Blog Detail

  • Home
  • Период вращения и частота вращения: Криволинейное движение, вращение — урок. Физика, 7 класс.

Период вращения и частота вращения: Криволинейное движение, вращение — урок. Физика, 7 класс.

Частота вращения | это… Что такое Частота вращения?

ТолкованиеПеревод

Частота вращения

Угловая скорость (синяя стрелка) в одну единицу по часовой стрелке

Угловая скорость (синяя стрелка) в полторы единицы по часовой стрелке

Угловая скорость (синяя стрелка) в одну единицу против часовой стрелки

Углова́я ско́рость — векторная величина, характеризующая скорость вращения тела. Вектор угловой скорости по величине равен углу поворота тела в единицу времени:

,

а направлен по оси вращения согласно правилу буравчика, то есть, в ту сторону, в которую ввинчивался бы буравчик с правой резьбой, если бы вращался в ту же сторону.

Единица измерения угловой скорости, принятая в системах СИ и СГС) — радианы в секунду. (Примечание: радиан, как и любые единицы измерения угла, — физически безразмерен, поэтому физическая размерность угловой скорости — просто [1/секунда]). В технике также используются обороты в секунду, намного реже — градусы в секунду, грады в секунду. Пожалуй, чаще всего в технике используют обороты в минуту — это идёт с тех времён, когда частоту вращения тихоходных паровых машин определяли, просто «вручную» подсчитывая число оборотов за единицу времени.

Вектор (мгновенной) скорости любой точки (абсолютно) твердого тела, вращающегося с угловой скоростью определяется формулой:

где  — радиус-вектор к данной точке из начала координат, расположенного на оси вращения тела, а квадратными скобками обозначено векторное произведение. Линейную скорость (совпадающую с модулем вектора скорости) точки на определенном расстоянии (радиусе) r от оси вращения можно считать так: v = rω. Если вместо радианов применять другие единицы углов, то в двух последних формулах появится множитель, не равный единице.

  • В случае плоского вращения, то есть когда все векторы скоростей точек тела лежат (всегда) в одной плоскости («плоскости вращения»), угловая скорость тела всегда перпендикулярна этой плоскости, и по сути — если плоскость вращения заведомо известна — может быть заменена скаляром — проекцией на ось, ортогональную плоскости вращения. В этом случае кинематика вращения сильно упрощается, однако в общем случае угловая скорость может менять со временем направление в трехмерном пространстве, и такая упрощенная картина не работает.
  • Производная угловой скорости по времени есть угловое ускорение.
  • Движение с постоянным вектором угловой скорости называется равномерным вращательным движением (в этом случае угловое ускорение равно нулю).
  • Угловая скорость (рассматриваемая как свободный вектор) одинакова во всех инерциальных системах отсчета, однако в разных инерциальных системах отсчета может различаться ось или центр вращения одного и того же конкретного тела в один и тот же момент времени (то есть будет различной «точка приложения» угловой скорости).
  • В случае движения одной единственной точки в трехмерном пространстве можно написать выражение для угловой скорости этой точки относительно выбранного начала координат:
, где  — радиус-вектор точки (из начала координат),  — скорость этой точки.  — векторное произведение,  — скалярное произведение векторов. Однако эта формула не определяет угловую скорость однозначно (в случае единственной точки можно подобрать и другие векторы , подходящие по определению, по другому — произвольно — выбрав направление оси вращения), а для общего случая (когда тело включает более одной материальной точки) — эта формула не верна для угловой скорости всего тела (так как дает разные для каждой точки, а при вращении абсолютно твёрдого тела по определению угловая скорость его вращения — единственный вектор). При всём при этом, в двумерном случае (случае плоского вращения) эта формула вполне достаточна, однозначна и корректна, так как в этом частном случае направление оси вращения заведомо однозначно определено.
  • В случае равномерного вращательного движения (то есть движения с постоянным вектором угловой скорости) декартовы координаты точек вращающегося так тела совершают гармонические колебания с угловой (циклической) частотой, равной модулю вектора угловой скорости.
  • При измерении угловой скорости в оборотах в секунду (об/с), модуль угловой скорости равномерного вращательного движения совпадает с частотой вращения f, измеренной в герцах (Гц) (то есть в таких единицах ).
  • В случае использования обычной физической единицы угловой скорости — радианов в секунду — модуль угловой скорости связан с частотой вращения так:
  • Наконец, при использовании градусов в секунду связь с частотой вращения будет:
  • Угловая частота
  • Угловое ускорение
  • Момент импульса

Wikimedia Foundation.
2010.

Игры ⚽ Поможем написать курсовую

  • Частота сети
  • Частота сердечных сокращений

Полезное

PhysBook:Электронный учебник физики — PhysBook

Содержание


  • 1 Учебники

  • 2 Механика


    • 2. 1 Кинематика

    • 2.2 Динамика

    • 2.3 Законы сохранения

    • 2.4 Статика

    • 2.5 Механические колебания и волны

  • 3 Термодинамика и МКТ


    • 3.1 МКТ

    • 3.2 Термодинамика

  • 4 Электродинамика


    • 4. 1 Электростатика

    • 4.2 Электрический ток

    • 4.3 Магнетизм

    • 4.4 Электромагнитные колебания и волны

  • 5 Оптика. СТО


    • 5.1 Геометрическая оптика

    • 5.2 Волновая оптика

    • 5.3 Фотометрия

    • 5.4 Квантовая оптика

    • 5. 5 Излучение и спектры

    • 5.6 СТО

  • 6 Атомная и ядерная


    • 6.1 Атомная физика. Квантовая теория

    • 6.2 Ядерная физика

  • 7 Общие темы

  • 8 Новые страницы

Здесь размещена информация по школьной физике:

  1. материалы из учебников, лекций, рефератов, журналов;
  2. разработки уроков, тем;
  3. flash-анимации, фотографии, рисунки различных физических процессов;
  4. ссылки на другие сайты

и многое другое.

Каждый зарегистрированный пользователь сайта имеет возможность выкладывать свои материалы (см. справку), обсуждать уже созданные.

Учебники

Формулы по физике – 7 класс – 8 класс – 9 класс – 10 класс – 11 класс –

Механика

Кинематика

Основные понятия кинематики – Прямолинейное движение – Криволинейное движение – Движение в пространстве

Динамика

Законы Ньютона – Силы в механике – Движение под действием нескольких сил

Законы сохранения

Закон сохранения импульса – Закон сохранения энергии

Статика

Статика твердых тел – Динамика твердых тел – Гидростатика – Гидродинамика

Механические колебания и волны

Механические колебания – Механические волны


Термодинамика и МКТ

МКТ

Основы МКТ – Газовые законы – МКТ идеального газа

Термодинамика

Первый закон термодинамики – Второй закон термодинамики – Жидкость-газ – Поверхностное натяжение – Твердые тела – Тепловое расширение


Электродинамика

Электростатика

Электрическое поле и его параметры – Электроемкость

Электрический ток

Постоянный электрический ток – Электрический ток в металлах – Электрический ток в жидкостях – Электрический ток в газах – Электрический ток в вакууме – Электрический ток в полупроводниках

Магнетизм

Магнитное поле – Электромагнитная индукция

Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные колебания – Производство и передача электроэнергии – Электромагнитные волны


Оптика.

СТО

Геометрическая оптика

Прямолинейное распространение света. Отражение света – Преломление света – Линзы

Волновая оптика

Свет как электромагнитная волна – Интерференция света – Дифракция света

Фотометрия

Фотометрия

Квантовая оптика

Квантовая оптика

Излучение и спектры

Излучение и спектры

СТО

СТО


Атомная и ядерная

Атомная физика. Квантовая теория

Строение атома – Квантовая теория – Излучение атома

Ядерная физика

Атомное ядро – Радиоактивность – Ядерные реакции – Элементарные частицы


Общие темы

Измерения – Методы решения – Развитие науки- Статья- Как писать введение в реферате- Подготовка к ЕГЭ — Репетитор по физике

Новые страницы

Запрос не дал результатов.

период вращения

период вращения

Астрофизика (Индекс) О

период вращения

(время, необходимое астрономическому телу для обращения)


Период вращения вращающегося тела это время
требуется один оборот, например, у Земли по существу день.
Скорость вращения тела является обратной величиной периода вращения,
например, Земля совершает по существу 1 оборот в день.
скорость вращения скорость движения тела
экватору, порядка 1000 миль в час для Земли.
Для нетвердого тела, такого как звезда, период вращения не является
один период времени, так как порции вращаются быстрее, чем другие порции,
называется дифференциальным вращением .

Что касается оборотов планеты (или оборотов планеты ),
день планеты (он же синодический период вращения ) состоит из
полный оборот плюс или минус часть оборота до точки
где та же сторона обращена к звезде-хозяину, учитывая их новое положение
в ходе их орбиты.
Таким образом, земные сутки в 86400 секунд длиннее, чем на самом деле.
период вращения около 86164 секунд ( период звездного вращения ).
Венера, которая вращается в направлении, противоположном своей орбите
( ретроградное вращение ),
имеет день, который короче периода его вращения.
Определение вращения внесолнечных планет представляет собой сложную задачу.
поэтому количество планет, для которых известно вращение, ограничено.
Вращение скалистых планет может представлять интерес для определения
их обитаемость.

Пульсары — нейтронные звезды, достаточно
компактный, чтобы быстро вращаться, некоторые имеют периоды вращения, составляющие мелкие доли
секунды (миллисекундные пульсары). Относительность накладывает ограничение на вращение
период объекта, потому что вращение не может быть таким быстрым
что любая часть объекта (например, его экватор) движется быстрее, чем
скорость света в вакууме, что накладывает ограничение на возможное вращение
скорость и период, в зависимости от размера объекта. На
открытие пульсаров, их часовая устойчивость повторяющегося
импульсы указывали на вращающийся источник, а подразумеваемое вращение
периоды были слишком малы для звезды главной последовательности, важно
подсказки к заключению, что они нейтронные звезды.

Если период вращения совпадает с периодом обращения и равен
проградный (т. е. не ретроградный), то же
сторона объекта постоянно обращена к своему хозяину
(если орбита круговая; если нет, т. е. орбита эксцентрична,
есть вариации относительно того, какая сторона обращена к хозяину)
которое называется синхронным вращением , признаком приливной блокировки.
Это верно для Луны, обращенной к Земле, и верно для большинства
луны в Солнечной системе.
Некоторые периоды вращения:

Солнце 25–35 (земных) дней (дифференциал).
Меркурий 59 дней.
Венера 243 дня (ретроградный).
Луна 27,3 дня (синхронно).
Марс 1,03 дня.
Юпитер 0,41 дня (его интерьер).
Сатурн 0,44 дня (его интерьер).
Уран 0,72 дня.
Нептун 0,67 дня.
Плутон 6,39 дня.
51 Пегас б 4,2 дня (синхронно).
Двоичный код Халса-Тейлора 59 миллисекунд.
J1713+0747 4,57 мс.
Black Widow Pulsar 1,61 мс.

( кинематика, объекты, период, вращение )

Дальнейшее чтение:

https://en.wikipedia.org/wiki/Rotation_period


Ссылка на страницы:

Ахернар

Ап звезда

Beta Pictoris b (β Pictoris b)

коричневый карлик (BD)

диаграмма цвет-период

модель гравитационного потенциала

гирохронология

Ячейка Хэдли

Хаумеа

Двоичный файл Халса-Тейлора (PSR B1913+16)

Дж 2

Парадокс Мейера

миллисекундный пульсар (MSP)

Диаграмма P-Pdot

производная периода

образование планет

пульсар (ПСР)

характерный возраст пульсара (τ)

вращающийся радиопереход (RRAT)

звездный

СМЦ Х-1

определение звездного возраста

определение звездных параметров

звездное вращение

Солнце

солнечное пятно

синхронная орбита

Звезда Т-Тельца (ТТС)

приливная блокировка

приливная миграция

Венера


Индекс

Период вращения и продолжительность дня

(Примечание добавлено 30 марта 2015 г.: недавно определенная скорость вращения Сатурна на 10 секунд больше, чем значение, используемое в таблицах ниже, но, поскольку новая скорость имеет неопределенность в 45 секунд, нет веских причин для изменения показанных значений. здесь)

Звездный период вращения и синодический период вращения

Когда планета вращается вокруг своей оси, кажется, что звезды движутся вокруг проекции оси планеты в космос. Время, необходимое для того, чтобы звезды совершили один оборот вокруг своей траектории, называется сидерическим периодом вращения или периодом вращения планеты.

Пока планета вращается, она также движется вокруг Солнца. Это меняет видимое положение Солнца среди звезд, и в результате оно не перемещается по небу за тот же период времени, что и звезды. В зависимости от того, является ли вращение планеты прямым (в том же направлении, что и ее орбитальное движение) или обратным (в направлении, противоположном ее орбитальному движению), время, за которое Солнце делает один оборот по небу, называется синодический период вращения или продолжительность дня может быть длиннее или короче сидерического периода вращения. В таблице 1 показаны период вращения и продолжительность дня для Луны и планет. Как видите, для большинства тел эти два периода времени очень похожи, но для объектов с медленным периодом вращения, таких как Луна, Меркурий и Венера, существует большая разница между двумя периодами времени.

Корпус
(странное вращение) Меркурий
Венера
Земля
Луна
Марс
Юпитер
Сатурн
Уран
Нептун
(почти боковое вращение) Плутон
Сидерный период
58,6467 Дни
— 243,02 дня
23 часа 56 мин. 4,1 сек
27,322 дня
24 часа 37 мин. 22,66 SEC
9 HR 55 мин.
10. 754 3 Мин.
10 -й 9014 3 МИН. мин 24 сек
16 ч 6,6 мин
— 6 дней 9 ч 17,6 мин
Синодический период = «День»
175.940 Дни
— 116,75 Дни
24 часа 0 мин 0 с
29,53 дня
— 17 часов 14 минут 23 секунды
16 часов 6,6 минут
— 6 дней 9 часов 17,0 минут

Таблица 1: Сравнение сидерического и синодического периодов

(некоторые ссылки ведут к более подробным обсуждениям, другие — позже)

Ретроградное вращение

Все планеты вращаются вокруг Солнца в одном и том же восточном направлении. Большинство из них также вращаются вокруг своих осей в том же направлении. Венера, Уран и Плутон, однако, вращаются в противоположном направлении, и если нам нужно выполнить какие-либо арифметические действия, связанные с их вращением, например, сравнить скорость их вращения с продолжительностью дня, мы должны различать ПРЯМОЕ вращение, которое находится в одном и том же направлении. направление как орбитальное движение, так и РЕТРОГРАДНОЕ вращение, которое идет в противоположном направлении. Для этого мы определяем период вращения как время, за которое планета делает один оборот вокруг своей оси НА ВОСТОК, заставляя звезды поворачиваться вокруг неба на запад. Если бы планета вращалась в противоположном направлении, заставляя звезды вращаться вокруг неба в противоположном направлении, нам пришлось бы повернуть время вспять, чтобы увидеть движение звезд на запад. В результате период вращения планеты, имеющей ретроградное вращение, является отрицательным числом, как показано в таблице для трех планет, имеющих такое вращение.

Имейте в виду, что хотя некоторые планеты имеют ретроградное ВРАЩЕНИЕ, ВСЕ они вращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении.

Для дополнительного обсуждения ретроградного движения в целом или ретроградного вращения в частности см. Ретроградное движение.

Наклоны планет

     Большинство планет вращаются на восток, как и Земля. Некоторые планеты (Венера, Уран и Плутон) вращаются на запад, если Северный полюс определяется как тот, что находится «наверху» планеты (над плоскостью нашей орбиты). Об этих планетах можно сказать, что они перевернуты (наклон больше 9°).0 градусов), или что они вращаются назад (наклон = отрицательное число) относительно своих орбит.

Предостережения

Поскольку период вращения Земли почти равен продолжительности ее дня, мы иногда немного небрежно обсуждаем вращение неба и говорим, что звезды вращаются вокруг нас один раз в день. Точно так же небрежные люди нередко путают период вращения планеты с продолжительностью ее дня или наоборот. Итак, вы можете прочитать, что у Марса день длится 24 часа 37 минут, что на самом деле является периодом его вращения, или что Венера вращается за 117 дней, что на самом деле составляет продолжительность ее дня. Возможно, в случае с Марсом погрешность в пару минут не так уж и важна, но сказать, что Венера вращается за 117 дней, даже близко не соответствует фактическому значению в 243 дня. Поэтому, если вы не хотите рисковать совершить серьезные ошибки, вы должны быть уверены, что понимаете, что имеете в виду, когда указываете любое значение.

Существует также небольшая преднамеренная ошибка в использовании терминов «звездное время» и «год» на этой странице, потому что астрономы обычно используют звездное время для измерения движения земного неба на запад, определяемого движением в день весеннего равноденствия. не движение звезд. Из-за прецессии звездные и звездные сутки Земли различаются примерно на 8 миллисекунд, а продолжительность года (обозначенная как 365,2422 дня) отличается от периода обращения Земли примерно на 20 минут. Эти ошибки малы по сравнению с числами, обсуждаемыми на этой странице, и применимы только к Земле, поэтому в интересах простоты лучше их игнорировать.

Объяснение разницы между вращением и продолжительностью дня

Как показано в таблице, период вращения и продолжительность дня почти одинаковы для всех внешних планет. На самом деле для большинства из них значения настолько близки, что они совпадают с точностью, показанной здесь. Однако для Луны и внутренних планет ситуация совершенно иная. Земля и Марс, которые вращаются относительно быстро, имеют разницу между периодом вращения и продолжительностью дня всего в несколько минут, но для Луны, Венеры и Меркурия разница между двумя значениями довольно велика. Для Луны разница в два дня недостаточна для того, чтобы день казался сильно отличающимся от периода вращения, но достаточно, чтобы сбить с толку, если причина разницы не понята, а для Меркурия и Венеры разница между двумя значениями настолько велика. что периоды их вращения, на первый взгляд, совершенно не связаны с продолжительностью их дней.

Чтобы объяснить, почему продолжительность дня или синодический период вращения отличается от сидерического периода вращения, мы рассмотрим, как данное место движется вокруг планеты и как это меняет вид неба в течение одного периода вращения.

На приведенной ниже диаграмме четыре синие точки справа представляют положение планеты в четыре периода времени, отстоящих друг от друга на треть периода вращения. Число оборотов, которые сделала планета, указано цифрами справа от каждой точки. Белая точка показывает, как положение определенного места на планете изменяется по мере того, как планета вращается на восток (против часовой стрелки на этой диаграмме), а большая желтая точка в крайнем левом углу представляет положение Солнца. Размеры Солнца и планеты, а также угол, на который движется планета за один оборот, были преувеличены, чтобы было легче увидеть, что происходит.

Движение планеты за один оборот. Движение планеты вокруг Солнца заставляет Солнце двигаться по небу. Каждый градус, на который планета движется вокруг Солнца, заставляет Солнце двигаться на градус вокруг планеты.

В начале вращения, показанном синей точкой внизу диаграммы, место, за которым мы следим, находится на стороне планеты, обращенной к Солнцу, так что сейчас полдень, а Солнце более или менее над головой в этом месте. . По мере того, как планета движется вокруг Солнца, это место движется вокруг планеты против часовой стрелки, о чем свидетельствует изменение положения белой точки. В верхнем положении планета совершила один полный оборот, и планета и белая точка обращены в том же направлении, что и в начале, на что указывают горизонтальные линии, идущие влево от начального и конечного положений планеты. Если бы какие-либо звезды были видны, они совершили бы ровно один оборот по небу за один прошедший период вращения.

А вот с Солнцем дело обстоит иначе. Как показано диагональной линией, соединяющей конечное положение планеты с Солнцем, планета переместилась вокруг Солнца на некоторый угол А (показан слева рядом с Солнцем), и в результате Солнце, кажется, прошло через этот угол. тот же угол А (показан справа возле планеты) относительно звезд. Хотя звезды прошли весь путь по небу, Солнце все еще немного стесняется завершить свое путешествие, и ему нужно немного больше времени, чтобы компенсировать дополнительный угол, который ему все еще нужно покрыть. Из-за этого период вращения (время обращения звезд) отличается от суток (времени обращения Солнца) на небольшое количество времени (приблизительно время, за которое планета совершает оборот на угол равно углу А, на который он двигался вокруг Солнца).

Период вращения Земли

Чтобы увидеть, как это работает, рассмотрим случай с Землей. Земля обращается вокруг Солнца за один год, или примерно 365 1/4 дней. Число градусов в окружности равно 360 градусам, что примерно равно количеству дней в году, поэтому угол, на который кажется, что Солнце смещается относительно звезд за один оборот, составляет примерно один градус.

Чтобы рассчитать, сколько времени требуется Земле, чтобы повернуться на угол в один градус, мы делим продолжительность суток, 24 часа или 1440 минут, на 360 градусов, которые она совершает за это вращение, получая скорость вращения 4 минуты. за градус. Поскольку движение Солнца отличается от движения звезд на один градус, а Земле требуется 4 минуты, чтобы повернуться на один градус, Солнцу требуется на 4 минуты больше времени, чтобы совершить оборот по небу, чем звездам. а период вращения Земли на 4 минуты меньше длины ее суток. Поскольку мы определяем сутки как имеющие ровно 24 часа, период вращения Земли составляет 23 часа 56 минут, как показано в таблице.

Периоды вращения внешних планет

Для внешних планет мы можем использовать тот же вид вычислений, который мы только что сделали для Земли, воспользовавшись тем фактом, что у них гораздо более длинные орбитальные периоды, поэтому число оборотов в году намного больше, а расстояние, за которое они проходят один оборот соответственно меньше.

Для Марса год почти в два раза длиннее нашего, 686,98 дня, а период вращения немного больше, чем у нас, 24 часа 37 минут 22,66 секунды (часто ошибочно указывается как продолжительность дня). Разделив период вращения на год, мы находим, что Марс делает за год 670 оборотов, перемещаясь вокруг Солнца примерно на полградуса за каждый оборот. Поскольку Марс вращается примерно с той же скоростью, что и мы, потребуется около 2 минут, чтобы компенсировать это движение на полградуса; поэтому на Марсе день должен быть примерно на 2 минуты длиннее периода вращения. Эти расчеты значительно округлены, поэтому результаты являются приблизительными; но если бы расчеты были выполнены точно, результаты также были бы достаточно точными.

Для планет, которые находятся еще дальше, движение вокруг Солнца еще меньше, и время, необходимое для его компенсации, составляет всего несколько секунд. Для Юпитера разница между периодом вращения и продолжительностью суток составляет около 3 секунд; а для Сатурна, Урана и Нептуна разница составляет около 1 секунды. Даже для Плутона, у которого скорость вращения намного больше, чем у юпитерианских планет, разница между периодом вращения и днем ​​составляет менее 40 секунд, что является небольшой разницей по сравнению с периодом его вращения более шести дней. В результате продолжительность дня и период вращения примерно одинаковы, и мы часто рассматриваем их как одинаковые (точно так же, как мы часто поступаем, хотя и не так точно, для Земли).

Вышеупомянутый метод хорошо работает для планет с высокой скоростью вращения по сравнению с их орбитальными периодами, так что они вращаются сотни, тысячи или даже десятки тысяч раз на каждой орбите. Но для объектов, которые вращаются по орбите очень мало раз, угол A очень велик, а это означает, что планете требуется довольно много времени, чтобы повернуться на этот дополнительный угол, и разница между днем ​​и периодом вращения может стать удивительно большой, как показано ниже для Луны.

Период вращения и продолжительность дня Луны

Поскольку Луна движется вокруг Солнца вместе с Землей, Солнце перемещается по лунному небу на один градус в день так же, как и во время вращения Земли. Но в то время как Земля вращается примерно за один день, Луне требуется более 27 дней, поэтому за один лунный оборот Солнце перемещается более чем на 27 градусов относительно звезд. Чтобы компенсировать это, Луна должна вращаться более чем на два дня дольше, что можно увидеть, сравнив период ее вращения с длиной дня. Разница между периодами в 2,2 дня кажется чрезмерной, но основная идея та же, что и для Земли; просто, поскольку Луна вращается так медленно, что (1) Солнце перемещается намного дальше за один оборот Луны, чем за один оборот Земли, и (2) Луне требуется больше времени, чем Земле, чтобы компенсировать любое заданное движение Солнца. Каждый из этих факторов увеличивает четырехминутную разницу между вращением Земли и продолжительностью дня на 27,3-кратное замедление движения Луны, что дает общее увеличение в 27,3 в квадрате, или почти в 750 раз. Таким образом, четырехминутная разница между продолжительностью дня и периодом вращения становится 4 умноженной на 750, или 3000 минут, что составляет немногим более двух дней.

К сожалению, это не конец вычислений, потому что за то время, пока Луна должна вращаться, чтобы компенсировать свое движение вокруг Солнца, она продолжает двигаться вокруг Солнца , вызывая разницу в два градуса между солнечным и звездным движениями, что требуется еще четыре часа, чтобы компенсировать (4 минуты на градус для Земли, умножить на два градуса, чтобы компенсировать, в 27 раз медленнее вращения для Луны). И в течение этих четырех часов Луна перемещается еще на одну шестую градуса вокруг Солнца, так что для получения действительно точных результатов нам придется продолжать делать это со все меньшими и меньшими значениями времени и углов, пока разница не станет слишком малой, чтобы на нее обращать внимание.

Более точный расчет

Для Луны мы могли бы удовлетвориться только двухэтапным расчетом, показанным выше, и не беспокоиться о все меньших и меньших поправках. Но если нам нужны точные результаты для Меркурия и Венеры, которые вращаются еще медленнее и имеют более короткий период обращения, мы не сможем обойтись одной или двумя поправками; может потребоваться полдюжины или больше, в зависимости от желаемой точности. Поэтому для этих планет нам нужен другой способ расчета; но, к счастью, существует относительно простой способ вычисления разницы между периодом вращения и продолжительностью дня, который можно сделать сколь угодно точно, просто используя точные числа для выполнения арифметических действий.

За год планета совершает оборот определенное количество раз, и столько же раз по небу проходят звезды. Если бы планета была неподвижна относительно Солнца, так что Солнце было бы неподвижно на небе относительно звезд, оно восходило бы и заходило столько же раз, сколько и звезды, но в течение одного года планета делает один оборот вокруг Солнца, и в результате Солнце перемещается один раз на восток среди звезд. Если планета имеет прямое вращение, как и большинство других, так что звезды движутся по небу на запад, то движение Солнца на восток относительно звезд происходит в обратном направлении, поэтому оно совершает один оборот по небу на один оборот меньше, и

Количество дней в году = количество оборотов — 1 .

Если планета имеет ретроградное вращение, звезды будут двигаться по небу на восток, а не на запад, и движение Солнца на восток приведет к тому, что оно пересечет небо на больше раз, чем звезды за один год. Однако, поскольку мы рассматриваем этот вид вращения как имеющий отрицательный период вращения, большее отрицательное число по-прежнему на единицу меньше числа вращений. Следовательно, это уравнение можно применить ко всем планетам, независимо от того, как они вращаются.

В таблице ниже показаны результаты использования этого метода для всех планет и Луны. Самый интересный результат для Меркурия. Его медленное вращение и быстрое орбитальное движение вызывают огромную разницу между сутками и периодом вращения, которые различаются в три раза больше, чем у любой другой планеты. Но что действительно поразительно, так это то, что период вращения равен ровно 2/3 периода обращения, а день равен ровно два периода обращения, так что одна сторона Меркурия обращена к Солнцу целый год, затем другая стороны на следующий год. Еще более удивительно, как обсуждалось в «Вращении Меркурия», когда Меркурий находится ближе всего к Солнцу в перигелии, его орбитальное и вращательное движение почти идентичны, так что более недели одна и та же сторона планеты обращена к кажущемуся неподвижным Солнцу. почти как если бы он всегда держался одной и той же стороны к Солнцу, как мы привыкли верить.

Объект Орбитальный
Период
Вращение
Период
Число оборотов
В год
Дней
В год
Продолжительность дня
Меркурий
Венера
Земля
Луна
Марс
Юпитер
Сатурн
Уран
Нептун
Плутон
87 970 дней
224,70 Дни
365.256* Дни
365,256 Дни
686,980 Дни
4332,59 Дни
10759. 22 Дни
30685,4 дня
60189 Дни

30685,4 дня
60189 Дни

30685,4 дня
60189 Дни

965955555.4 дня
60189 Дни

955555.4
.

58,6467 Дни
— 243,02 дня
23 часа 56 мин. 4,1 сек
27,322 дня
24 часа 37 мин. 22,66 сек
9 часов 55 мин. 30 секунд
10 ч. 32 мин. 35 секунды
— 17 часа 44444 3 мин. ч 6,6 мин
— 6 дней 9 ч 17,6 мин
1,500000
— 0,92462
366.256
13.369
669.5994
10476.8
24492.07
— 42717
89667
— 14163.4
0,500000
— 1,92462
365,256
12,369
668,5994
10475,8
24491,07
— 42718
— 941636 941664

175,940 дней
— 116,75 дней
24 часа 0 мин. 0 сек
29,53 дня
24 часа 39 мин. 35,24 Сек
9 часов 55 мин. 33 секунды
10 HR 32 мин. 36 36 36 3 36 3 36. ч 6,6 мин
— 6 дней 9 часов 17,0 мин

* Продолжительность периода обращения Земли, хотя и называется в обсуждении «годом», составляет , а не , как календарный (или тропический ) год, который примерно на 20 минут короче периода обращения из-за прецессии равноденствий и составляет около 365,244 дня.

Резюме

Каждая планета, обращаясь вокруг Солнца, видит, как Солнце движется на восток среди звезд один раз в год, и в результате движение звезд по небу, определяющее период вращения, отличается от движения дня, т.е. определяется движением Солнца по небу.

Вычисление разницы между двумя периодами выполняется одним из двух способов. Для планет с быстрым вращением или длительным периодом обращения оценка ежедневного движения Солнца относительно звезд и того, сколько времени потребуется планете, чтобы совершить это угловое движение, дает разницу между днем ​​​​и периодом вращения.

Write a comment