Hướng dẫn thiên văn học phần 3

Thời gian Trái đất đi hết một vòng quanh Mặt trời gọi là năm vũ trụ bằng 365 ngày 06giờ 09phút 5,5giây (365,25 ngày). Do ảo ảnh ta thường cho rằng Mặt trời chuyển động chứ không phải Trái đất. Ta có thể giải thích ở hình dưới. (Hình 25)
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hướng dẫn thiên văn học phần 3 Thời gian Trái đất đi hết một vòng quanh Mặt trời gọi là năm vũ trụ bằng 365 ngày06giờ 09phút 5,5giây (365,25 ngày). Do ảo ảnh ta thường cho rằng Mặt trời chuyển động chứ không phải Trái đất. Ta có thểgiải thích ở hình dưới. (Hình 25) 2’ 3’ 1 1’ 3 2 Hình 25 Khi Trái đất di chuyển từ vị trí 1 sang 2, 3 ta tưởng rằng Trái đất đứng yên, do đó sẽthấy Mặt trời di chuyển trên vòm trời từ 1’ đến 3’. Quĩ đạo chuyển động nhìn thấy củamặt trời trong một năm được gọi là Hoàng đạo, thực tế đó là quĩ đạo chuyển động của Tráiđất quanh Mặt trời. Trong khi chuyển động trục Trái đất luôn nghiêng với mặt phẳng quĩđạo chuyển động của nó một góc 66033’.(Độ nghiêng này có thể bị thay đổi do tiến động,chương động, sẽ xét ở sau). 66o33’ 66o33’ 1 2 Hình 26 Gia tốc góc của Trái đất khi chuyển động quanh Mặt trời là 2π ≈ 2 . 10 − 7 rad / s ω= 365 . 24 . 60 . 60 Ứng với vận tốc tròn là v =ω. R= 2.10-7.150.106 = 30km/sV. SỰ DI CHUYỂN CỦA TRỤC QUAY CỦA TRÁI ĐẤT. 1. Tiến động. Nếu Trái đất có dạng thực đúng là một khối cầu, mật độ vật chất phân bố đều và tuyệtđối rắn thì phương trục quay sẽ không bị thay đổi. Nhưng vì Trái đất có dạng phỏng cầu,phình ra ở giữa nên lực tác dụng lên từng phần không đều, lực tác dụng từ Mặt trời lên Tráiđất không thể coi như trường hợp chất điểm. Nó có thể coi như tổng hợp của 3 lực : lực Ftác dụng lên khối cầu tưởng tương tách ra ở phần trong khối phỏng cầu và đặt tại tâm 0, lựcF1 tác dụng lên phần nhô của nửa vành xích đạo nằm gần Mặt trời và F2 ở phần kia. Vì F1> F2 nên kết quả là lực hút Mặt trời có xu hướng kéo mặt phẳng xích đạo Trái đất trùng vớimặt phẳng hoàng đạo. Nhưng vì trái đất tự quay quanh trục như con quay trong cơ họcnên kết quả là trục quay CC’ của Trái đất sẽ đảo quanh pháp tuyến OH của mặt phẳngHoàng đạo và quét thành một hình nón với góc ở đỉnh ( 46o54’ với chu kỳ xác định. Hiệntượng quay vòng của trục Trái đất quanh Hoàng cực H được gọi là Tiến động, với bán kínhgóc 23o27’ và chu kỳ ( 26000 năm. Hiện nay thiên cực bắc (giao điểm của trục Trái đất vớithiên cầu bắc) ở gần sao ( của chòm Gấu nhỏ, đó là sao Bắc cực. Sau 13000 năm thì saoChức nữ (sao ( của Chòm Thiên cầm) sẽ được gọi là sao Bắc cực. H P C M F2 → F 0 F1 C Hình 27 2. Chương động. Nhiễu loạn bé do Mặt trăng gây ra làm cho trục Trái đất di chuyển gọi là chương động.Khi đó, trục quay di chuyển quanh cực theo elip có bán trục lớn là 9”21, bán trục nhỏ 6”86. Tổng hợp lại, do tiến động và chương động cực vũ trụ dịch chuyển trên nền trời saotheo một đường uốn khúc dạng hình sin. Hình 28 3. Sự di chuyển của cực Trái đất trên mặt của nó. Vì Trái đất không tuyệt đối rắn và trên bề mặt của nó còn nước, khí quyển nên kết quảlà sự quay của nó sẽ không hoàn toàn như của một vật rắn. Do đó địa cực Trái đất dichuyển rất phức tạp. Tuy nhiên sự dao động đó tương đối nhỏ, không đáng kể.VI. TRỌNG TRƯỜNG CỦA TRÁI ĐẤT. 1. Trường hấp dẫn của Trái đất. Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton phát biểu cho trường hợp Trái đất là hình cầu,đồng chất, đứng yên. Khi đó lực tương tác giữa nó và một vật trên bề mặt của nó sẽ là lựctương tác giữa 2 chất điểm: Mm F=G 2 R M : khối lượng Trái đất; m : khối lượng vật R : Bán kính Trái đất Theo định luật 2 lực này truyền cho vật một gia tốc a : F = ma GM a= 2 =g R Như vậy gia tốc này không phụ thuộc vào khối lượng của vật. Hay nói cách khác, lựchấp dẫn của Trái đất truyền cho mọi vật ở một nơi cùng một gia tốc. Tuy nhiên Trái đấtthực không hoàn toàn giống mô hình lý tưởng trên. Vì vậy ta sẽ xét khái niệm sau : 2. Trọng lực và gia tốc trọng trường. - Trọng lực, theo nghĩa nôm na là lực hút của Trái đất tác dụng lên vật nằm trên bề mặtcủa nó (P) - Một cách gần đúng nó chính là lực hấp dẫn tác dụng lên vật: Mm P = Fhd = G 2 R Lực này gây cho vật gia tốc rơi tự do (gia tốc trọng trường) không phụ thuộc khốilượng vật : F GM g= = m R2 - Tuy nhiên xét một cách chính xác thì vì Trái đất không phải hoàn toàn là hình cầu,không đồng chất và quay nên trọng lực sẽ không đồng nhất với lực hấp dẫn. Trọng lực phụthuộc những yếu tố sau : a) Vĩ độ địa lý : (Trái đất dẹt) Các kết quả quan sát cho thấy gia tốc trọng trường phụ thuộc vào vĩ độ địa lý. Xét từxích đạo đến địa cực (R giảm) thì gia tốc trọng trường tăng dần : 0o 20o 40o 60o 80o 90oVĩ độ (Gia tốc g(cm/s2) 978,0 978,7 980,2 981,9 983,1 983,2 b) Trái đất không đồng tính: Khối lượng riêng của Trái đất thay đổi từ tâm ra, khối l ...