GERAKAN TRANSLASI BUMI: KARAKTERISTIK, KONSEKUENSI - FISIK - 2025

The gerakan translasi dari Bumi adalah perpindahan bahwa planet ini membuat sekitar Matahari Seiring dengan gerakan rotasi sekitar sumbu sendiri, itu adalah salah satu dari dua gerakan utama yang melakukan di ruang angkasa. Ini berkala, karena dalam waktu kurang dari satu tahun Bumi menyelesaikan orbit.

Pergerakan bumi mempengaruhi kehidupan sehari-hari semua makhluk hidup yang menghuninya. Gerakan-gerakan ini selalu menjadi alasan diskusi dan debat antarmanusia, karena telah mempengaruhi pemikiran ilmiah setiap peradaban yang ada.

Gambar 1. Pergerakan terjemahan terestrial menimbulkan perubahan musim. Sumber: Gambar Domain Publik.

Ilmuwan dan astronom hebat seperti Nicholas Copernicus, Fiolaus dari Crotona, Hipparchus dari Nicea, James Bradly Johannes Kepler, Isaac Newton tertarik selama penelitian mereka tentang pergerakan bumi, termasuk penerjemahan.

karakteristik

Di antara ciri-ciri terpenting dari gerakan translasi adalah:

- Orbit yang dijelaskan oleh Bumi berbentuk elips dan dengan Matahari di salah satu fokusnya, sebagaimana ditentukan oleh hukum gerak planet Kepler. Seorang pengamat di kutub utara akan mengatakan bahwa itu berlawanan arah jarum jam (kidal).

- Panjang total orbit elips adalah sekitar 930 juta kilometer.

- The eksentrisitas elips ini sangat kecil (telah dihitung pada 0,017), bahwa orbit bumi dapat diperkirakan cukup serta lingkar yang radius perkiraan sekitar 150 x 10 ⁶ km. Jika orbit digambar dengan akurat, secara visual tidak dapat dibedakan dari sebuah keliling. Faktanya, sumbu semi-minor orbit kira-kira 99,98% dari panjang sumbu semi-mayor.

- Bumi mengikuti lintasan ini dengan kecepatan sekitar 30 km / detik pada bidang yang disebut ekliptika, yang tegak lurus saat melewati pusat bumi menentukan kutub ekliptika. Sumbu rotasi bumi miring sehubungan dengan garis ini sekitar 23,5º, mengekspos belahan bumi utara lebih banyak ke sinar matahari selama bulan-bulan musim panas dan sebaliknya selama musim dingin.

Asal

Penyebab Bumi menggambarkan orbit elips di sekitar raja bintang adalah karena tarikan gravitasi yang diberikan padanya dan sifat gaya ini, yang bergantung pada inversi kuadrat jarak 1 / r ² .

Menjelang akhir abad ke-16, astronom Jerman Johannes Kepler (1571–1630) menemukan bahwa lintasan sebenarnya dari planet-planet yang mengelilingi Matahari berbentuk elips. Dan fakta ini kemudian memberi Isaac Newton dasar untuk menetapkan hukum gravitasi universal.

Elips adalah lokus titik di mana jumlah jarak ke dua titik yang disebut fokus konstan. Di orbit Bumi, Matahari berada di salah satu fokus.

Semakin datar sebuah elips, semakin berbeda sumbu semi-mayor dan sumbu semi-minor. Eksentrisitas elips adalah parameter yang mengukur karakteristik ini. Jika 0, yang merupakan nilai terkecil yang mungkin, itu adalah lingkaran.

Meski memiliki eksentrisitas kecil, selama bulan Januari Bumi melewati titik yang paling dekat dengan Matahari, disebut perihelion, pada 147,1 juta kilometer dari Matahari. Dan aphelion terjauh, terjadi pada bulan Juli dan berukuran 152,6 juta. km.

Periode gerak translasi bumi

Hukum Kepler untuk gerakan planet ditetapkan secara empiris dari pengukuran yang tak terhitung jumlahnya. Mereka menetapkan bahwa:

- Orbit planet berbentuk elips

- Luas yang disapu oleh vektor jari-jari selama interval waktu tertentu adalah sama sepanjang pergerakan.

- Kuadrat periode (T ² ) sebanding dengan pangkat tiga dari jarak rata-rata antara planet dan Matahari (r ³ ), dengan C konstanta proporsionalitas, sama untuk planet mana pun:

Nilai C dapat dihitung dengan menggunakan data yang telah diketahui untuk Bumi dan satuannya di Sistem Internasional adalah s ² / m ³ .

Konsekuensi

Pergerakan bumi terkait erat dengan pengukuran waktu dan perubahan iklim musiman, di mana suhu dan jam terang dan gelap bervariasi. Baik faktor maupun periodisitasnya telah menyebabkan aktivitas manusia diatur oleh waktu yang ditetapkan dalam kalender.

Pergerakan translasi menentukan panjang tahun, di mana musim-musim mengikuti satu sama lain dan bintang-bintang di langit berubah. Selama musim panas, yang terlihat di malam hari, "terbit" di timur dan "terbenam" di barat di pagi hari, melakukan hal sebaliknya selama musim dingin.

Demikian juga dengan iklim yang mengalami perubahan sesuai dengan waktu terpaparnya permukaan bumi terhadap sinar matahari. Stasiun tersebut adalah efek gabungan dari gerakan translasi terestrial dan kemiringan sumbu rotasi terhadap bidang orbit.

Kalender

Bumi menyelesaikan revolusi lengkap mengelilingi Matahari dalam 365 hari, 5 jam, 48 menit dan 45,6 detik. Ini dengan asumsi bahwa Matahari diambil sebagai referensi, yang akan dianggap tetap.

Ini adalah definisi dari "tahun matahari" atau "tahun tropis", waktu antara dua titik balik musim semi yang berurutan. Equinox adalah waktu dalam setahun ketika siang dan malam memiliki panjang yang sama di mana pun di planet ini. Itu terjadi pada 22 Maret dan 22 September.

Karena waktu ini melebihi 365 hari, tetapi perlu untuk mempertahankan titik balik matahari dan titik balik di sekitar hari yang sama dalam setahun dan memiliki jumlah hari yang utuh, konsep "tahun kabisat" diperkenalkan.

Setiap tahun ditambahkan sekitar 6 jam lagi, sehingga setelah 4 tahun 24 jam atau sehari penuh telah terkumpul: satu tahun 366 hari atau lompatan. Hari ekstra dialokasikan untuk bulan Februari.

Di sisi lain, "tahun astronomi" diukur dengan waktu yang dibutuhkan Bumi untuk melewati dua kali secara berturut-turut melalui titik yang sama. Tapi tahun ini bukanlah tahun yang menentukan kalender.

Pembagian musim dan zona tanah

Gerakan translasi bumi, ditambah kemiringan sumbu rotasi terhadap kutub ekliptika (kemiringan elips), menyebabkan planet menjauh dari atau lebih dekat ke matahari dan memvariasikan paparan sinar matahari, sehingga menimbulkan ke musim dalam setahun: ekuinoks dan titik balik matahari.

Intensitas dan durasi perubahan musim bervariasi tergantung di mana di Bumi. Dengan cara ini, pembagian zona berikut ditentukan:

- Ekuator

- Daerah tropis

- Zona sedang

- Lingkaran kutub.

- Kutub

Di ekuator, sinar matahari memiliki vertikalitas maksimum dan siang dan malam memiliki durasi yang sama sepanjang tahun. Pada titik-titik ini, variasi iklim bergantung pada ketinggian di atas permukaan laut.

Saat bergerak menuju kutub, datangnya sinar matahari semakin miring sehingga menyebabkan perubahan suhu, serta ketimpangan antara lamanya siang dan malam.

Titik balik matahari

Titik balik matahari adalah dua kali dalam setahun yang terjadi saat Matahari mencapai ketinggian semu tertinggi atau terendah di langit, dan panjang siang atau malam maksimum dalam setahun (masing-masing titik balik matahari musim panas dan musim dingin).

Di belahan bumi utara mereka berlangsung pada 20-23 Juni di musim panas dan 21-22 Desember di musim dingin. Dalam kasus pertama, matahari berada pada ketinggian maksimumnya pada siang hari pada garis imajiner yang dikenal sebagai Tropic of Cancer (hari terpanjang dalam setahun) dan pada kasus kedua tingginya minimum.

Gambar 2. Skema Bumi selama titik balik matahari musim panas. Sinar matahari menerangi kutub utara, sedangkan kutub selatan tetap gelap. Sumber: Wikimedia Commons.

Tanggal memiliki beberapa variasi kecil karena gerakan bumi lainnya: presesi.

Saat ini, sinar matahari menyinari dengan intensitas yang lebih besar di belahan bumi utara (musim panas) dan sebaliknya di belahan bumi selatan (musim dingin). Pada bagiannya, Matahari selalu terlihat di kutub utara, sedangkan kutub selatan tidak menyala, seperti terlihat pada gambar.

Untuk Belahan Bumi Selatan situasinya terbalik: untuk tanggal 20-21 Desember, matahari berada pada titik tertinggi pada siang hari di atas Tropic of Capricorn, menjadi titik balik matahari musim panas untuk memberi jalan bagi musim panas. Dan untuk tanggal 20-21 Juni itu minimum dan itu adalah titik balik matahari musim dingin (malam terpanjang dalam setahun).

Selama titik balik matahari musim dingin kutub utara tetap gelap, sedangkan di kutub selatan musim panas dan siang hari bersifat permanen.

Gambar 3. Selama titik balik matahari musim dingin di belahan bumi utara, sinar matahari menerangi Antartika. Sumber: Wikimedia Commons.

Equinox

Selama ekuinoks, Matahari mencapai puncak atau titik tertingginya tegak lurus ekuator, sehingga radiasi matahari turun dengan kemiringan yang sama di kedua belahan bumi.

Waktu terjadinya hal ini adalah 21-22 Maret: titik balik musim semi untuk belahan bumi utara dan titik balik musim gugur untuk belahan bumi selatan dan 22-23 September sebaliknya: musim gugur di utara dan musim semi di selatan.

Gambar 4. Selama ekuinoks siang dan malam memiliki durasi yang sama. Sumber: Wikimedia Commons.

Selama ekuinoks Matahari terbit di Timur dan terbenam di Barat. Pada gambar terlihat bahwa iluminasi tersebar merata di kedua belahan.

Durasi empat musim kurang lebih sama dalam sehari, rata-rata sekitar 90 hari dengan sedikit variasi.

Referensi

1. Aguilar, A. 2004. Geografi Umum. 2nd. Edisi. Prentice Hall. 35-38.
2. Seberapa cepat Bumi bergerak? Diperoleh dari: scientificamerican.com
3. Oster, L. (1984). Astronomi Modern. Pembalikan Editorial. 37-52.
4. Tipler, P. Fisika untuk Sains dan Teknik. Volume 1. ke-5. Edisi. 314-316.
5. Toussaint, D. Tiga Gerakan Bumi. Diperoleh dari: eso.org.