Porównaj ruch obrotowy Ziemi z ruchem obiegowym i wyprowadź wnioski

Ruch obiegowy Ziemi jest to ruch wykonywany przez Ziemię wokół Słońca. Odbywa się po orbicie w kształcie elipsy zbliżonej do koła. Odległość Ziemi od Słońca zmienia się w czasie ruchu obiegowego. Najbliższe położenie (peryhelium) występuje 2 stycznia i wynosi 147 mln km, a najdalsze (aphelium) występuje 3 lipca i wynosi 152 mln km. Jednakże za średnią odległość Ziemi od Słońca przyjmuje się 150 mln km. Ruch obiegowy, podobnie jak obrotowy, odbywa się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, czyli jest ruchem prawoskrętnym. Okres obiegu wynosi 365 dni 5 godzin i 49 min i 42 sekund i jest trochę dłuższy niż trwa jeden rok zwykły dlatego by wyrównać tę różnicę powstałą z nagromadzonych „dodatkowych” godzin, co cztery lata przedłuża się rok o jeden dzień tj. w lutym zamiast 28 liczymy 29 dni W czasie obiegu oś Ziemi utrzymuje stałe położenie. Jest nachylona do płaszczyzny orbity pod kątem 6633’ i zawsze skierowana w stronę Gwiazdy Północnej. Powoduje to zmienność warunków oświetlenia Ziemi. Prędkość poruszania się Ziemi po orbicie jest nie jednakowa. Tym samym powoduje to, że czas trwania poszczególnych astronomicznych pór roku nie jest jednakowy.

Jednym z dowodów na istnienie ruchu obiegowego Ziemi jest paralaksa gwiazd. Ruch Ziemi po orbicie powoduje, że w różnych okresach roku Słońce widziane jest na tle różnych gwiazdozbiorów. W starożytności poznano 88 gwiazdozbiorów, z czego 12 stanowi tzw. zodiak, nazywany także zwierzyńcem niebieskim. Na tle gwiazdozbiorów widoczne jest Słońce co ma wpływ na podział roku na 12 miesięcy. Słońce w swym pozornym ruchu po sklepieniu niebieskim wędruje po kole, które nazywamy ekliptyką. Jest ona nachylona do równika po kątem 2327’ i przecina go w dwóch punktach zwanymi równonocą wiosenną i jesienną. Największe odchylenie płaszczyzny ekliptyki w stosunku do płaszczyzny równika niebieskiego następuje w tzw. punktach przesilenia. W dniu przesilenia letniego na półkuli północnej Słońce widoczne jest na tle gwiazdozbioru Raka. Także dwa razy w roku Słońce w ten sposób wyznacza niejako koła odpowiadające płaszczyźnie równika niebieskiego, którego umownym odbiciem jest równik ziemski. Ruch obiegowy Ziemi, a zwłaszcza stałe nachylenie osi ziemskiej do płaszczyzny orbity, powoduje cały szereg skutków. Najważniejszym z nich są pory roku. Największa ilość energii docierająca do powierzchni Ziemi związana jest z prostopadłym padaniem promieni słonecznych Dzieje się tak:
22.VI – na Zwrotniku Raka (przesilenie Letnie) 22.XII – na Zwrotniku Koziorożca (przesilenie zimowe) 21.III i 25. IX na równiku (równonoc wiosenna i jesienna)

W ciągu roku zmienia się wysokość Słońca nad horyzontem w czasie górowania, miejsce wschodu i zachodu Słońca oraz długość trwania dnia i nocy. Jedynie na równiku przez cały rok dzień i noc trwają po 12 godz. Poza kołami podbiegunowymi występuje zjawisko dni i nocy polarnych a w wyższych szerokościach geograficznych (50, 60 szer. geogr. N) zjawisko białych nocy. Nierównomierna ilość docierających promieni słonecznych w różnych miejscach na Ziemi powoduje roczne zmiany temperatur powietrza, a co za tym idzie strefowy rozkład roślinności i gleb. Sezonowe zmiany temperatury, szczególnie w umiarkowanych szerokościach, wymagają od ludzi i zwierząt odpowiedniego przystosowania. Ze względu na zmienne oświetlenie Ziemi w różnych szerokościach geograficznych wyróżniono 5 stref oświetleniowych Ziemi. Koła biegunowe stanowią granicę obszaru powierzchni Ziemi, na którym dzień i noc trwa 24 godziny, a na biegunach rok dzieli się na sześciomiesięczny dzień i sześciomiesięczną noc. Ziemia porusza się po orbicie ze zmienną prędkością, co wpływa na różną długość pór roku. Wynikiem ruchu obiegowego Ziemi jest także to, że w różnych okresach roku Słońce widziane jest na tle różnych gwiazdozbiorów.

Ruch obrotowy (wirowy) to ruch ziemi dookoła osi. Odbywa się on z zachodu na wschód.
Wszystkie miejsca na kuli ziemskiej z wyjątkiem biegunów zakreślają w ciągu doby okręgi równe obwodom równoleżników na których się znajdują. Szybkość liniowa na rożnych szerokościach geograficznych jest inna - największa na równiku i zerowa na biegunach. Szybkość kątowa jest wszędzie taka sama z wyjątkiem bieguna.

Następstwami ruchu wirowego są: noc i dzień, pozorna wędrówka słońca na sklepieniu niebieskim, spłaszczenie ziemi przy biegunach, siła Coriolisa - jest to dodatkowe przyspieszenie które od wirującej ziemi otrzymują ciała poruszające po niej, w wyniku tej siły kierunki między innymi wiatrów oraz prądów morskich ulęgają odchyleniu od pierwotnego kierunku - na półkuli północnej w prawo a na półkuli południowej w lewo.

Konsekwencje ruchu obrotowego:
- doba - czas trwania obrotu Ziemi wokół własnej osi
- czas strefowy - wydzielono na Ziemi 24 południkowe strefy czasowe. W obrębie każdej strefy = 150 jest ten sam czas strefowy. Różni się on o 1h od sąsiedniej strefy. Czas południka 00 i tej strefy to czas uniwersalny. Czas strefowy stosuje się na morzach
- czas urzędowy - stosujemy na lądach. Jest on ustalany umownie tak, by cała jednostka administracyjna miała ten sam czas. W niektórych krajach np. w Polsce ze wzgl. na oszczędność energii wprowadza się czas letni lub zimowy.
- czas słoneczny - (doba słoneczna) to czas, który upływa między dwoma kolejnymi górowaniami Słońca nad danym południkiem, podzielony jest na 24h, godzina na 60 minut, minuta na 60 sekund.