Đến nội dung


Chú ý

Nếu các bạn đăng kí thành viên mà không nhận được email kích hoạt thì hãy kiểm tra thùng thư rác (spam). Nếu không biết cách truy cập vào thùng thư rác thì các bạn chịu khó Google hoặc đăng câu hỏi vào mục Hướng dẫn - Trợ giúp để thành viên khác có thể hỗ trợ.


Hình ảnh

Chu kỳ chuyển động của Trái Đất

thiên văn học

  • Please log in to reply
Chủ đề này có 1 trả lời

#1 chanhquocnghiem

chanhquocnghiem

    Thiếu tá

  • Thành viên
  • 2108 Bài viết
  • Giới tính:Nam
  • Đến từ:Vũng Tàu
  • Sở thích:Toán,Thiên văn,Lịch sử

Đã gửi 27-01-2016 - 16:09

Chúng ta đều biết rằng Trái Đất vừa tự quay xung quanh trục, vừa chuyển động xung quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo ellipse (rất gần với đường tròn).Hai chuyển động này có cùng chiều quay.

Nhưng chu kỳ quay (thời gian chuyển động đúng 1 vòng) của các chuyển động này là bao nhiêu ?

Trước hết hãy nói về chu kỳ Trái Đất quay quanh Mặt Trời :

Nhiều bạn sẽ trả lời ngay là 1 năm.Nhưng 1 năm là bao nhiêu ? $365$ hoặc $366$ ngày, hay $354$ ngày (như năm âm lịch).Chu kỳ đó không dễ gì là số nguyên của ngày.Rõ ràng đó là những câu trả lời không chính xác.

Có người cho rằng chu kỳ đó chính bằng độ dài trung bình của năm dương lịch.

Thực tế, trong dương lịch, cứ $400$ năm có $97$ năm nhuận.Do đó dễ dàng tính được độ dài trung bình năm dương lịch là $365,2425$ ngày ($365$ ngày $05:49'12"$)

Trong khi đó trên quỹ đạo của Trái Đất quay quanh Mặt Trời có 4 điểm đặc biệt :

- Điểm xuân phân và điểm thu phân : Khi Trái Đất đến các điểm này thì ngày và đêm ở mọi nơi dài bằng nhau và mặt phẳng xích đạo Trái Đất đi qua tâm Mặt Trời, do đó các tia nắng Mặt Trời chiếu vuông góc đến xích đạo.Thời gian giữa 2 lần liên tiếp Trái Đất đi qua điểm xuân phân là $365,242374$ ngày, còn với điểm thu phân là $365,242018$ ngày.

- Điểm hạ chí và điểm đông chí : Khi Trái Đất đến các điểm này thì các tia nắng Mặt Trời chiếu vuông góc đến các vị trí xa xích đạo nhất và sự chênh lệch độ dài ngày đêm đạt giá trị cực đại.Thời gian giữa 2 lần hạ chí liên tiếp là $365,241626$ ngày và giữa 2 lần đông chí liên tiếp là $365,242741$ ngày.

Trung bình cộng của $4$ con số trên là $365,24219$ ngày gọi là năm chí tuyến trung bình.

Nhưng sự phức tạp chưa dừng lại ở đó.

Do chuyển động tuế sai, $4$ điểm đặc biệt trên không đứng yên trên quỹ đạo mà lại chuyển động ngược chiều với Trái Đất, mỗi năm chúng đi được một cung khoảng $50,29"$.Như vậy, để đi trọn 1 vòng quanh Mặt Trời, Trái Đất còn phải đi thêm một cung $50,29"$ nữa, và sẽ mất thêm thời gian $20,409$ phút hay $0,01417$ ngày.

Tóm lại, chu kỳ Trái Đất chuyển động xung quanh Mặt Trời là $365,24219+0,01417=365,25636$ ngày (hay $365$ ngày $06:09'9,5"$

 

Vấn đề bây giờ là : từ các dữ kiện trên hãy tính chu kỳ tự quay chính xác của Trái Đất (thời gian Trái Đất tự quay đúng 1 vòng)

Lưu ý : Nếu trả lời là $24$ giờ thì chưa chính xác (đó chỉ là gần đúng).Mà trong thiên văn học thì sai số như thế là khó chấp nhận.


...

Ðêm nay tiễn đưa

Giây phút cuối vẫn còn tay ấm tay
Mai sẽ thấm cơn lạnh khi gió lay
Và những lúc mưa gọi thương nhớ đầy ...

 

http://www.wolframal...-15)(x^2-8x+12)


#2 chanhquocnghiem

chanhquocnghiem

    Thiếu tá

  • Thành viên
  • 2108 Bài viết
  • Giới tính:Nam
  • Đến từ:Vũng Tàu
  • Sở thích:Toán,Thiên văn,Lịch sử

Đã gửi 14-02-2016 - 11:26

Thực ra, bài toán này cũng không khó lắm.

Gọi mặt phẳng chứa quỹ đạo Trái Đất quay quanh Mặt Trời là mặt phẳng hoàng đạo.Tâm Mặt Trời là $S$, tâm Trái Đất là $O$.

Gọi $T$ là chu kỳ Trái Đất chuyển động xung quanh Mặt Trời ($T\approx 365,25636$ ngày)

Gọi $A$ là điểm mà ta đang đứng.Lúc giữa trưa, điểm $A$ hướng về phía Mặt Trời, mặt phẳng $(SAO)$ lúc đó vuông góc với mặt phẳng hoàng đạo (với $A$ nằm giữa $S$ và $O$).Đúng $24$ giờ sau, hiện tượng đó mới tái diễn.

Lưu ý rằng Trái Đất vừa tự quay, vừa quay quanh Mặt Trời và 2 chuyển động quay đó cùng chiều nên trong $24$ giờ đó, Trái Đất không phải chỉ tự quay đúng 1 vòng, mà nhiều hơn, chính xác là $\left ( 1+\frac{1}{T} \right )$ vòng (bởi vì cũng trong $24$ giờ đó, nó đã di chuyển quanh Mặt Trời $\frac{1}{T}$ vòng).

Vậy chu kỳ tự quay của Trái Đất là $\frac{24}{1+\frac{1}{T}}\approx 23,93447213$ ngày hay $23$ giờ $56$ phút $4,1$ giây (chứ không phải tròn $24$ giờ như nhiều người lầm tưởng)


...

Ðêm nay tiễn đưa

Giây phút cuối vẫn còn tay ấm tay
Mai sẽ thấm cơn lạnh khi gió lay
Và những lúc mưa gọi thương nhớ đầy ...

 

http://www.wolframal...-15)(x^2-8x+12)





2 người đang xem chủ đề

0 thành viên, 2 khách, 0 thành viên ẩn danh