Planeta Zem Pohyby Zem a jejich dsledky Dostupn

Planeta Země Pohyby Země a jejich důsledky Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Pohyby Země n n v Ø Ø Planeta Země je jednou z osmi planet Sluneční soustavy. Vzhledem k okolnímu vesmíru je v neustálém pohybu. Úkol 1: Které pohyby naše planeta ve Sluneční soustavě vykonává? Řešení: Rotace kolem zemské osy Oběh kolem Slunce Precesní pohyb zemské osy Nutace zemské osy Obr. 1: <http: //cs. wikipedia. org/wiki/Soubor: The_Earth_seen_from_Apollo_17. jpg> Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Rotace kolem osy n Zemská osa je myšlená přímka procházející jižním a severním pólem. n Země kolem této osy rotuje od západu na východ (proti směru hodinových ručiček). n Jedna otočka o 360 º trvá 23 h 56 m 4, 09 s (siderický den). Obr. 2: <http: //de. wikipedia. org/w/index. php? title=Bild: Rotating_earth_(large). gif&fi letimestamp=20041218213600> Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Důsledky rotace kolem osy 1 v Ø v Úkol 2: Jaké důsledky má rotace Země kolem osy pro pozorovatele na Zemi? Řešení: Nejlépe pozorovatelným důsledkem je střídání dne a noci. Úkol 3: Proč je siderický den kratší než 24 hodin? Pokuste se odpovědět s využitím obrázku vpravo. Obr. 3: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Tiempo_sid%C 3 %A 9 reo. en. png> Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Důsledky rotace kolem osy 2 Ø Obr. 4: <http: //de. wikipedia. org/wiki/Bild: Sidereal_day_(prograde). png> Řešení z předchozí strany: Země během otočky o 360 º projde na své oběžné dráze kolem Slunce přibližně jeden stupeň, a dostane se tak z pozice 1 do pozice 2 (viz obrázek vlevo). Ø Tento jeden stupeň musí dotočit, aby se ocitla ve stejném postavení vůči Slunci. Ø Dotočení stihne přibližně za čtyři minuty (pozice 3), které tak tvoří rozdíl mezi siderickým dnem a „běžným“ dnem trvajícím 24 hodin. Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Oběh Země kolem Slunce n Geocentrismus, představu, že se v centru Sluneční soustavy nachází Země a všechna ostatní tělesa, včetně Slunce, kolem ní obíhají (horní schéma), zastávali již mnozí antičtí astronomové a své příznivce měla také ve středověku. n Správná heliocentrická představa (spodní schéma) se více prosadila až díky Mikuláši Koperníkovi, Johannesu Keplerovi a Galileovi v 16. a 17. století. Obr. 5: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Geoz_wb_en. jpg> Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Parametry oběžné dráhy Země 1 Obr. 6: <http: //cs. wikipedia. org/wiki/Soubor: Ob%C 4%9 B%C 5%BEn%C 3%A 1_dr%C 3%A 1 ha. j pg> n Země obíhá po eliptické dráze od západu k východu (proti směru hodinových ručiček). n Slunce se nachází v jednom ohnisku této elipsy. n Průměrná vzdálenost Země od Slunce dosahuje 149 597 870 691 (± 30 metrů) a 149 597 870 691 (± 30 nazývá se astronomická jednotka. n Astronomická jednotka (AU) se používá jako jedna z možností pro určování vzdáleností ve vesmíru. Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Parametry oběžné dráhy Země 2 n Místo, kde se Země nachází nejdále od Slunce, se nazývá afélium. n Místo, kde se Země nachází nejblíže ke Slunci, se nazývá perihélium. n V aféliu se Země nachází začátkem červencem, v perihéliu začátkem ledna. n Rozdíly vzdáleností jsou příliš malé na to, aby se projevily na střídání ročních období. Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Důsledky oběhu Země kolem Slunce 1 Obr. 7: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: N orth_season. jpg> v Úkol 4: Co je hlavní příčinou střídání ročních období? Při úvahách využij obrázek nahoře. Řešení: Hlavní příčinou střídání ročních období je stálý sklon zemské osy vůči rovině ekliptiky a s tím související rozdílná intenzita dopadajících slunečních paprsků na severní a jižní polokouli během roku. Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Důsledky oběhu Země kolem Slunce 2 n Během jarní rovnodennosti (obvykle 20. nebo 21. 3. ) dopadají sluneční paprsky kolmo na rovník. Den i noc jsou všude stejně dlouhé (12 hodin). Na severní polokouli začíná jaro. n Během letního slunovratu (obvykle 20. nebo 21. 6. ) dopadají sluneční paprsky kolmo na obratník Raka. V oblasti mezi severním polárním kruhem a severním pólem je polární den, Slunce zde nezapadá pod obzor. Na severní polokouli začíná léto. Obr. 8: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Earth-lighting-equinox_EN. png> Obr. 9<http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Earth-lighting-summer-solstice_EN. png> Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Důsledky oběhu Země kolem Slunce 3 n Během podzimní rovnodennosti je situace stejná jako při rovnodennosti jarní. Nastává obvykle 22. nebo 23. 9. a na severní polokouli začíná podzim. v Úkol 5: podle obrázku vlevo dole charakterizujte obdobným způsobem zimní slunovrat. Zodpovězte následující otázky: v Kde na Zemi nastává polární noc a kde polární den? v Kde dopadají polední paprsky kolmo na zemský povrch? v Víte, kdy obvykle nastává zimní slunovrat? Obr. 10: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Earth-lightingwinter-solstice_EN. png> Obr. 11: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Earth-lightingequinox_EN. png> Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Úkol 6 v Úkol 6: Pod jakým úhlem budou 21. 6. v poledne dopadat sluneční paprsky na rovnoběžce 70 º s. š. Ø Řešení: Kolmo dopadají v den letního slunovratu na obratník Raka, který má zeměpisnou šířku φ = 23, 5 º s. š. Ø Rozdíl zeměpisných šířek obou míst je 46, 5 º. Ø O tuto hodnotu se zmenší úhel dopadajících paprsků. Ø Výsledek tedy získáme jako rozdíl 90 º – 46, 5 º = 43, 5 º. Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Úkol 7 v Úkol 7: Kde dopadají 22. 12. sluneční paprsky v poledne pod úhlem 30 º? Ø Řešení: Pod úhlem 90 º dopadají toho dne na obratníku Kozoroha (23, 5 º j. š. ). n n 30 º je hodnota o 60 º menší. Hledané místo je tedy vzdáleno od obratníku Kozoroha 60 º. n Proto jsou hledanými místy rovnoběžky 83, 5 º j. š. a 36, 5 º s. š. Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Zdánlivý pohyb Slunce Obr. 12: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Equinox-0. jpg> Obr. 13: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Equinox-50. jpg> n Přestože jsou během rovnodennosti den i noc stejně dlouhé, zdánlivá dráha Slunce na obloze se na různých zeměpisných šířkách liší. n Na obrázku jsou znázorněné zdánlivé dráhy Slunce na rovníku a na 50 º s. š. v Úkol 8: Pokuste se odhadnout, jak bude vypadat v tento den zdánlivá dráha Slunce na severním pólu. Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Úkoly 9 a 10 v Ø v Úkol 9: Kde na Zemi může nastat situace, že se Slunce nachází přímo v zenitu (nadhlavníku) a sluneční paprsky dopadají na povrch pod úhlem 90 º? Řešení: Pouze v pásu mezi obratníkem Raka a obratníkem Kozoroha. Úkol 10: Na kterou světovou stranu bude v poledne směřovat stín člověka nacházejícího se na 10 º j. š. ? a) b) c) Ø 21. 3. 21. 6. 22. 12. Řešení: 21. 3. a 21. 6. na jih a 22. 12. na sever. Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Precese n Vlivem nepravidelného rozložení hmoty na Zemi dochází gravitačním působením okolních těles (především Slunce a Měsíce) ke krouživému pohybu zemské osy (na obrázku vyznačen písmenem P). n Zemská osa opisuje při tomto pohybu plášť dvojkužele s vrcholem ve středu Země. n Jedna otočka trvá přibližně 25765 let (Platónský rok). n Tento pohyb se nazývá precese. Obr. 14: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Praezession. png> Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Nutace n Přes precesní pohyb se překládá ještě jeden pohyb, který je na schématu vlevo znázorněn písmenem N. n Tento vlnivý pohyb zemské osy se nazývá nutace. n Hlavní příčinou nutace je periodicky se měnící postavení Měsíce a Slunce vůči Zemi. Obr. 15: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Praezession. png> Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Nebeský pól a nebeský rovník n Nebeský pól je místo, kde zemská osa protíná nebeskou sféru. Na obrázku označen „NORTH (SOUTH) CELESTIAL POLE“. n Nebeský rovník je průnik roviny světového rovníku s nebeskou sféru. Na obrázku označen „CELESTIAL EQUATOR“. Obr. 16: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Axial. Tilt. Obliquity. png> Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Důsledky precese Obr. 17: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Precession_N. gif> n Vlivem precese se mění poloha nebeského pólu. n Zatímco v současné době lze pro určování severu na severní polokouli použít hvězdu Polárku ze souhvězdí Malého vozu, za 10 000 let bude stejnou úlohu plnit Deneb ze souhvězdí Labutě a o dalších 2000 let později Vega ze souhvězdí Lyry. Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Úkol 11 v Úkol 11: Urči výšku severního nebeského pólu nad obzorem pro pozorovatele na severní polokouli, který stojí na místě se zeměpisnou šířkou φ. n Pro odvození využij schéma vpravo. Obr. 18: Zdroj: Petr Doubrava Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Řešení úkolu 11 n n Obr. 19: Zdroj: Petr Doubrava Řešení: Výšce nebeského rovníku nad obzorem odpovídá úhel β. Dále vidíme, že: γ = 90 º – φ a také: β = 90 º – γ neboli: β = 90 º – (90 º – φ) tedy β = φ Výška nebeského pólu nad obzorem odpovídá zeměpisné šířce místa pozorování. Poznámka: Směr k Polárce ze středu Země je stejný jako z místa pozorování A, protože vzdálenost těchto míst je zanedbatelná oproti vzdálenosti Země od Polárky. Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Úkol 12 v Ø Ø Ø Úkol 12: Pro určování severu se v současnosti nejlépe hodí hvězda Polárka, která je od severního nebeského pólu vzdálená necelý jeden stupeň. Z jakých míst na Zemi můžeme tuto hvězdu na obloze pozorovat? Při řešení zanedbejte vzdálenost Polárky od severního nebeského pólu. Řešení: Přímo v nadhlavníku se severní nebeský pól nachází na severním pólu. Postoupíme-li o jeden stupeň na jih, sníží se výška nebeského pólu nad obzorem o jeden stupeň. Na rovníku bude Polárka o 90 º níže, tedy přímo na obzoru. Na jižní polokouli se již bude nacházet trvale pod hranicí obzoru. Viditelná je pouze ze severní polokoule. Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Poznámka k nebeskému pólu Obr. 20: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Star_trails_over_mountain. jpg> n Všechny hvězdy zdánlivě vykonávají kruhové dráhy kolem nebeského pólu (a tedy kolem Polárky). n Na snímku s dlouhou expozicí jsou zachyceny části těchto kružnic. n Jak jsme již odvodili, odpovídá výška Polárky zeměpisné šířce místa pozorování. Na 50 º s. š. se tedy nachází 50 º nad obzorem. Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Zdroje a licence použitých obrázků n n n n n Obr. 1: <http: //cs. wikipedia. org/wiki/Soubor: The_Earth_seen_from_Apollo_17. jpg> Licence: public domain Obr. 2: <http: //de. wikipedia. org/w/index. php? title=Bild: Rotating_earth_(large). gif&filetimestamp=20041218213600> Licence: Creative Commons Attribution Share. Alike 3, 0, Autor: Marvel Obr. 3: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Tiempo_sid%C 3%A 9 reo. en. png> Licence: Creative Commons Attribution Share. Alike 2. 5, Autor: Javier Blanco Obr. 4: <http: //de. wikipedia. org/wiki/Bild: Sidereal_day_(prograde). png> Licence: Creative Commons Attribution Share. Alike 3, 0, Autor: Gdr Obr. 5: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Geoz_wb_en. jpg> Licence: Creative Commons Attribution Share. Alike 2. 5, Autor: Niko Lang Obr. 6: <http: //cs. wikipedia. org/wiki/Soubor: Ob%C 4%9 B%C 5%BEn%C 3%A 1_dr%C 3%A 1 ha. jpg> Licence: Creative Commons Attribution Share. Alike 2. 5, Autor: Pastorius Obr. 7: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: North_season. jpg> Licence: Creative Commons Attribution Share. Alike 2. 5, Autor: Tau’olunga Obr. 8, 10: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Earth-lighting-equinox_EN. png> Licence: Creative Commons Attribution Share. Alike 2. 0, Autor: Blueshade Obr. 9: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Earth-lighting-summer-solstice_EN. png> Licence: Creative Commons Attribution Share. Alike 2. 0, Autor: Blueshade Obr. 11: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Earth-lighting-equinox_EN. png> Licence: Creative Commons Attribution Share. Alike 2. 0, Autor: Blueshade Obr. 12: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Equinox-0. jpg> Licence: Creative Commons Attribution Share. Alike 2. 5, Autor: Tau’olunga Obr. 13: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Equinox-50. jpg> Licence: Creative Commons Attribution Share. Alike 2. 5, Autor: Tau’olunga Obr. 14, 15: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Praezession. png> Licence: Creative Commons Attribution Share. Alike 3, 0, Autor: Herbay Obr. 16: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Axial. Tilt. Obliquity. png> Creative Commons Attribution Share. Alike 3. 0, Autor: Dna-Webmaster Obr. 17: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Precession_N. gif> Creative Commons Attribution Share. Alike 2. 5, Autor: Tau’olunga Obr. 18, 19: Zdoj: (Autor povoluje další šíření obrázku pod licencí public domain). Zdoj: Petr Doubrava (Autor domain). Obr. 20: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Star_trails_over_mountain. jpg> Licence: Creative Commons Attribution Share. Alike 2. 0, Autor: Top. Tech. Writer. US Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Zdroje faktických údajů • Hodnota astronomické jednotky: dostupné z www: <http: //cs. wikipedia. org/wiki/Astronomick%C 3%A 1_jednotka> • Délka siderického dne: dostupné z www: <http: //cs. wikipedia. org/wiki/Hv%C 4%9 Bzdn%C 3%BD_%C 4%8 Das> • Délka Platónského roku: dostupné z www: <http: //en. wikipedia. org/wiki/Great_year> Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.