岁差运动上的许多复杂的周期运动。
月球公转时在离心力的作用下重心外偏,但在地球的引力作用下重心又向内偏。月球就在我两种力的作用下完成绕自己的轴心自转的。月球实际上是绕自己的轴相对地球旋转。因此无论是用地球作参照物还是用恒星作参照物,月球都是相对地球自转的。
月球的自转,目前传统的解释是月球是通过公转完成自转的。这样给人们造成了一种误会,就是很有名气的学者也误以为月球“相对地心不转”,也就是误以为月球是绕地轴完成“自转”的。
为了消除人们对月球自转的误解,我们可以通过下述实验形象地说明月球是绕自己的轴心旋转着的,而不是通过公转完成“自转”。
先找一张较大的白纸并在上面画一平分十二等分(标有刻度)的大圆圈表示月球轨道,轨道中心用红笔标出一红点(圆心),然后找一个较大的象棋并在棋顶上用红笔沿圆心画一直线(直径),并在象棋柱面上用红笔画一红点(表示月球的朝向地球的一面的中心点),放到纸面上的月球轨道上的任一刻度上。
实验开始,先将棋顶上的直线两端指向南北(或东西)两个方向,使象棋柱面上的红点与轨道圆心、象棋圆心置在一直线上。然后在保持棋顶直线始终指向南北(或东西)方向的前提下把象棋在轨道上逆时针平移到下一刻度上。这时我们会发现棋柱上的红点与轨道圆心、棋顶圆心不在同一直线上了,也就是在“公转”时重心偏离了。我们把象棋绕圆心逆时针旋转一个角色,使其柱面上的红点重新与轨道圆心、棋顶圆心成一直线。然后又保持棋顶上的直线的这一指向逆时针平移到第二个刻度上,以此类推。我们发现,象棋每移到下一刻度都出现柱面红点偏离轨道圆心(公转成偏),经调整后重新回到三点一线状态(自转纠偏)。
上述实验表明,两天体在绕中心旋转时,它们的公转都引起重心偏离现象,而这种现象是通过自转来纠正的。至于自转的动力,应该说就是重力(对月球而言,也就是地球的吸引力,潮汐作用也可认为是一种重力作用),这可能是因为天体内部物质的空间分布不均匀引起。
这里必须强调,解开月球自转的奥秘并不是从天文知识中得到启发而产生,恰恰相反,这是从“机械设计”原理中的平面构件的活动度的计算方法中得到启发而想到的。下面我们再通过月球自转的三种情况来证明月球是绕自己的轴心完成自转的。
1、地球和月球都是绕各自的轴心旋转的天体,此时月球的活动度大于零,月球能绕自己的轴心旋转。
2、假定在“地球”是套上一个能相对地心旋转的套筒,再用一根长杆把月球与套筒联焊在一起。此时月球的活动度等于零,但能随套筒的转动绕地球公转(也就是人们认为的相对恒星的自转)。
3、假定用长杆把月球与地球直接联焊在一起。此时月球绕自己的轴心转动的活动度等于零,不能绕自轴自转,也不能相对地球公转,只能随地球定位“公转”。
从上面的2、3种情况来考虑,月球绕地轴旋转的情况虽不同,但都不能自转,看起来都是一面朝地球。从逻辑学的角度来考虑,把这种“旋转”说成月球在空间自转是不正确的。这两种情况下月球无论是相对地球还是相对恒星都不自转。对于相对旋转的两天体而言,它们彼此都是绕各自的轴心旋转的,是公平的。并没有一个绕另一个的轴心(公转)来实现自转之说。
所以,只能用第1种情况来说明月球是绕自己的轴心旋转的。无论是相对地球,还是相对太阳,月亮都在绕自己的轴心施转。只因它的公转偏心与自转纠偏相抵消,导致不易被人们所察觉。
自然界中有许多现象都让人产生错觉,这就需要我们细心观察、认真思考,道出其中的奥秘,揭示现象的本质。
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