Qual é o grau oficial com uma casa decimal, por favor, da rotação da Terra em um único dia. Pode-se confirmar que são exatamente 360,0 graus usando dados oficiais? Agradeço antecipadamente.
Primeiro, precisamos decidir qual definição de "dia" empregar. Existem vários tipos de dias:
Dia solar aparente : o tempo entre duas culminações sucessivas do Sol (meio-dia aparente) de um observador fixo da Terra; Dia solar médio : um dia solar mais uniforme, com média de médias, sem variações sazonais; Dia estelar / sideral : o tempo necessário para a Terra girar uma vez em relação às estrelas; Dia SI : uma unidade de tempo contendo exatamente 86.400 segundos SI definidos por átomos de césio.
Como geralmente nos referimos ao ciclo dia / noite tradicional quando dizemos "dia", isso significa uma forma de hora solar. Para obter um valor mais médio, vamos usar o dia solar médio.
A fórmula atual que liga o ângulo de rotação da Terra (ERA) à aproximação moderna da hora solar média, UT1 (basicamente o relógio da Terra após o ciclo médio dia / noite), é por definição:
ER A = 2 π ( 0,7790572732640 + 1,00273781191135448 Tvocê) radianos
Onde é a data juliana da UT1 - 2451545.0Tvocê
Assim, de acordo com esta fórmula, um dia (UT1) é 1.00273781191135448 rotações da Terra, multiplicadas por 360 ° e cerca de 360.98561 ° . No entanto, a rotação e a revolução da Terra não são constantes e estão sempre mudando a taxas um tanto imprevisíveis; portanto, o ângulo não é perfeito, mas as mudanças são muito lentas. Portanto, essa é mais uma aproximação moderna do que um valor exato. Arredondado para uma casa decimal, isso fornece 361,0 ° , um valor que provavelmente permanecerá verdadeiro por pelo menos vários milênios.
Se você quer saber a quantidade de rotação da Terra para cada dia de SI, está com sorte: é possível consultar relatórios da orientação da Terra (rotação e movimento polar) graças ao IERS. Os valores são tabulados para cada 0h UTC todos os dias nas publicações da IERS, permitindo derivar o ângulo em que a Terra girava a cada 86.400 segundos SI, permitindo monitorar cientificamente variações na rotação da Terra em comparação com uma unidade de tempo muito constante realizada por relógios atômicos. Atualmente, a rotação da Terra é medida e relatada graças aos radiotelescópios e ao VLBI observando objetos distantes no universo. Relatórios oficiais de sua orientação, os Parâmetros de Orientação da Terra são publicados no site da IERS .
Como exemplo, aqui está um gráfico mostrando a quantidade de rotação da Terra a cada 86.400 segundos construída com os dados IERS do ano passado:
Como podemos ver, existem várias variações sazonais, periódicas e imprevisíveis na rotação da Terra.
Isso é um pouco mais complicado do que parece. Primeiro, a definição de um dia que é importante para os terráqueos é a quantidade média de tempo de um meio-dia solar para o outro (ou alternativamente, o tempo que leva para o Sol aparecer acima do mesmo meridiano do dia a dia); é chamado de dia solar. O dia sideral, que é o tempo que leva para que uma estrela distante apareça acima do mesmo meridiano do dia a dia, não é o que realmente importa para nós; também é a quantidade de tempo que leva para a Terra girar 360 graus.
Enquanto a Terra está girando em seu eixo, também está viajando ao longo de sua órbita. Na quantidade de tempo que leva para concluir uma revolução, ele também viajou cerca de um grau ao longo de seu caminho orbital, para que, para que o Sol apareça acima do mesmo meridiano, a Terra precise girar cerca de 361 graus.
Mas então perto do periélio (sua abordagem mais próxima do Sol, que é por volta de janeiro), ele está viajando ainda mais rápido, por isso precisa girar mais de 361 graus. Perto do afélio, ele está viajando mais devagar, então a Terra precisa girar menos de 361 graus.
Quanto à sua pergunta real, dada a complexidade das variações orbitais da Terra, não tenho certeza de que seja responsável.
“ O verdadeiro dia solar tende a ser mais longo próximo ao periélio, quando o Sol aparentemente se move ao longo da eclíptica por um ângulo maior que o normal, levando cerca de 10 segundos a mais para fazê-lo. Por outro lado, é cerca de 10 segundos mais curto perto do afélio. São cerca de 20 segundos mais próximos de um solstício quando a projeção do movimento aparente do Sol ao longo da eclíptica sobre o equador celeste faz com que o Sol se mova em um ângulo maior que o normal. Por outro lado, perto de um equinócio, a projeção no equador é mais curta em cerca de 20 segundos. ”Estou tentando descobrir como o periélio pode afetá-lo tanto assim.
Autodidact
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@Autodidact: No periélio, estamos cerca de 3,3% mais próximos do sol do que no afélio, então, pela segunda lei de Kepler, a velocidade linear da Terra em relação ao sol é cerca de 3,3% mais rápida. No entanto, estar mais perto do sol também significa que, a cada quilômetro que percorremos , o ângulo do sol mudará cerca de 3,3% a mais. Esses efeitos se somam, então a velocidade aparente do sol entre as estrelas fixas é cerca de 6,6% mais rápida no periélio. Isso faz com que a diferença entre o dia solar e sideral seja 6,6% maior, o que de fato resulta em cerca de 15 segundos. (Ignorando os efeitos da inclinação axial).
hmakholm deixou Monica em 15/03/19
(Ainda há uma diferença de alguns segundos em relação à fonte que você está citando, mas vou calcular isso como arredondamento. Lembre-se de que "cerca de 10 segundos" tem apenas um dígito significativo!)
hmakholm deixou Monica em
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Pode-se confirmar que são exatamente 360,0 graus usando dados oficiais?
TL; DR: Não, não pode. Em vez disso, pode ser confirmado em 361,0 graus.
No meu conhecimento:
O período de rotação da Terra é muito próximo a 23 horas, 56 minutos, 4,1 segundos ou 86164,1 segundos. Isso é chamado de dia sideral
Um dia é definido como 24 horas ou 86400,0 seg.
Então, em um dia, acontece
360 ° × 86400.086164.1≈ 360.986 °
Arredondado "para uma casa decimal, por favor", é 361,0 °.
@ Jasper, você está falando sobre um dia solar, não um dia sideral . A pergunta é sobre a rotação da Terra que deve ser considerada em uma estrutura inercial, e é isso que é um dia sideral. Um dia é exatamente 24 horas ou 86400 segundos. Os dias solares não são mais usados na medição do tempo por causa dos efeitos que você mencionou.
uhoh
1
Outra maneira de obter a rotação exata em graus por dia durante um ano inteiro é simplesmente fazer 360 graus (uma rotação extra por ano) e dividi-la por 365 dias no ano. Isso corresponde a 0,9863013698630137 graus a mais por dia do que uma rotação exata de 360 graus. Portanto, a rotação média ao longo de um ano de quantos graus a Terra gira (de acordo com o modelo heliocêntrico) é de 360,9863013698630137 graus de rotação por dia solar. Isso significa em uma hora; 15.0410958904109589 graus.
O ano está mais próximo de 365,25 dias do que 365,00 dias.
Mike G
O que Mike G disse. Observe também que existem várias maneiras de definir um ano, consulte a Wikipedia . Para esta aplicação, você pode usar o ano sideral ou anomalista, ou talvez um dos anos tropicais.
Respostas:
Primeiro, precisamos decidir qual definição de "dia" empregar. Existem vários tipos de dias:
Dia solar aparente : o tempo entre duas culminações sucessivas do Sol (meio-dia aparente) de um observador fixo da Terra;
Dia solar médio : um dia solar mais uniforme, com média de médias, sem variações sazonais;
Dia estelar / sideral : o tempo necessário para a Terra girar uma vez em relação às estrelas;
Dia SI : uma unidade de tempo contendo exatamente 86.400 segundos SI definidos por átomos de césio.
Como geralmente nos referimos ao ciclo dia / noite tradicional quando dizemos "dia", isso significa uma forma de hora solar. Para obter um valor mais médio, vamos usar o dia solar médio.
A fórmula atual que liga o ângulo de rotação da Terra (ERA) à aproximação moderna da hora solar média, UT1 (basicamente o relógio da Terra após o ciclo médio dia / noite), é por definição:
Onde é a data juliana da UT1 - 2451545.0Tvocê
Assim, de acordo com esta fórmula, um dia (UT1) é 1.00273781191135448 rotações da Terra, multiplicadas por 360 ° e cerca de 360.98561 ° . No entanto, a rotação e a revolução da Terra não são constantes e estão sempre mudando a taxas um tanto imprevisíveis; portanto, o ângulo não é perfeito, mas as mudanças são muito lentas. Portanto, essa é mais uma aproximação moderna do que um valor exato. Arredondado para uma casa decimal, isso fornece 361,0 ° , um valor que provavelmente permanecerá verdadeiro por pelo menos vários milênios.
Se você quer saber a quantidade de rotação da Terra para cada dia de SI, está com sorte: é possível consultar relatórios da orientação da Terra (rotação e movimento polar) graças ao IERS. Os valores são tabulados para cada 0h UTC todos os dias nas publicações da IERS, permitindo derivar o ângulo em que a Terra girava a cada 86.400 segundos SI, permitindo monitorar cientificamente variações na rotação da Terra em comparação com uma unidade de tempo muito constante realizada por relógios atômicos. Atualmente, a rotação da Terra é medida e relatada graças aos radiotelescópios e ao VLBI observando objetos distantes no universo. Relatórios oficiais de sua orientação, os Parâmetros de Orientação da Terra são publicados no site da IERS .
Como exemplo, aqui está um gráfico mostrando a quantidade de rotação da Terra a cada 86.400 segundos construída com os dados IERS do ano passado:
fonte
Isso é um pouco mais complicado do que parece. Primeiro, a definição de um dia que é importante para os terráqueos é a quantidade média de tempo de um meio-dia solar para o outro (ou alternativamente, o tempo que leva para o Sol aparecer acima do mesmo meridiano do dia a dia); é chamado de dia solar. O dia sideral, que é o tempo que leva para que uma estrela distante apareça acima do mesmo meridiano do dia a dia, não é o que realmente importa para nós; também é a quantidade de tempo que leva para a Terra girar 360 graus.
Enquanto a Terra está girando em seu eixo, também está viajando ao longo de sua órbita. Na quantidade de tempo que leva para concluir uma revolução, ele também viajou cerca de um grau ao longo de seu caminho orbital, para que, para que o Sol apareça acima do mesmo meridiano, a Terra precise girar cerca de 361 graus.
Mas então perto do periélio (sua abordagem mais próxima do Sol, que é por volta de janeiro), ele está viajando ainda mais rápido, por isso precisa girar mais de 361 graus. Perto do afélio, ele está viajando mais devagar, então a Terra precisa girar menos de 361 graus.
Quanto à sua pergunta real, dada a complexidade das variações orbitais da Terra, não tenho certeza de que seja responsável.
fonte
TL; DR: Não, não pode. Em vez disso, pode ser confirmado em 361,0 graus.
No meu conhecimento:
O período de rotação da Terra é muito próximo a 23 horas, 56 minutos, 4,1 segundos ou 86164,1 segundos. Isso é chamado de dia sideral
Um dia é definido como 24 horas ou 86400,0 seg.
Então, em um dia, acontece
Arredondado "para uma casa decimal, por favor", é 361,0 °.
Usando "Dados oficiais":
Folha de dados da Terra da NASA: https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html
Arredondado "para um ponto decimal, por favor" novamente, isso ainda é 361,0 °.
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Outra maneira de obter a rotação exata em graus por dia durante um ano inteiro é simplesmente fazer 360 graus (uma rotação extra por ano) e dividi-la por 365 dias no ano. Isso corresponde a 0,9863013698630137 graus a mais por dia do que uma rotação exata de 360 graus. Portanto, a rotação média ao longo de um ano de quantos graus a Terra gira (de acordo com o modelo heliocêntrico) é de 360,9863013698630137 graus de rotação por dia solar. Isso significa em uma hora; 15.0410958904109589 graus.
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