Dünyanın Kendi Etrafında Dönüş Hızı, Yerçekimi Alan Şiddetine Etkisi

Dünyanın kendi ekseni etrafında dönüş hızı nedir? Dönmesinin yerçekimi alan şiddetine etkisi nedir? Dünyadaki konuma göre dönüş hızındaki farklılıklar, hesaplanması.

Dünyanın Kendi Etrafında Dönüş Hızı

Dünya her zaman hareket halindedir. Her ne kadar hala Dünya yüzeyinde duruyoruz gibi görünse de, Dünya kendi ekseni ve güneşin etrafında dönüyor. Bunu hissedemeyiz çünkü sürekli bir hareket, tıpkı bir uçakta olduğu gibidir. Uçakla aynı hızla ilerliyoruz, bu yüzden hareket ediyormuş gibi hissetmiyoruz.

Dünyanın kendi etrafında dönmesi

Dünya Kendi Eseni Etrafında Ne Hızla Dönüyor?

Dünya, günde bir kez kendi ekseni üzerinde döner. Dünya’nın ekvatordaki çevresi 24.901.55 mil olduğundan, ekvator üzerindeki bir noktanın hızı saatte yaklaşık 1.037.5646 mil veya 1.669.8 km / s’dir.

Kuzey Kutbu (90 derece kuzey) ve Güney Kutbu’nda (90 derece güney), hız etkin bir şekilde sıfırdır, çünkü buradaki bir nokta 24 saatte çok, çok yavaş bir hızda döner.

Hızı başka bir enlemde belirlemek için, enleminin derecesinin kosinüsünü, 1.037.5646 hızıyla çarpın. Sonuç mil / saat olarak çıkacaktır.

Böylece, 45 derece kuzeyde, kosinüs 0,7071068, yani 0,7071068 çarpı 1,037,5464 ile dönme hızı saatte 733,65611 mildir (1,180,7 km / s).

Diğer enlemler için hız:

10 derece: 1.021.7837 mph (1.644.4 km / sa)
20 derece: 974.9747 mph (1.569.1 km / s)
30 derece: 898.54154 mph (1.446.1 km / s)
40 derece: 794.80665 mph (1,279,1 km / sa)
50 derece: 666.92197 mph (1,073,3 km / sa)
60 derece: 518.7732 mph (834.9 km / s)
70 derece: 354.86177 mph (571,1 km / s)
80 derece: 180.16804 mph (289,95 km / s)

Dünya Güneş Çevresinde Ne Kadar Hızlı Seyahat Ediyor?

Dünya’nın kendi ekseni üzerinde dönme hızına ek olarak, gezegen, 365.2425 günde bir güneşin etrafında bir tur tamamlar. Güneş çevresindeki dönme hızı saatte yaklaşık 66.660 mil (107,278.87 km / s) dir.

Dünyanın Dönmesinin Yerçekimi Alan Şiddetine Etkisi

dunya-donme-etkisi

Dünya’mız kendi ekseni çevresinde 24 saatte bir tur atar. Yerin yarıçapını yuvarlak 6400 kilometre alırsak, ekvator üzerindeki bir noktanın çizgisel hızı yaklaşık 460 metre/saniye dir. Yani ekvator üzerindeki bir noktanın dönüş hızı, ses hızının yaklaşık 1,5 katıdır. Bu hızlı dönüşten dolayı ortaya çıkan merkezkaç kuvveti, yerçekimi şiddetini azaltıcı etki yapar. Yeryüzündeki noktalar, dönme eksenine farklı uzaklıklarda bulunduğundan dönmenin yerçekimine etkisi, noktadan noktaya değişik olur. Şimdi bu etkiyi saptamaya çalışalım :

Kütlesi m olan bir cisim, Şekildeki gibi, ekvator düzlemiyle e açısı yapan bir konumda bulunsun. Bu 9 açısına enlem açısı denir. Cismin eksen çevresinde dönme yarıçapı r dir. Cisme, dönmeden dolayı etkiyen merkezkaç kuvvet r nin doğrultusunda, dışa doğru ve m ω² r dir. Bu kuvveti şekildeki gibi dik bileşenlerine ayırırsak, m ω² r CosΘ bileşeni mg ye ters yönde olduğundan, ağırlığı azaltıcı etki yapar. Bu durumda cismin ağırlığı,

$\displaystyle mg-m{{\omega }^{2}}rCos\theta$ değerinde olur. Bu yeni ağırlığa mg’ dersek, $\displaystyle m{{g}^{'}}=mg-m{{\omega }^{2}}rCos\theta$

$\displaystyle {{g}^{'}}=g-{{\omega }^{2}}rCos\theta$

elde edilir. Şekildeki geometrik durumdan dolayı r=R.Cos Θ yazılırsa, $\displaystyle {{g}^{'}}=g-{{\omega }^{2}}RCo{{s}^{2}}\theta$ olur. Görülüyor ki yerçekimi ivmesi, cismin yeryüzünde bulunduğu enleme göre değişmektedir. Ayrıca yerküre tam bir küre olmayıp kutuplarda basık olduğundan R de enleme göre değişir.

Sonuç olarak şunu diyebiliriz : Yerçekimi ivmesi ya da alan şiddeti; hem Dünya’nın dönmesi hem de yerkürenin basıklığı nedeniyle, enleme göre değişmektedir. Ekvatordaki cisimler, dönüş hareketinden maksimum etkilendikleri halde kutuplardaki cisimler dönüşten hiç etkilenmezler. Üstelik kutup noktaları yer merkezine daha yakın olduğundan, ekvatordan kutuplara gidildikçe cisimlerin ağırlığı artar.