Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe hoekmomentum van de aarde blijft constant?

Het hoekmomentum van de aarde blijft bijna constant vanwege het principe van behoud van hoekmomentum . Dit principe stelt dat het totale hoekmomentum van een gesloten systeem constant blijft in afwezigheid van externe koppels. Hier is een uitsplitsing van hoe het van toepassing is op de aarde:

Inzicht in Angular Momentum:

* Angular Momentum is een maat voor de neiging van een object om te roteren. Het hangt af van de massa van het object, de massaverdeling ervan (hoe verspreid het is) en zijn rotatiesnelheid.

* koppel is een kracht die ervoor zorgt dat een object roteert. Het is als een draaiende kracht.

het toepassen op de aarde:

1. Gesloten systeem: De aarde kan worden beschouwd als een relatief gesloten systeem in termen van de rotatie. De externe knooppunten die erop werken, zijn relatief klein in vergelijking met het algehele hoekmomentum.

2. Minimale externe knooppunten:

* Sun's Gravity: Hoewel de zwaartekracht van de zon de kracht biedt die de aarde in een baan om de aarde houdt, verandert het niet significant de rotatiesnelheid van de aarde of het hoekmomentum ervan. De trek van de zon werkt voornamelijk op het massamiddelpunt van de aarde, niet de rotatie.

* Andere planeten: De zwaartekracht van andere planeten creëert een koppel, maar deze effecten zijn relatief klein in vergelijking met het algehele hoekmomentum van de aarde.

* getijden: De zwaartekracht van de maan veroorzaakt getijden, die enkele wrijvingskrachten creëren. Deze krachten zijn een klein koppel dat heel langzaam de rotatie van de aarde over miljoenen jaren vertraagt. Dit effect is echter zeer geleidelijk en verandert het totale hoekmomentum op korte termijn echter niet significant.

3. Interne herverdelingen: Hoewel het totale hoekmomentum van de aarde constant is, kunnen er interne herverdeling zijn. Bijvoorbeeld:

* Glaciale cycli: Terwijl gletsjers smelten en ijskappen krimpen, verandert de massaverdeling van de aarde. Dit verschuift het traagheidsmoment (hoe de massa wordt verspreid), die de rotatiesnelheid van de aarde enigszins kan veranderen.

* aardbevingen: Aardbevingen kunnen de verdeling van de massa van de aarde enigszins verschuiven, wat kleine veranderingen in zijn hoekmomentum veroorzaakt.

gevolgen:

* constante daglengte: Vanwege het behoud van het hoekmomentum blijft de rotatieperiode van de aarde (de lengte van een dag) relatief stabiel.

* precessie: De zwaartekracht van de zon en de maan op de equatoriale bol van de aarde veroorzaakt een langzame, conische wiebel van de as van de aarde die precessie wordt genoemd. Dit verandert de oriëntatie van de as van de aarde gedurende lange periodes, maar heeft geen invloed op het totale hoekmomentum.

Samenvattend:

Hoewel het hoekmomentum van de aarde niet perfect constant is, blijft het in de loop van de tijd vrijwel constant omdat de externe koppels die erop werken relatief klein zijn. Interne herverdelingen van massa kunnen kleine variaties veroorzaken in de rotatiesnelheid van de aarde en de as van de as, maar deze veranderingen zijn over het algemeen erg traag en veranderen het algehele hoekmomentum niet significant.