Tvar a pohyby Zeme Nezačaté

0. Kľúčové fakty

1. Tvar Zeme – geoid — Zem nie je dokonalá guľa, ale mierne sploštená na póloch a vyduletá na rovníku, preto jej tvar nazývame geoid (čiže „Zemi podobný"). Vznikol pôsobením zemskej príťažlivosti a otáčania okolo osi. Pre bežné účely si však Zem zjednodušene predstavujeme ako guľu.

2. Dôkazy guľatosti Zeme — Že je Zem guľatá, dokazuje napríklad loď miznúca za obzorom (najprv zmizne trup, potom sťažeň), okrúhly tieň Zeme na Mesiaci počas zatmenia a fotografie z vesmíru. Už starovekí Gréci predpokladali guľatý tvar a Aristoteles preň priniesol prvé dôkazy. Dnes to s istotou potvrdzujú družice a kozmonauti.

3. Zemská os — Je to myslená (neviditeľná) priamka, ktorá prechádza stredom Zeme a pretína jej povrch v dvoch bodoch – na severnom a južnom póle. Okolo tejto osi sa Zem otáča. Os nestojí kolmo, ale je naklonená pod uhlom približne 23,5°, čo má veľký vplyv na podnebie a ročné obdobia.

4. Otáčanie okolo osi (rotácia) — Zem sa otáča okolo vlastnej osi smerom od západu na východ, jedna otáčka trvá približne 24 hodín, čo nazývame jeden deň. Práve preto Slnko zdanlivo vychádza na východe a zapadá na západe. V skutočnosti sa nehýbe Slnko, ale otáča sa Zem pod ním.

5. Striedanie dňa a noci — Dôsledkom otáčania Zeme okolo osi je striedanie dňa a noci. Slnko osvetľuje vždy len jednu polovicu Zeme – tam je deň, na odvrátenej strane je noc. Ako sa Zem otáča, jednotlivé miesta sa postupne dostávajú zo svetla do tmy a naopak.

6. Obeh okolo Slnka (obeh, revolúcia) — Zem zároveň obieha okolo Slnka po dráhe, ktorá sa nazýva obežná dráha a má tvar mierne pretiahnutej elipsy. Jeden celý obeh trvá približne 365 a štvrť dňa, čiže jeden rok. Zem sa pohybuje obrovskou rýchlosťou – asi 30 kilometrov za sekundu.

7. Priestupný rok — Keďže obeh Zeme okolo Slnka trvá 365 dní a navyše štvrtinu dňa, tieto štvrtiny sa za štyri roky spočítajú do jedného celého dňa. Preto každý štvrtý rok pridávame do kalendára jeden deň – 29. február – a takýto rok má 366 dní. Nazývame ho priestupný rok.

8. Striedanie ročných období — Vzniká spojením obehu Zeme okolo Slnka a naklonenia zemskej osi. Keď je severná pologuľa naklonená k Slnku, dopadajú naň slnečné lúče priamejšie a je tam leto; v tom istom čase má južná pologuľa zimu. O pol roka neskôr je to naopak. Práve sklon osi, nie vzdialenosť od Slnka, je hlavnou príčinou ročných období.

9. Štyri ročné obdobia — Rok delíme na jar, leto, jeseň a zimu, ktoré sa pravidelne striedajú. V lete je deň dlhší a Slnko vystupuje vysoko, preto je teplejšie; v zime je deň kratší a Slnko nízko, preto je chladnejšie. Na severnej a južnej pologuli prebiehajú ročné obdobia opačne – keď máme my leto, v Austrálii je zima.

10. Rovník a pologule — Rovník je myslená kružnica, ktorá rozdeľuje Zem na dve rovnaké časti – severnú a južnú pologuľu. Je to najdlhšia rovnobežka a najteplejšia oblasť, pretože tam slnečné lúče dopadajú najpriamejšie. Pri póloch sú lúče naklonené, preto je tam najchladnejšie a leží tam ľad a sneh.

11. Pohyb Zeme cítiť nedá — Hoci sa Zem otáča aj obieha veľmi vysokou rýchlosťou, my tento pohyb nevnímame, lebo sa pohybujeme spolu s ňou a všetko okolo nás sa hýbe rovnako. Podobne ako v plynulo idúcom vlaku či aute nemáme pocit, že sa pohybujeme. Pohyb Zeme spoznáme len podľa zdanlivého pohybu Slnka, Mesiaca a hviezd po oblohe.

12. Dva pohyby naraz — Zem vykonáva oba hlavné pohyby súčasne: otáča sa okolo vlastnej osi (deň a noc) a zároveň obieha okolo Slnka (rok a ročné obdobia). Tieto pohyby na seba nadväzujú a spoločne určujú náš čas – hodiny, dni aj roky. Vďaka nim vieme merať čas a kalendár je usporiadaný presne podľa pohybov Zeme.

1. Poučka

Zem má tvar gule mierne sploštenej na póloch (odborne geoid). Vykonáva dva základné pohyby: - Rotácia (otáčanie okolo vlastnej osi) — jedno otočenie trvá približne 24 hodín a spôsobuje striedanie dňa a noci. - Obeh (revolúcia okolo Slnka) — jeden obeh trvá približne 365 a štvrť dňa (1 rok) a spolu so sklonom zemskej osi spôsobuje striedanie ročných období.

Zemská os je pomyselná čiara prechádzajúca severným a južným pólom; je voči rovine obehu naklonená o 23,5°.

2. Vysvetlenie

Predstav si Zem ako veľkú loptu, ktorá nie je úplne dokonalá guľa — na póloch je trochu stlačená a na rovníku vydutá.

Krok po kroku: 1. Zem sa točí okolo svojej osi ako frlinka (rotácia). Os je pomyselná tyč od severného k južnému pólu. 2. Keďže sa točí, Slnko osvetľuje vždy len jednu polovicu Zeme — tam je deň. Na odvrátenej polovici je noc. 3. Jedno celé otočenie trvá 24 hodín, preto sa deň a noc pravidelne striedajú. 4. Súčasne Zem obieha okolo Slnka po dráhe v tvare elipsy. Jeden celý obeh trvá jeden rok. 5. Zemská os je naklonená o 23,5° a stále smeruje rovnakým smerom. Preto je počas roka raz viac naklonená k Slnku severná pologuľa, inokedy južná. 6. Pologuľa naklonená k Slnku dostáva viac priameho slnečného svetla a tepla → je leto. Odklonená pologuľa má zimu. Tak vznikajú ročné obdobia.

3. Príklady a prečo je to dôležité

Príklad 1 — striedanie dňa a noci: Prečo je u nás deň, kým na opačnej strane Zeme je v tej istej chvíli noc?
Slnko osvetľuje vždy len jednu polovicu Zeme.
Zem sa otáča okolo osi raz za približne 24 hodín.
Polovica obrátená k Slnku má deň, odvrátená polovica noc; otáčaním sa miesta postupne vymieňajú.
Príčina → otáčanie Zeme okolo osi (rotácia)

Príklad 2 — časové pásma: Zem sa za 24 hodín otočí o 360°. O koľko stupňov sa otočí za 1 hodinu? Koľko hodín je v meste, ktoré leží o 45° viac na východ ako Bratislava, keď je v Bratislave 10.00?
360° : 24 h = 15° za 1 hodinu.
45° : 15° = 3 hodiny rozdiel.
Na východe Slnko vychádza skôr, čas je tam napred: 10.00 + 3 h.
Výsledok → 15° za hodinu; v meste je 13.00

Príklad 3 — ročné obdobia na dvoch pologuliach: V júli máme na Slovensku leto. Aké ročné obdobie je vtedy v Argentíne a prečo?
Slovensko leží na severnej pologuli, Argentína na južnej.
Zemská os je naklonená o 23,5°; v júli je k Slnku naklonená severná pologuľa – lúče na ňu dopadajú priamejšie.
Južná pologuľa je vtedy od Slnka odklonená, lúče dopadajú šikmo.
Ročné obdobia sú na pologuliach opačné → v Argentíne je v júli zima

Príklad 4 — priestupný rok: Prečo má február každý štvrtý rok 29 dní?
Obeh Zeme okolo Slnka trvá približne 365 a štvrť dňa.
Kalendárny rok má 365 dní, každý rok teda „zvýši" štvrť dňa.
Za 4 roky: 4 · štvrť dňa = 1 celý deň, ten sa pridá ako 29. február.
Záver → štyri štvrtiny dňa dajú spolu jeden deň navyše (priestupný rok má 366 dní)

Príklad 5 — z praxe, dôkaz guľatosti: Z prístavu sleduješ loď, ktorá odpláva ďaleko na more. Čo uvidíš a čo to dokazuje?
Na rovnej doske by loď len zmenšovala, ale videli by sme ju celú.
V skutočnosti najprv zmizne za obzorom trup a až potom sťažeň.
Loď sa „skrýva" za zakrivenie povrchu → dokazuje to, že Zem je guľatá

Prečo je to dôležité: Vďaka pohybom Zeme vieme merať čas (deň, rok, kalendár), predpovedať počasie a ročné obdobia, plánovať siatie a zber úrody, orientovať sa podľa Slnka a chápať, prečo majú rôzne miesta na Zemi rôzne podnebie a iný čas.

Precvič si

1. Ako dlho trvá jedno otočenie Zeme okolo osi?
2. Ako dlho trvá jeden obeh Zeme okolo Slnka?
3. Ako sa volá odborne tvar Zeme?
4. O koľko stupňov je naklonená zemská os?
5. Ktorým smerom sa Zem otáča a kde preto Slnko ráno vychádza?
6. Koľko hodín je rozdiel medzi dvoma miestami, ktoré sú od seba vzdialené 30° zemepisnej dĺžky?