pruebas del movimiento de rotación de la tierra 1)...
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Pruebas del movimiento de rotación de la tierra
1) péndulo de Foucault
plano de oscilación de un péndulo simple:
plano que contiene a las fuerzas
que actúan sobre él
tensión en
la cuerda
peso
no varía con el tiempo!
rotación aparente del plano de
oscilación en los polos=24hs
plano de oscilación del péndulo
punto desuspensióndel péndulo
sentido de rotación de la tierra
rotación aparente del plano
de oscilación en latitudes
intermedias: >24hs
rotación aparente del plano de oscilación en el ecuador=∞el plano de oscilación del péndulo no rota!
67m
28kg
Panteón de París
año 1851
rotación del
plano de
oscilación en
París=32hs
experimento
de Foucault
2) desviación de los proyectiles y las masas de aire
velocidad angular=ω=Δθ/Δt
velocidad tangencial=v=Δl/Δt
r
R
r = R
v = ω r
θ
ω v
lr
r
ω = v / r
1
2
ω1 = ω2 = ωv1 = ω R
v2 = ω r v1>v2
v hacia el este!
ω
λ
un cuerpo arrojado en la dirección norte-sur mantiene
durante toda su trayectoria la velocidad hacia el este
que tenía en la superficie de la tierra
un proyectil arrojado desde el hemisferio sur o
norte hacia el ecuador, es desviado hacia el oeste
un proyectil arrojado desde el ecuador hacia el
hemisferio sur o norte es desviado hacia el este
el mismo efecto sufren las masas de aire que
se desplazan hacia o desde el ecuador
prevalencia de vientos fríos desde el
este y vientos cálidos desde el oeste
un proyectil arrojado desde el hemisferio sur o norte
hacia el ecuador, llegara a tierra con una velocidad
hacia el este menor que la velocidad hacia el este
que tienen los puntos sobre la superficie de la tierra
donde el cuerpo cae
3) forma de la tierra
F =fuerza centrífuga debida a la rotación c
efecto de F :
reducir el pesocN
efecto de F :
acelerar hacia el
ecuador
cT
abultamiento ecuatorial
terrestre
4) desviación hacia el este de los cuerpos que caenv1
v2
v1 v2 >
variaciones de la
velocidad de rotación
de la tierra
variaciones estacionales
variaciones seculares
variaciones irregulares
falta de uniformidad de la rotación terrestre
movimiento de traslación de la tierra alrededor del sol
el sol se desplaza ≈ 1 por día hacia el
este con respecto a las estrellas fijas
las estrellas salen 4’
mas temprano cada día
se mueve el sol alrededor de la tierra
o la tierra alrededor del sol?
no puede saberse sólo con
observaciones de sistema solar
aberración de la luz de la estrellasparalaje de la estrellas
efecto Doppler
es la tierra la
que se mueve!
que observamos?
d
R
sen(α/2)=R/d
α
radio angular del sol varía !
varía la distancia
entre la tierra y el sol
31’ 28’’ ≤ α ≤ 32’32’’
con los radios angulares
solares observados puede
construirse la forma de la
órbita aparente del sol
alrededor de la tierra
1/α3
1/α2
1/α5
1/α11/α8
1/α7
1/α61/α4
1/α9
147 100 000 km ≤ dT ≤ 152 100 000 km
órbita de la tierra alrededor del sol
elipse con el sol en uno de los focos
muy baja excentricidad: 0.017 muy próxima a un círculo
2) órbita aparente del sol alrededor de la tierra
1) órbita real de la tierra alrededor del sol
eclíptica
eje de rotación de la tierra inclinado con respecto a la órbita
eje perpendicular a la eclíptica: eje ecliptical
F F’C línea de las
ápsides
perihelioafeliopunto de la
órbita mas
alejado del sol
punto de la
órbita mas
cercano al sol
órbita de la tierra alrededor
del sol considerada circular
T
eje de rotación
terrestre
eje paralelo al eje
de la eclíptica
T
se mantiene siempre
paralelo a si mismo
ε=23 27’
oblicuidad de
la eclíptica
ángulo entre el eje de la
eclíptica y el eje polar
ángulo entre la
eclíptica y el ecuador
T T
PNPN
PS PS
T T
PNPN
PS PS
la tierra describe su órbita alrededor del sol en sentido directo
el sol describe su órbita aparente
alrededor de la tierra en sentido directo
eclíptica
ecuador
trópico
de cancer
trópico de
capricornio
círculo polar
ártico
círculo polar
antártico
PN
PS
πN
πS
polo norte
ecliptical
paralelo
de 23 27’
paralelo
de -23 27’
paralelo
de 66 33’
paralelo
de -66 33’
ε
PN
PS
πN
πS
ɤ
Ω
sentido de
recorrido del sol
sobre la eclíptica
nodo ascendente
equinoccio de primavera
punto vernal
punto gamma
nodo descendente
equinoccio de otoñosolsticio de verano
solsticio de invierno
línea de los
solsticios
línea de los
equinoccios
coluro de los solsticios
coluro de los equinoccios
sistema ecuatorial celesteplano fundamental: ecuador
eje fundamental: línea de los polos
ascención recta (α): arco de ecuador
medido (en unidades angulares) desde
el punto γ hasta la intersección con el ecuador del meridiano
que pasa por el astro, en sentido directo, de 0 a 360
círculos de referencia
paralelos
meridianos
coordenadas
declinación (δ)
Z
N
*
S N
O
E
meridiano
del lugar
distancia polar (p)
PS
PNα
|δ|
ɤ
horizonte
=tiempo sidéreo=Ts
relación entre t y α
Ts=t+α
ángulo horario del punto ɤ
tɤ = t + α* *
Z
N
*
S N
O
E
meridiano
del lugar
PS
PNα
|δ|
ɤ
t