地球自转角速度和线速度的区别(地球自转角速度和线速度图)

本内容由齐鲁文化网小编为大家带来以下内容;地球自转角速度和线速度公式,地球自转角速度和线速度公式很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

一、地球自转角速度介绍

基本信息地球自转角速度定义为地球在单位时间内自转的角度。角速度在极点为零,地球上每一点都在24小时自转相同的角度360°,所以除极点外,任何地方的角速度都一样。

角速度公式地球自转角速度=地球自转一周转过的角度/所需时间=360°/23小时56分4秒≈15°/小时。地球自转的平均角速度为7.292×10-5rad/s。即ω=ψ/t,ψ为转过角度,t为时间。

特征自转是地球的一种重要运动形式,地球自转的平均角速度为7.292×10-5rad/s,在赤道上的自转线速度为465m/s。20世纪初人们发现地球自转速度是不均匀的,存在着以下3种变化:

1、长期减慢:这种变化使日的长度在一个世纪内大约增长1~2亳秒,使以地球自转周期为基准所计量的时间在2000年来累计慢了2个多小时。科学家发现在37000年以前的泥盆纪中期地球上一年大约为400天。引起地球自转长期减慢的原因主要是潮汐摩擦。

2、周期性变化:20世纪50年代从天文测时的分析发现,地球自转速度有季节性的周期变化,春天变慢,秋天变快,此外还有半年周期的变化。周年变化的振幅约为20~25亳秒,主要是由风的季节性变化引起的。

3、不规则变化:地球自转还存在着时快时慢的不规则变化。其原因尚待进一步分析研究。

二、地球自转线速度介绍

基本信息地球自转线速度的结论为:赤道处的线速度最快,且向两极减小,极点为零。这一结论是在没有考虑地形起伏的条件下得出的,由于地形起伏的实际存在,则计算地球上某点线速度大小的公式为:

V=COSθ*(R+h)*2π/T

v是线速度,T是自转周期,R是赤道半径,h是海拔高度,θ为地理纬度。此式说明线速度的大小随海拔高度增加而增加,随地理纬度增加而减小( θ的余弦为减函数)

全球线速度最大地球自转线速度最大的地方在哪儿呢?应当在赤道附近的高山之巅,下面是一些著名山峰的高度和纬度情况:

①珠穆朗玛峰(8848m、27.59N)[中、尼边界〕

计算说明:珠峰所在地球半径取平均值6371.004千米

v=(6371004+8848 )×cos27.59×2×3.14159/(24×60×60)=411.2 m/s

②肯尼亚山(5199m、0.09S)〔肯尼亚〕

计算说明:赤道地球半径6378.140千米

v=(6378140+5199 )×cos0.09×2×3.14159/(24×60×60)=464.2 m/s

③科托帕希火山(5896m、0.4S)〔厄瓜多尔〕

④钦情腊索山(6272m、 1.285)(厄瓜多尔〕

通过计算这四山峰的自转线速度分别为:411.2米/秒、464.2米/秒、464.2米/秒、464.1米/秒。

由此可以看出,由于地形起伏的影响,地球自转线速度最快的点不在赤道上,而在南美洲厄瓜多尔境内的科托帕希火山。

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