science >> Wetenschap >  >> Natuur

Draait de aarde langzamer of sneller aan de bovenkant?

De aarde als geheel draait 360 graden om de 24 uur. Deze rotatie is verantwoordelijk voor het verschijnen van de zon die "opkomt" in het Oosten en "ondergaat" in het Westen. De oppervlaktesnelheid van de rotatie van de aarde bovenaan - technisch bekend als de geografische noordpool - is langzamer dan die van de overgrote meerderheid van andere plaatsen op de planeet, maar is gelijk aan die van een andere terrestrische locatie.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De bovenkant (en onderkant) van de aarde loopt het langzaamst, terwijl de aarde het snelst in het midden draait.

Aardse as

Om de redenen voor verschillen in de rotatiesnelheid van de aarde te begrijpen, helpt het om vertrouwd te raken met de basisfeiten van rotatie. De aarde draait rond een onzichtbare lijn die bekend staat als zijn as, die zich uitstrekt van de top, de noordpool, door het midden en naar de bodem, of de zuidpool. Stel je voor een visuele weergave hiervan een carrousel voor die draait rond zijn stationaire ondersteuningsstructuur; deze steunstructuur lijkt op de as van de aarde. In essentie zijn de geografische Noord- en Zuidpool vaste eindpunten waarop de planeet draait.

Afstandsverschillen

Omdat de aarde een bol is, is deze de breedste van de evenaar en wordt hij steeds smaller naar de boven- en onderkant toe. Dit betekent dat de omtrek van de aarde, of de afstand eromheen, het grootst is aan de evenaar, en afneemt met hogere breedtegraden totdat deze niet meer bestaat aan de polen. Een analogie hiervan is een touwtje om een ​​basketbal te binden: er is meer touw nodig als het rond het midden van de bal wordt gebonden dan bij de bovenkant van de bal, en het is onmogelijk om een ​​touwtje rond de top te binden. Het verschil in afstand begrijpen is van cruciaal belang om de rest van de puzzel uit te zoeken.

Reistijd -

Stel je nu voor dat je vanuit de ruimte naar beneden kijkt op de aarde, waarbij je doet alsof je een persoon kunt zien staan de evenaar terwijl de aarde rond zijn as roteert. Deze persoon zou binnen 24 uur een zeer substantiële afstand afleggen, in vergelijking met een persoon die op de top van de aarde staat en helemaal niet zou reizen. De laatste persoon zou op zijn plaats blijven staan ​​terwijl de planeet onder hem draait. De snelheid van de persoon aan de evenaar is snel omdat ze meer afstand aflegt in dezelfde tijdspanne, terwijl de snelheid van de persoon op de Noordpool nul is omdat hij geen afstand hoeft af te leggen. Evenzo zou de snelheid van iemand die op de bodem van de aarde staat, of de zuidpool, ook nul zijn.

Wiskundige analyse

Dus de aarde draait het snelst op de evenaar en het langzaamst - in essentie, helemaal niet - aan de boven- en onderkant, waarbij de rotatiesnelheid op de middelste breedtegraden ergens tussen deze twee uitersten in valt. Als je het op wiskundige wijze doorbreekt, is de omtrek van de aarde op de evenaar ongeveer 40.000 kilometer (24,855 mijl), en natuurlijk duurt het 24 uur voordat de aarde een rotatie voltooit. Omdat snelheid gelijk is aan afstand gedeeld door tijd, beweegt een object dat zich op de evenaar bevindt met een snelheid van ongeveer 1,667 kilometer per uur (1.036 mijl per uur). Op een breedtegraad van ongeveer 40 graden ten noorden - waarlangs steden als Philadelphia en Columbus, Ohio - liggen, is de omtrek van de aarde ongeveer 30.600 kilometer (19.014 mijl). Wanneer dit gedeeld wordt door 24 uur, resulteert dit in een rotatiesnelheid van 1.275 kilometer per uur (792 mijl per uur). En op de Noordpool is de afstand rond de aarde nul en nul gedeeld door 24 uur resulteert in een snelheid van nul.