Что определяет смену дня и ночи на планете земля

Почему на Земле сменяются день и ночь? —

Как объяснить ребенку?

Смена «утро – день – вечер – ночь» – самое постоянное и неизменное явление природы. Свет и темнота чередуются изо дня в день из века в век. Издавна наши предки задавались вопросом, почему происходит так, а не иначе. Но правильный ответ не находили. Тысячелетиями они считали, что наша планета Земля неподвижная, а Солнце вращается вокруг нее, освящая то одну сторону полушария, то другую. Но на деле оказалось, что все наоборот!

Земля непрерывно движется по двум направлениям одновременно: вокруг себя и вокруг Солнца по орбите-пути.

Полный оборот вокруг своей оси Земля совершает за 24 часа, что составляет сутки. Вращение происходит с запада на восток. Потому утром Солнце всходит всегда на востоке, а вечером садится на западе. А вокруг самой Земли вращается спутник – Луна. Полный круг она делает за 27,3 суток. При этом наша планета затеняет Луну и не дает Солнцу осветить ее полностью. В зависимости от местонахождения спутника солнечный свет падает на разную площадь. Как следствие, на протяжении 27 дней на небе меняется картинка: сначала господствует тоненький Месяц, затем он становится шире, толще – и так пока не наступит полнолуние.

Самое доступное объяснение может быть непонятно ребенку из-за путаницы в терминах. В таком случае рассказ нужно начать с самого начала – с определения слов «планета», «земная ось», «полюса». Ребенку следует сначала узнать, что в мире существует бесчисленное количество планет, которые поделены на галактики и системы. Мы живем в Солнечной системе. Ее центром является звезда Солнце. Вокруг него вращаются 8 планет. Мы живем на 3-й планете, если считать от Солнца, и она называется Земля.

Видео

Как объяснить на примере апельсина

Этот метод подходит для деток дошкольного возраста.

— свеча; — апельсин; — длинная палочка.

Желательно этот урок проводить вечером, так ребенку будет интереснее.

Можно дать потрогать «теплую сторону» апельсина и объяснить, что таким же образом Солнце прогревает Землю.

Научные представления

В течение долгих веков люди считали, что Земля представляет собой плоский блин, плавающий в безбрежном Мировом океане под хрустальным небесным сводом, на котором прикреплены маленькие огоньки – звезды. Смена дня и ночи происходит благодаря движению по этому своду Солнца, представляющего собой огненный шар, который специальное божество ежедневно провозит в ладье или колеснице.

Первой попыткой представить с научной точки зрения, почему день и ночь сменяют друг друга, были труды древнегреческого ученого и философа Аристотеля. Он сумел, наблюдая за лунными затмениями, сделать вывод о том, что Земля имеет форму шара, но считал, что Солнце, такой же шар, только состоящий из огня, вращается вокруг Земли по своей небесной сфере. Эта теория господствовала в мире очень долго – почти полторы тысячи лет, до тех пор, пока Николай Коперник не разработал свою знаменитую гелиоцентрическую модель Вселенной.

Теория Коперника основывалась на математических расчетах. Это был первый ученый, который выстроил модель Солнечной системы с Солнцем в центре, вокруг которого вращаются планеты. Смену дня и ночи он объяснил вращением Земли вокруг своей оси. Как показали дальнейшие исследования, он был совершенно прав.

Каким бывает вращение Земли и на что это влияет?

Итак, люди изначально пытались узнать, отчего сменяются день и ночь? Однако с 7 в до н.э. научный опыт упомянутых выше цивилизаций смешался на земле, названной Элладой. Область состояла из полисов – городов и сельскохозяйственной округи. В городах появились философы (любители мудрости), открывшие некоторые сегодняшние истины.

Люди узнали: Земля летит вокруг Солнца по своей орбите. Процесс путешествия сопровождается вращением вокруг наклоненной в космическом пространстве оси. Эти факторы обуславливают смену дня и ночи и разное время прихода светлой и темной половины суток на разных широтах.

После возвращения к религиозному мракобесью (в Средние века) земляне снова пришли к античным представлениям, а с конца 17-го – 18 веков двинулись дальше в изучении мира. Выяснилось: ближе к полюсам дни и ночи намного длиннее тех дней и ночей, которые в областях, расположенных строго между полюсами и экватором. И, наоборот – на экваторе день всегда равен тьме. Просто из-за этого обитатели разных широт видят Солнце по-разному. Если в умеренных оно регулярно появляется на востоке и уходит на запад, то на полюсах скрывается по полгода (а если бы не было уклона оси, то вообще не появлялось бы).

Почему происходит смена времен года

Помимо собственной оси, земля вращается и вокруг Солнца. На этот круг необходимо гораздо больше времени — один год. Важно знать, что вращается планета Земля не под прямым углом, а под наклоном. Ось всегда смотрит в одну сторону, она обращена к полярной звезде. Вследствие чего Южный и Северный полюс земли поочередно наклоняются к Солнцу.

Почему меняются времена года? В той части земли, где солнечные лучи попадают напрямую — лето, так как от прямых солнечных лучей поверхность земли очень хорошо прогревается и получает гораздо больше света, чем противоположная. С другой стороны планеты — зима, потому что солнечного тепла не хватает. В то время, когда оба полюса находятся на одинаковом расстоянии от солнца на земле наступает весна или осень.

Если в странах Азии, Африки, Океании и южной Америке — лето, то в Европе, Северной Америке будет зима. На некоторых материках зима и лето буквально соседствуют. Например, Африка на 2/3 находится в Северном полушарии. Океания и Азия также делятся на 2 полушария.

Перпендикулярно оси Земли, можно провести еще одну линию, прямо по центру. Ее называют экватор. Именно она делит земной шар на два полушария. Здесь и день, и ночь длятся одинаково, и различия между временами года почти незаметны. Все потому, что Солнце равномерно прогревает эту линию, независимо от положения Земли.

Итак, становится понятно, что планета Земля одновременно движется в двух плоскостях:

Давайте подытожим. Смена времен года происходит потому что Северный полюс обращен к Солнцу, а Южный находится в тени. Если на Северном полюсе — лето, то на Южном — Зима.

Если бы не было привычных суток?

Благодаря тому что Земля равномерно освещается Солнцем, существует жизнь на планете. Вот представим, что она перестала бы вращаться, и на одной стороне всегда был бы день, а вторая была бы вечно обделена светом. Полушарие под Солнцем раскалилось бы до температуры, при которой все живое высохло бы.

Вторая часть планеты начала бы замерзать из-за нехватки солнечных лучей. Так в настоящем мы имеем идеальную планету для жизни. Разнообразие живых существ поражает, и это возможно только благодаря вращению Земли. Смена как дня, так и ночи важна, как и перемены погоды в связи с приходом разных сезонов.

Источник

Время и вращение Земли

Земля не стоит на месте, а находится в непрерывном движении.

Вращение Земли вокруг Солнца — определяющий процесс, от которого зависит наличие жизни на планете. От того, какой стороной планета повернута и какое место занимает в Солнечной системе, зависят погодные условия, стабильность атмосферы, биосферы и другие важные условия для жизни организмов.

Именно потому, что Земля вращается вокруг Солнца и в то же самое время вокруг своей собственной оси, абсолютно на всех участках данной планеты происходит периодическая смена дня и ночи, а также последовательная смена четырех времен года.

Происхождение вращения Земли

Самая рас­про­стра­нен­ная тео­рия объ­яс­ня­ет это про­цес­са­ми, шед­ши­ми во вре­ме­на об­ра­зо­ва­ния пла­нет. Об­ла­ка кос­ми­че­ской пыли «сби­ва­лись в кучу», об­ра­зуя за­ро­ды­ши пла­нет, к ним при­тя­ги­ва­лись дру­гие более или менее круп­ные кос­ми­че­ские тела. Столк­но­ве­ния с этими те­ла­ми и могли при­дать вра­ще­ние бу­ду­щим пла­не­там. А даль­ше пла­не­ты про­дол­жа­ли вра­щать­ся по инерции.

Почему Земля не падает на Солнце?

Когда Земля вращается вокруг Солнца, вырабатывается центробежная сила, которая пытается постоянно отбросить нашу планету. Но у неё это не получится. А всё потому, что Земля всегда движется вокруг светила с одинаковой скоростью и находится от него на безопасном расстоянии, соотносимом с центробежной силой, с которой Землю и пытаются выбить с орбиты. Вот почему Земля не падает на Солнце и не улетает в космос, а продолжает двигаться по заданной траектории.

Вращение Земли вокруг своей оси

Планета делает обороты вокруг самой себя по направлению с запада на восток. Мы не ощущаем этого процесса потому, что все предметы движутся одновременно и параллельно друг другу вместе с космическим телом. Во время вращения Земли вокруг своей оси остаются неподвижными только две точки: Северный и Южный полюса. Если их соединить воображаемой линией, то получится ось, вокруг которой вращается Земля.

Земная ось не перпендикулярна, а находится под углом 23,5° к земной орбите.

Осевое вращение Земли вокруг Солнца

Один такой оборот Земли называется сутками и длится 24 часа, точнее — 23 часа 56 минут и несколько секунд. Движение планеты происходит с запада на восток. Это явление объясняет смену дня и ночи: день наблюдается на той половине земного шара, которая освещается Солнцем, а ночь — на теневой стороне.

Сутки делятся на 24 часа (1440 минут, или 86 400 секунд) и условно делятся на четыре характерных интервала — утро, день, вечер и ночь.

Календарные сутки составляют недели, месяцы.

Вращение планеты имеет такие особенности и последствия:

Истинное и среднее солнечное время

Точно местное истинное солнечное время можно узнать, измерив специальным астрономическим инструментом часовой угол Солнца. Приблизительно солнечное время можно узнать по солнечным часам (низкая точность которых обусловлена размытостью тени).

В настоящее время местное истинное солнечное время используется в основном астрономами. В широком распространении оно потеряло актуальность в конце XIX — начале XX века в связи с введением системы часовых поясов и поясного времени.

Интересный факт. Ученые обнаружили пятилетние циклы ускорения и замедления в обращении Земли вокруг оси, и каждый последний «медленный» год чаще всего сопровождается всплеском количества землетрясений во всем мире. Прямая причинно-следственная связь этого еще не выявлена, но такие циклы могут стать инструментом прогнозирования роста сейсмической активности.

Вращение Земли вокруг Солнца

Наша планета пятая по величине и третья по удаленности от Солнца. Она сформировалась из элементов солнечной туманности около 4,55 млрд лет назад.Обращение планеты по отношению к центральной точке нашей системы происходит по эллиптической орбите на среднем расстоянии от центра системы почти 149,6 млн км со средней орбитальной скоростью примерно 29,8 км/с.

Пока Земля совершает полный оборот вокруг Солнца, она успевает сделать примерно 365,25 своего собственного витка. Столько дней входит в 1 астрономический год.

Вращение Земли вокруг Солнца

Значение скорости изменяется в зависимости от расположения нашей планеты в космическом пространстве: находясь в ближайшей к Солнцу точке (она называется перигелием), это небесное тело движется быстрее — более 30 км/с, в афелии (наиболее удаленной от светила позиции) — медленнее, около 29,3 км/с. Такой цикл Земля проходит бесконечно, и от точности соблюдения траектории зависит жизнь на планете.

Чередование времен года

Совершая оборот вокруг Солнца, Земля движется по направлению с запада на восток. Во время своего путешествия это небесное тело не меняет угол наклона, поэтому на определенном участке орбиты она полностью обращена какой-то одной стороной. Этот период на планете воспринимается живым миром как лето, а на необращенной к Солнцу стороне в это время года будет царить зима. Благодаря постоянному движению на планете происходит смена сезонов.

Два раза в году на обоих Полушариях планеты устанавливается относительно одинаковое сезонное состояние. Земля в это время повернута к Солнцу таким образом, что оно равномерно освещает ее поверхность. Это происходит осенью и весной в дни равноденствия.

Високосный год

Земля делает один оборот вокруг собственной оси примерно за 23 часа 56 минут, а один оборот вокруг Солнца происходит за 365 дней и 6 часов. Эта разница периодов постепенно накапливается и один раз в 4 года у нас в календаре появляется лишний день (29 февраля), и такой год называется високосным.

Также на данный процесс оказывает определенное воздействие располагающаяся в непосредственной близости Луна, под действием гравитационного поля которой вращение Земли постепенно замедляется, а это свою очередь удлиняет сутки примерно на одну тысячную каждые 100 лет.

Что такое год?

Изначально под годом подразумевался полный цикл смен времён года (зима, весна, лето, осень). Лишь после создания гелиоцентрической теории было доказано, что понятие года неразрывно связано с вращением Земли вокруг Солнца (а также наклоном земной оси). Для повышения точности вычисления траекторий небесных тел и решения других астрономических задач необходимо было чёткое определение термина «год», в результате чего на свет появилось несколько его трактовок:

Линия перемены дат

Земля вращается вокруг оси с запада на восток. При этом мореплаватели во главе с Магелланом придерживались противоположного направления. Они обогнули планету с востока на запад, увидев на один восход солнца меньше, чем за время путешествия встретили в Европе. Для того чтобы подобная досадная путаница не возникала каждый раз, когда кто-то решит обойти вокруг света, была проведена линия перемены дат.

Она практически полностью проходит по меридиану 180º и является границей, где время суток остается одинаковым, но изменяется календарная дата.

Например, если к западу от линии на календаре 18 мая, то к востоку — еще 17-е. При этом и там, и там часы показывают примерно одно и то же время.

В отличие от нулевого меридиана линия перемены дат практически не попадает на территорию суши. Благодаря этому в большинстве случаев при перемещении по планете не приходится вычитать или прибавлять один день. Как уже было сказано, основная часть линии совпадает с меридианом 180º. Она соединяет два полюса, попадая на сушу только в Антарктиде.

Правило

Смену дат необходимо проводить при пересечении линии. Если корабль движется с востока на запад, то его команде нужно увеличить календарное число на один. В случае перемещения в обратном направлении оно уменьшается. На отрезке, где временная граница отклоняется, огибая острова Океании, команда вправе менять дату, лишь преодолев меридиан 180º, если судно не будет заходить в один из портов, то есть не возникнет необходимость синхронизации с местным временем.

Получается, что при пересечении линии в определенном направлении можно дважды прожить один и тот же день. Некоторые романтики подгадывают такое путешествие под знаменательные даты: годовщину свадьбы, день рождения.

По своей сути, линия перемены дат лишь условная граница. В ее основе не лежат какие-то физические закономерности. Линия создана для удобства международного общения. Смена одной даты на другую при пересечении этой границы похожа на перевод часов при переходе на летнее или зимнее время. Эти действия помогают человеку соотнести свое движение или деятельность с космическими процессами, но напрямую из них не вытекают.

Видео

Источник

Время суток. Смена дня и ночи на Земле

Что такое время суток.

Сутки длятся ровно 24 часа. Каждый час состоит из 60 минут. Каждая минута из 60 секунд. Соответственно, сутки = 24 часа = 1440 минут = 86 400 секунд. Для удобства обозначения времени применяют два формата:

Как происходит смена дня и ночи на земле

Помимо вращения земли вокруг солнца (календарный год) земной шар вращается вокруг своей оси. Полный оборот вокруг своей оси происходит за 24 часа, которые называют сутками.

При этом находясь на поверхности Земли мы не ощущаем движения земного шара, а лишь можем наблюдать его, исходя из видимого перемещения солнца, звезд, относительно Земли.

Условно, время суток делится на несколько частей:

Так как Земля состоит из континентов, находящихся по обе стороны земного шара, то время суток в кажой части Земли разное. Так если Нью-Йорке еще длится ночь, то в Лондоне уже наступило утро, в Москве разгар дня полдень, а в Петропавловск-Камчатском уже вечер.

Изменение времени суток

Смену дня и ночи пробовало запечатлеть немало фотографов. делая много снимков подряд из одного положения можно было проследить плавное перемещение солнца по небу, увидеть движение звезд, получить прекрасные видео ролики восхода и захода солнца. Особенности цейтраферной съемки, это когда фотокамера установленная на штатив в неподвижном положении в течении длительного промежутка делает ряд фотоснимков с определенными промежутками времени.

Если длительность суток постоянна, то продолжительность составных частей времени суток меняется в зависимости от времени года. Это связанно с наклоном земли и движением вокруг солнца по эллипсовидной траектории. Так летом световой день длится дольше ночи, а зимой наоборот, ночь длиннее дня.

При этом в разных частях земного шара длительность дня и ночи разная. Например, в Крыму летом вечереет быстро, ночь темная, а в Санкт-Петербурге июнь славен «белыми ночами», солнце недалеко садится за линию горизонта и поэтому ночи кажутся светлыми.

Смена времени суток была нарисована художником Николаем Петровичем Крымовым в учебном пейзаже под названием «Изменение в пейзаже по тону и цвету в разное время суток».

Под ритм смены времени суток подстраивается весь растительный и живой мир природы. Утром растения распускаются, вечером бутоны закрываются. Под смену времени суток подстраивается и мир человека. Наиболее распространенный график работы, расписание уроков, работа образовательных учреждений и развлекательных центров и даже программа радио и телевидения составляется в зависимости от времени суток.

Источник

География. 5 класс

Конспект урока

Урок 06. Солнечный свет на Земле.

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке

Равноденствие, Солнцестояние, Тропики, Полярные круги, Зенит, Полярный день, полярная ночь, Восход, Закат

Равноденствие – дни, когда день равен ночи.

Солнцестояние –дни, когда день и ночь бывают самыми короткими или самыми длинными.

Смена дня и ночи – следствие осевого движения Земли

Тропики – Условные линии, ограничивающие ту область по обе стороны от экватора, в пределах которой Солнце бывает в зените

Полярные круги – условные линии, ограничивающие ту область вокруг полюсов, где бывают полярный день и полярная ночь.

Зенит – самое высокое положение Солнца над горизонтом

Обязательная и дополнительная литература по теме

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Без света прожить очень трудно и скорее всего невозможно. Ведь это главный источник нашей жизни, жизни растений и животных. Он помогает нам ориентироваться в пространстве, видеть и радоваться окружающему миру.

Тема сегодняшнего урока Солнечный свет на Земле.

На уроке мы узнали, что Планета Земля – часть солнечной системы. Она вращается вокруг себя и одновременно вращается вокруг солнца. Вращение Земли вокруг своей оси определяет: а) форму Земли; б) смену дня и ночи. В результате орбитального движения и неизменного наклона земной оси к плоскости орбиты Земли наша планета в течение года освещается Солнцем неравномерно, происходит смена времён года. Полярный день наблюдается, когда Солнце не заходит за горизонт, начиная от полярного круга до полюса. Полярная ночь наблюдается, когда солнце не появляется из-за горизонта, начиная от полярного круга до полюса. Полярные круги воображаемые линии на карте и глобусе, параллели, где выше широты

Разбор типового тренировочного задания:

Тип задания: Установление соответствий между элементами двух множеств;

Текст вопроса: Установите соответствие между понятием и определением

Период времени, когда в северном и южном полярных поясах Солнце не опускается за горизонт

Период времени, когда в северном и южном полярных поясах Солнце не поднимается над горизонтом

Правильный вариант ответа:

Период времени, когда в северном и южном полярных поясах Солнце не поднимается над горизонтом

Период времени, когда в северном и южном полярных поясах Солнце не опускается за горизонт

Разбор типового контрольного задания

Тип задания: Выбор элемента из выпадающего списка

Текст вопроса: Вследствие осевого вращения Земли какой берег реки в Южном полушарии более крутой?

Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов):

Источник

Почему день и ночь сменяют друг друга?

Все живое на нашей планете подчиняется определенным циклам, и один из главнейших – это цикл смены дня и ночи, или суточный цикл. В течение дня мы выполняем свои обязанности, общаемся с друзьями, участвуем в различных мероприятиях, ночь же предназначена для отдыха.

Цикличность смены дня и ночи сопровождает нас с момента рождения и кажется одним из самых привычных явлений на земле, но все же каждый ребенок однажды задает вопрос: почему день и ночь сменяют друг друга? К сожалению, не все родители могут ответить на него правильно.

Легенды и мифы

Загадка суточного цикла будоражила людей с глубокой древности. Многие народы, исчезнувшие с лица Земли, поклонялись Солнцу как высшему божеству, дарящему жизнь, свет и тепло. Согласно представлениям древних греков, бог Солнца Гелиос каждое утро выезжает на небесный свод в своей золотой колеснице и целый день едет с востока на запад.

У славянских народов тоже была похожая легенда, в которой Солнце-Ярило поутру выезжает из золотого дворца на колеснице, весь день едет по небосводу, осматривая свои владения, а ночью спускается в темные чертоги богини смерти Морены, где садится в ладью, запряженную гусями и лебедями, и плывет по морю, возвращаясь в свой дворец.

Во многих древних легендах встречается сюжет, согласно которому ночь – это чудовище, которое каждый вечер проглатывает Солнце, а поутру, не в силах вынести нестерпимого жара в животе, отрыгивает его, выпуская на небосвод.

Как мы видим, уже в глубокой древности люди понимали, что смена дня и ночи напрямую зависит от Солнца.

Научные представления

В течение долгих веков люди считали, что Земля представляет собой плоский блин, плавающий в безбрежном Мировом океане под хрустальным небесным сводом, на котором прикреплены маленькие огоньки – звезды. Смена дня и ночи происходит благодаря движению по этому своду Солнца, представляющего собой огненный шар, который специальное божество ежедневно провозит в ладье или колеснице.

Первой попыткой представить с научной точки зрения, почему день и ночь сменяют друг друга, были труды древнегреческого ученого и философа Аристотеля. Он сумел, наблюдая за лунными затмениями, сделать вывод о том, что Земля имеет форму шара, но считал, что Солнце, такой же шар, только состоящий из огня, вращается вокруг Земли по своей небесной сфере.

Эта теория господствовала в мире очень долго – почти полторы тысячи лет, до тех пор, пока Николай Коперник не разработал свою знаменитую гелиоцентрическую модель Вселенной.

Теория Коперника основывалась на математических расчетах. Это был первый ученый, который выстроил модель Солнечной системы с Солнцем в центре, вокруг которого вращаются планеты. Смену дня и ночи он объяснил вращением Земли вокруг своей оси. Как показали дальнейшие исследования, он был совершенно прав.

Почему день и ночь сменяют друг друга?

Для того, чтобы понять, почему на Земле происходит постоянная смена дня и ночи, достаточно воссоздать этот процесс при помощи простейшей модели. Возьмите глобус и поставьте его напротив включенной настольной лампы, которая будет изображать Солнце.

Подтолкните глобус, чтобы он вращался на оси, и наблюдайте, как лампа периодически освещает то одну, то другую его сторону. В то время, как одна из сторон глобуса освещена, другая погружается в тень. Именно так и происходит смена дня и ночи на нашей планете.

Вращение происходит достаточно быстро, чтобы ночная сторона не успела слишком сильно остыть, а дневная – чересчур разогреться под солнечными лучами. В этом Земля выгодно отличается, к примеру, от Венеры, сутки на которой длятся около четырех земных месяцев. Равномерность вращения позволяет сохранить на поверхности Земли достаточно стабильную температуру, что является одним из условий существования живых существ.

Почему день и ночь имеют разную продолжительность?

В зависимости от времени года продолжительность дня и ночи изменяется, причем в довольно существенных пределах. Самый короткий световой день (зимой) и самая короткая ночь (летом) длятся всего 6 с небольшим часов.

Это происходит из-за того, что воображаемая ось, вокруг которой вращается Земля, не перпендикулярна ее орбите, а немного наклонена по отношению к ней. Получается, что разные участки поверхности неодинаково освещаются Солнцем в ходе годового цикла вращения. Чем дальше от экватора и ближе к полюсам, тем больше эта разница.

Летом в районах, расположенных неподалеку от Полярного круга, бывают короткие периоды, когда даже после захода Солнца не наступает полная темнота. Это явление получило название «белых ночей».

Хотя считается, что белые ночи бывают только в Санкт-Петербурге, это не совсем так. Аналогичные периоды бывают в Архангельске, Пскове, Казани, Сыктывкаре и прочих северных регионах России.

Источник