Диаметр Земли имеет большое значение для ученых. С его помощью можно рассчитать площадь нашей планеты и расстояние до центра, также он помогает наносить на карту и запускать космические корабли. Давайте узнаем, как рассчитываются эти параметры и каковы их значения.
Основные параметры Земли
- Диаметр по экватору — 12756 км, по полюсам — 12713 км.
- Средний радиус 6371 км. На этом расстоянии от поверхности находится центр ядра. Экваториальный радиус Земли равен 6378 км. Расстояние до центра земли у полюсов 6356,5 км.
- Окружность Земли по экватору составляет 40 075 км, а по полюсам — 40 008 км.
- Расстояние от Солнца в километрах составляет примерно 150 миллионов. Он наиболее подходит для формирования и поддержания жизни. Если бы орбита Земли была всего на несколько миллионов километров ближе или дальше, условия для развития жизни были бы намного хуже.
- Время, за которое Земля совершает один оборот вокруг Солнца, составляет 365 дней 5 часов 48 минут 46 секунд. За 23 часа 46 минут и 4 секунды он совершает оборот вокруг своей оси. Каждые 100 лет эта скорость уменьшается на 0,017 секунды. Пройдет 140 миллионов лет, прежде чем продолжительность дня увеличится на один час.
- Ось вращения планеты наклонена к плоскости орбиты под углом чуть более 23 градусов. Это определяет сезонность климатических условий и четкую смену времен года. Если бы ось вращения была наклонена на несколько градусов меньше или больше, на Земле создались бы менее благоприятные климатические условия, на большей части поверхности образовались бы ледники.
- Средняя температура на Земле составляет около 15°C.
- Вода занимает примерно 71% общей площади. Масса 1460 миллионов миллиардов тонн. Атмосфера весит в 275 раз меньше. Масса составляет чуть более 5 квадриллионов тонн.
- Атмосфера содержит 21% кислорода. Основную массу занимает азот – биологически инертный газ, в составе атмосферы его 78%.
- Масса Земли составляет примерно 6*1024 килограмма.
- Объем планеты 1,08*1012 км3.
- Площадь Земли составляет 510 млн км2.
- Плотность — 5,5 г/см3.
- Ближайшее к нам небесное тело – Луна. Его среднее расстояние от Земли составляет около 384 тыс км.
Форма планеты
На вопрос, какой формы Земля, большинство людей ответят, что она сферическая. И здесь они ошибаются. На планету действуют гравитационные силы: огромная масса притягивается к ядру, поэтому происходит постоянное сжатие. Самая сильная центробежная сила, возникающая из-за движения Земли вокруг собственной оси, находится на экваторе.
Земля – это своеобразный «неправильный мяч». Сжатие является причиной того, что экваториальный диаметр планеты немного больше, чем у полюсов. Ученые определяют форму нашей планеты как близкую к «сплющенному эллипсоиду».
Интересно, что из-за пренебрежения сжатием Земли вдоль полюсов эталон 1795 года оказался на 200 микрон короче.
Местная топография также важна для формы планеты. Конечно, это не может повлиять на форму планеты в глобальном масштабе. Так что разница между Эверестом и Марианской впадиной составляет около 19 км. В глобальном масштабе эта цифра ничтожна. Максимальное расстояние от центра Земли до экватора, учитывая выпуклость на поверхности Земли, составляет вершина вулкана Чимборасо, расположенного в Эквадоре.
Что такое экватор и для чего он нужен
Под экватором следует понимать линию, перпендикулярную оси, проходящую вдоль земной поверхности на одинаковом расстоянии от полюсов.
На этой линии день равен ночи. Правда, продолжительность дня на несколько минут больше из-за атмосферной рефракции. Дважды в году (в дни равноденствий) солнце находится в зените, и лучи будут направлены строго перпендикулярно к земной поверхности. Широта на экваторе равна 0°.
Экватор имеет решающее значение для определения широты географического объекта. Все точки к югу от воображаемой линии имеют южную широту. А объекты, расположенные к северу от него, имеют соответственно северную широту.
Как измерить длину окружности земли
Размер Земли можно рассчитать. Для измерения окружности Земли используются высокотехнологичные приборы и спутники. Но до появления этих изобретений необходимо было использовать математические методы измерения. В 18 в метод триангуляции применяли ученые П. Мешен, А. М. Лежандр, К. Кассини.
Предположим, мы хотим измерить расстояние между некоторыми точками, которые находятся на расстоянии нескольких сотен километров друг от друга. Для этого нам нужно построить магистральную сеть на земле. Это можно сделать с помощью треугольников. Их вершины будут местами, которые находятся в высоте. На них строят воображаемые пирамиды так, чтобы они были направлены в близлежащие точки.
Воображаемые фигуры должны быть удобны для настройки гониометра и вычисления углов. В одном из треугольников измеряется одна сторона, которая лежит на ровной площадке. Это будет основой.
Самый простой способ измерить длину экватора — умножить количество километров в одном градусе на 360.
Измерение круга начинается с треугольника, который является основанием. Остальные стороны этой фигуры вычисляются по стороне и по вершинам. Одна из них также является стороной соседнего треугольника. Это также отправная точка для определения сторон другого треугольника. В ходе математических расчетов можно найти параметры последнего треугольника. Так можно получить значение дуги меридиана. Чем длиннее дуги меридианов, тем точнее можно вычислить искомую величину — радиус нашей планеты.
Зная длину дуги меридиана, легко рассчитать, какой будет длина одного градуса. Этот метод лежит в основе геодезии.
Как вычислить радиус и диаметр планеты
Радиус и диаметр Земли легко вычислить. Для этого используйте формулы d=l/π; г=½*π. Буквы означают:
- d — диаметр;
- l — длина окружности;
- r — радиус (линия, проведенная из центра в любую точку окружности);
- π — число, приблизительно равное 3,14.
Измерение окружности Земли в древние времена
Длина этого значения была известна еще в Древней Греции. Необходимые расчеты произвел древнегреческий математик, астроном, географ Эратосфен. Он знал, что в день солнцестояния, 21 июня, в Сиене, что в полутысячи верст от Александрии, в полдень дно колодцев освещалось, и тени от предметов не обнаруживалось. Получается, что солнце в этой части планеты было в зените. В Александрии ничего подобного не произошло.
В середине летнего солнцестояния ученый измерил тень от городского обелиска (высоту знал). Так было установлено, что Александрию и Сиену разделяют 7 градусов широты.
Астроном сделал расчеты дальше. 7° составляет примерно одну пятидесятую круга на 360°. Умножив расстояние от Сиены до Александрии на 50, математик получил число 25 000. Окружность Земли равнялась этому количеству миль.
Окружность земли, рассчитанная Эратосфеном, несколько меньше фактической. Это не связано с примитивностью вычислений: такой способ узнать окружность Земли достаточно точен. При жизни Эратосфена никто не знал точного расстояния между этими поселениями. Исследователь также не учел тот факт, что оба города расположены на двух разных меридианах.
В средние века упоминание о подобных исследованиях было запрещено церковью. Только в 16 веке путешествие Ф. Магеллана вокруг Земли позволило убедиться, что планета действительно имеет округлую форму, а длина окружности действительно равна 40 тыс км.
Сколько времени нужно, чтобы обойти вокруг Земли пешком
Когда вы знаете, сколько километров окружности Земли по экватору, вы можете рассчитать, сколько времени потребуется, чтобы обойти ее пешком. Если взять за основу обычную скорость пешехода 6 километров в час, по формуле t = S/V можно получить значение около 6700 часов, или 278 дней.
Именно столько времени потребуется, чтобы совершить кругосветное путешествие без перерыва. Если предположить, что воображаемый пешеход будет проходить каждый день по 6 часов, то для совершения такого путешествия ему потребуется около 1110 дней, или более 3 лет.
Интересная информация об экваторе Земли
На экваторе круглый год жаркий и влажный климат. Леса Амазонки и экваториальной Африки, Индонезии отличаются разнообразием флоры и фауны. Днем температура колеблется между 25 и 30 градусами. Ночью ненамного холоднее: настолько сильно нагревается поверхность Земли солнечными лучами.
Однако экватор интересен некоторыми географическими особенностями:
- проходит через более 30 островов;
- пересекает 14 стран;
- Эквадор назван в честь экватора;
- в большинстве экваториальных государств в честь нулевой параллели установлены памятники и памятные доски;
- недалеко от города Кито находится вулкан Каямбе высотой ок. 4,7 км, с пиком, белеющим от вечных льдов (и это при том, что для экваториального климата характерна постоянная жара);
- река Конго, протекающая в центре Африканского континента, дважды проходит нулевую параллель;
- так как в рассматриваемом районе земля очень быстро вращается, то здесь проще всего запускать спутники: они быстро набирают необходимую скорость.
Размеры Земли являются одним из основных параметров в астрономии и имеют большое практическое значение. С его помощью можно найти диаметр и радиус Земли. Эти параметры можно рассчитать с помощью простых математических вычислений.
