Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu www.szkolnictwo.pl mogą być wykorzystywane przez jego Użytkowników wyłącznie w zakresie własnego użytku osobistego oraz do użytku w szkołach podczas zajęć dydaktycznych. Kopiowanie, wprowadzanie zmian, przesyłanie, publiczne odtwarzanie i wszelkie wykorzystywanie tych treści do celów komercyjnych jest niedozwolone. Plik można dowolnie modernizować na potrzeby własne oraz do wykorzystania w szkołach podczas zajęć dydaktycznych.

RUCH OBROTOWY ZIEMI i JEGO NASTEPSTWA Justyna Drop

Ruch Obrotowy noc dzień Biegun północny Ruch obrotowy, inaczej wirowy to ruch Ziemi wokół własnej osi. Oś Ziemi jest teoretyczną linią prostą, która przechodzi przez Biegun Północny i Biegun Południowy. Nasza planeta wiruje zawsze w kierunku z zachodu na wschód. Jeden pełny obrót trwa dobę, czyli 24 godziny - doba słoneczna (gdy punktem odniesienia jest najbliższa gwiazda, czyli Słońce), 23 godziny 56 minut 4 sekundy – doba gwiazdowa (gdy punktem odniesienia jest nieskończenie odległa gwiazda), Ruch obrotowy odbywa się zawsze z zachodu na wschód. Ponieważ Ziemia ma kształt zbliżony do kuli, to wszystkie punkty na jej powierzchni poruszają się jednocześnie, ale z różną prędkością liniową. Liniowa prędkość ruchu wirowego Ziemi zależy od szerokości geograficznej – maksymalna wartość osiągana jest na Równiku, gdzie wynosi 1670 km/h = 464m/s ( 40 076 km : 24 h). Prędkość ta maleje w miarę zbliżania się do biegunów, które obracają się w miejscu z prędkością zerową. noc dzień Biegun południowy

Konsekwencje ruchu wirowego dobowa zmiana czasu; zmiana wysokości Słońca nad horyzontem, zmiana oświetlenia w przebiegu dobowym, spłaszczenie Ziemi przy biegunach, które wynosi 21 km – to wynik siły odśrodkowej, która działa na każde ciało będące w ruchu wirowym; siła ta skierowana jest prostopadle do osi Ziemi i powoduje jej rozszerzenie wokół Równika widome ruchy gwiazd – obracająca się z zachodu na wschód Ziemia wywołuje “wędrówkę” po niebie (w odwrotnym kierunku) wszystkich ciał niebieskich (z wyjątkiem Gwiazdy Polarnej, która znajduje się na przedłużeniu osi Ziemi); warto jednak dodać, że to zjawisko wskazuje na istnienie względnego ruchu Ziemi i gwiazd, ale nie jest bezwzględnym dowodem ruchu wirowego naszej planety; pływy morskie (przypływy i odpływy) – są one wywołane grawitacyjnym przyciąganiem Księżyca i Słońca;

siła Coriolisa – to siła bezwładności powodująca odchylenie kierunku poruszania się ciał (w prawo na półkuli północnej i w lewo na półkuli południowej); Efekt ten nie jest zazwyczaj odczuwalny, objawia się jedynie przy długotrwałych procesach lub w przypadku ciał poruszających się swobodnie na dużym obszarze (wiatry, prądy morskie). A oto przykłady jego wpływu (z punktu widzenia obserwatora poruszającego się wraz z obiektem – wiatrem, rzeką...): a) na półkuli północnej wiatr ma tendencję do skręcania w prawo, a na południowej – w lewo; b) na półkuli północnej mocniej podmywane są prawe brzegi rzek (odpowiednio: na południowej – lewe) c) na półkuli północnej cyklony poruszają się odwrotnie do ruchu wskazówek zegara, a na południowej zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Najprostszym sposobem na sprawdzenie istnienia siły Coriolisa oraz ruchu wirowego jest odkręcenie kranu z wodą. Woda spływająca do zlewu zawsze „zakręca” w prawo na półkuli północnej. Będąc np. w Argentynie (Ameryka Południowa), woda wirowałaby w lewo.

Czas słoneczny (miejscowy) Czas miejscowy (czas słoneczny) – dobowa rachuba czasu, która związana jest z lokalnym południkiem miejsca obserwacji, wzdłuż którego na całej jego długości jest ten sam czas. Obliczamy go na podstawie górowania Słońca na danym południku. Wszystkie kolejne południki położone w kierunku na wschód mają czas późniejszy, a na zachód – wcześniejszy. Wiedząc że każdy punkt na Ziemi wykonuje pełny obrót w ciągu 24 godzin, można określić różnice czasu między poszczególnymi południkami: 360° długości geograficznej – 24 godziny różnicy czasu, 180° długości geograficznej – 12 godziny różnicy czasu, 15° długości geograficznej – 1 godzina różnicy czasu, 1° długości geograficznej – 4 minuty różnicy czasu. Ziemia jest w przybliżeniu kulą więc jej obwód wyrażony w stopniach długości geograficznej ma 360o. Obrotowi Ziemi o 360o odpowiada czas 24 godzin. W ciągu 1 godziny Ziemia obróci się o 15o długości geograficznej. ( 360o / 24h=15o ). Posługiwanie się czasem słonecznym poszczególnych południków byłoby bardzo uciążliwe w codziennym życiu. Na przykład podróżując ze wschodu na zachód, należało by po dotarciu do każdego następnego południka (różnego o 1°) cofać wskazówki zegara o 4 minuty. Toteż w 1884 roku, na podstawie umowy międzynarodowej, wprowadzono podział Ziemi na 24 południkowe strefy czasu.

Obliczanie czasu słonecznego Obliczając czas dowolnego miejsca należy wykonać następujące czynności: 1) Odczytać długość geograficzną wybranego miejsca i długość geogr. Miejsca, w którym czas jest znany 2) Sprawdzić na jakich półkulach dane punkty ( miejsca) się znajdują Gdy oba miejsca leżą na tej samej półkuli 3) Obliczyć różnicę długości geograficznej tych miejsc. 4) Pomnożyć obliczoną różnicę długości przez 4 minuty 5) Określić kierunek jednego miejsca względem drugiego 6) Jeśli miejsce, którego czas obliczamy, leży na zachód od miejsca ze znanym czasem, należy odjąć obliczoną różnicę czasu od znanego już czasu słonecznego. Jeśli miejsce, którego czas obliczamy, leży na wschód od miejsca ze znanym czasem, należy dodać obliczoną różnicę czasu od znanego już czasu słonecznego. Gdy oba miejsca leżą na różnych półkulach 3) Obliczyć sumę długości geograficznych tych miejsc 4) Pomnożyć otrzymany wynik przez 4 minuty 6) Jeśli miejsce, którego czas obliczamy, leży na zachód od miejsca ze znanym czasem, należy odjąć obliczoną sumę . Jeśli miejsce, którego czas obliczamy, leży na wschód od miejsca ze znanym czasem, należy dodać obliczoną sumę czasu od znanego już czasu słonecznego.

Przykłady na obliczanie czasu słonecznego Gdy oba miejsca znajdują się na tej samej półkuli Gdy oba miejsca leżą na innych półkulach 1. W Krakowie (20o E) jest 715. Jaki jest czas słoneczny w Amsterdamie (5o E). Oblicz różnicę długości. 20o - 5o =15o Pomnóż wynik przez 4 minuty 15o * 4 min=60min, czyli 1h Oblicz czas w Amsterdamie – od czasu słonecznego Krakowa odejmij obliczoną różnicę czasu. 715-1h=615 W Krakowie (20o E) jest 450 Jaki jest czas słoneczny w Rejkiawiku (22oW)? (Podany sposób obliczania różnicy czasu nie obejmuje sytuacji, gdy musielibyśmy przechodzić przez południk 180o). 20o+22o=42o 42o*4min=168min, czyli 2h48min 450 - 2h48min= 202 2. W Krakowie( 20o E) jest 715 jaki jest czas słoneczny w Tokio (140o E)? Oblicz różnicę długości 140o -20o =120o Wynik pomnóż przez 4 minuty 120o *4=480min, czyli 8h Oblicz godzinę w Tokio – do czasu słonecznego Krakowa dodaj obliczoną różnicę czasu 715+8h= 1515 2. W Lizbonie( 9o W) jest 1230. Jaki jest czas słoneczny w Krakowie (20o E) ? 9o+20o=29o 29o*4min=116min, czyli 1h 56min 1230+1h56min=1386=1426

Strefy czasu Czas strefowy to czas dla każdej strefy obejmującej 15° długości geograficznej. Określa się go na podstawie górowania Słońca nad południkiem środkowym dla danej strefy. W strefach bezpośrednio z sobą sąsiadujących czasy strefowe różnią się o jedną godzinę. Czas strefowy obejmuje 24 strefy różniące się czasem o 1 godzinę. Obszar każdej strefy rozciąga się od jednego bieguna do drugiego bieguna między dwoma granicznymi południkami. Szerokość tego pasa ustalono dzieląc 360° na 24 godziny, co daje 15° . Południki mające długość geograficzną równą wielokrotności 15 stopni są środkami strefy, np. 15° E, 30° E, 120° W. Pierwsza strefa czasu obejmuje obszar położony pomiędzy południkami 7°30’W a 7°30’E. Środkowym jest tu południk 0°, którego czas, wraz z czasem całej strefy, nazywany jest czasem uniwersalnym (GMT- Greenwich Mean Time – od nazwy Królewskiego Obserwatorium w Greenwich). W stosunku do niego określa się czas pozostałych stref, dodając pełne godziny na półkuli wschodniej i odejmując na półkuli zachodniej. Czas strefowy stosuje się w rzeczywistej postaci na morzach, a na lądach obowiązuje czas urzędowy, który tylko w pewnym stopniu pokrywa się ze strefowym.

Strefy czasowe na świecie

Strefy czasowe i czasy urzędowe w Europie W Europie niektórym strefom czasowym nadano nazwy, np. Czas strefowy południka 15° E nazywany jest czasem środkowoeuropejskim, Czas południka 30°E to czas wschodnioeuropejski Strefa południka 45°E ma czas moskiewski 22o 30’ W 7o 30’ W 7o 30’ E 22o 30’ E 37o 30’ E Czas uniwersalny Czas środkowo-europejski Czas wschodnio-europejski

Czas letni i zimowy Urzędowa zmiana czasu z zimowego na letni i odwrotnie wprowadzana jest w wielu krajach, mniej więcej w półrocznym odstępie. Działania te maja na celu lepsze wykorzystanie energii słonecznej do oświetlenia i ogrzewania, przy jednoczesnym ograniczeniu zużycia energii elektrycznej Czas uniwersalny i strefy czasowe zostały zaproponowane w 1878 roku przez kanadyjskiego wynalazcę Sandforda Fleminga, zaś wprowadzono je w 1884 roku. Większość obszarów Polski znajduje się w strefie czasu środkowoeuropejskiego, dlatego też ten czas został wprowadzony u nas jako czas urzędowy (pomimo, że część terenów polskich leży również w strefie czasu wschodnioeuropejskiego). W okresie zimowym czas wskazywany przez zegary na całym obszarze Polski jest czasem odpowiadającym czasowi miejscowemu południka 15°. W lecie w Polsce zegarki pokazują czas letni, powiększony w stosunku do poprzedniego (zimowego) o jedną godzinę, co oznacza, że nasz czas odpowiada wtedy czasowi słonecznemu południka 30° - tzn. strefy czasu wschodnioeuropejskiego. Wprowadzenie czasu letniego środkowoeuropejskiego polega na zmianie wskazówek zegara z godziny 200 na godzinę 300, która będzie godziną początkową czasu letniego środkowoeuropejskiego. Zmianę tą dokonuje się w ostatnią niedzielę marca – na czas letni, i w ostatnią niedzielę października na czas zimowy.

Międzynarodowa granica zmiany daty Linia zmiany daty – umowna linia na mapie stref czasowych, przebiegająca głównie wzdłuż południka 180 stopni (występują niewielkie odchylenia w przypadku miejsc zamieszkanych przez ludzi), przy której przekraczaniu zmienia się datę. Przesunięcia tej linii od południka 180 stopni występują w przypadku Aleutów (zachód) oraz Półwyspu Czukockiego, Kiribati, wysp Tonga, Fidżi, Kermadec. Na wschód od niej data jest o jedną dobę mniejsza niż na zachód. Przekraczając linię zmiany daty ze wschodu na zachód należy dodać jedna dobę, natomiast przy przekroczeniu z zachodu na wschód odjąć jedną dobę.

czas urzędowy Na mapie stref czasowych można zauważyć, że granice stref nie pokrywają się z granicami państw. Dlatego decyzje o czasie obowiązującym w danym kraju podejmują jego władze, a czas taki nazywamy czasem urzędowym. W krajach o bardzo dużym terytorium pozostawia się kilka stref czasu, na przykład w Kanadzie jest ich 5 a w Rosji 11, gdzie różnica czasu strefowego między wschodnimi a zachodnimi krańcami wynosi 9 godzin. Niektóre kraje ustaliły urzędowo na swoim terytorium czas różniący się niepełną liczbą stref. Takim krajem jest Iran, który od czasu uniwersalnego dzielą 3 godziny i 30 min. Obszar Polski leży w dwóch strefach czasu – środkowoeuropejskiej i wschodnioeuropejskiej. Aby uniknąć konieczności przesuwania czasu przy przekraczaniu granicy stref, ustalono u nas jeden czas urzędowy – środkowoeuropejski. W niektórych państwach, w tym w Polsce, wprowadza się urzędowy czas letni, który jest przesunięty o godzinę do przodu w stosunku do czasu zimowego. Wpływa to na oszczędność energii elektrycznej poprzez efektywniejsze wykorzystanie długich dni wiosennych i letnich. Polska przyjmuje latem urzędowy czas wschodnioeuropejski. Nieliczne państwa, jak na przykład Arabia Saudyjska, pozostawiły na swoim terytorium czas słoneczny. Czas strefowy stosuje się tylko w komunikacji międzynarodowej. Na całym terytorium Chin, kraju który ma rozciągłość równoleżnikową ponad 60o długości geograficznej odpowiadającej 4 strefom czasu, przyjęto tylko 1 strefę czasu różniącą się o +8godzin od czasu uniwersalnego

12oo (środkowoeuropejska) 13oo Strefy czasu w Polsce 14o 15o 16o 17o 18o 19o 20o 21o 22o 23o 24o 22o 30’ Czas słoneczny 12oo 12o4 12o8 1212 1216 1220 1224 1228 1232 1236 Czas strefowy 12oo (środkowoeuropejska) 13oo Czas urzędowy 12oo (zimowy) 13oo (letni) (wschodnio-europejski)

Obszary, które przyjęły zmianę czasu       Obszary, które kiedyś przyjęły zmianę czasu, ale obecnie z niej nie korzystają       Obszary, na których nie wprowadzono zmiany czasu W Europie tylko Islandia nie zmienia czasu.

Obliczanie czasu strefowego Czas miejsca leżącego na wschód od nas = nasz czas strefowy + liczba stref czasu między nimi. Czas miejsca leżącego na zachód od nas = nasz czas strefowy – liczba stref Przykład zadania: O godzinie 13.00 jesteś w Krakowie (20oE) i chcesz znać czas strefowy w Sydney (151oE) Obliczasz różnicę długości geograficznej: 151o - 20o = 131 o Następnie trzeba wyznaczyć liczbę stref: 131o:15o ( bo rozciągłość 1 strefy wynosi 15o) = 8,7333=9 stref, co daje 9 godzin różnicy. Ponieważ Sydney leży na wschód od Krakowa dodajemy 9 godzin ( czas strefowy jest o 9 godz. późniejszy) 13.00 + 9 = 22.00 czasu strefowego. Odp. W Sydney jest godzina 22.00

Zad. 2. Którą godzinę wskazuje zegar na ratuszu w Nowym Jorku, jeżeli w Poznaniu jest godzina 12.00 czasu strefowego? określenie wartości długości geograficznej na podstawie mapy: Poznań - 16°53'E (czas strefowy wg południka 15°E) Nowy Jork - 74°00'W (czas strefowy wg południka 75°W) ustalenie stref czasu, w których leżą Poznań oraz Nowy Jork: Poznań leży w strefie 15°E Nowy Jork leży w strefie 75°W obliczenie różnicy czasu pomiędzy strefami na podstawie zależności, że różnica czasu pomiędzy sąsiadującymi strefami wynosi 1 godzinę: 75° + 15° = 90° 90°: 15° = 6 różnica czasu między Poznaniem a Nowym Jorkiem wynosi 6 godzin; mając na uwadze kierunek ruchu obrotowego Ziemi (z zachodu na wschód), stwierdzamy, że: czas strefowy w Nowym Jorku jest mniejszy niż czas strefowy w Poznaniu. Odpowiedź: Jeżeli w Poznaniu jest godzina 12.00 czasu strefowego, to w Nowym Jorku jest godz. 6.00.