Фигура и размеры Земли
презентация к уроку по астрономии (10, 11 класс)

Слайд 1

ФИГУРА И РАЗМЕРЫ ЗЕМЛИ В каждую эпоху проблема определения фигуры и размеров Земли решается доступными средствами. Пифагор (6 в. до н. э.) - идея шарообразности З. Аристотель (4 в. до н.э.) привел доказательства шарообразности З: - тень от З. во время лунных затмений всегда круглая - форма горизонта округлая - дальности видимого горизонта с поднятием расширяется - высота звезд при продвижении по меридиану изменяется. Такое возможно только на шарообразном теле.

Слайд 2

Первое определение размера З. Эратосфен (3 в. до н.э., греч. ученый, астроном, географ, хранитель Александрийской библиотеки). Впервые для измерения З. применил геодезический метод. Измерение дуг на поверхности земного шара носят название градусных измерений. Эратосфен вычислил окружность шара 39,7 тыс. км. Это близко к известной длине меридиана 40008 км. Градусные измерения не могли дать истинных размеров. Известна ошибка Колумба В 18 в. голландец Снелиус предложил способ измерения размеров Земли - триангуляцию (триангулюм – треугольник . лат.).

Слайд 3

Ньютон доказал - фигура З. не может быть идеальным шаром. При вращении тела возникает центробежная сила, направленная перпендикулярно оси вращения: F ц = квадрат V /r На полюсах скорость вращения равна нулю и центробежная сила тоже равна нулю. На экваторе скорость вращения максимальна – 464 м/с и F ц наибольшая. F ц уменьшает силу притяжения.

Слайд 4

Равнодействующая силы притяжения и F ц - сила тяжести . От полюсов к экватору сила тяжести убывает. На полюсах и экваторе направление F ц совпадает с радиусом, между ними такого совпадения нет. Это вызывает перемещение масс в сторону экватора пока поверхность не станет уровенной, перпендикулярной направлению силы тяжести. Равнодействующая силы притяжения и F ц - сила тяжести.

Слайд 5

Равнодействующая силы притяжения и F ц - сила тяжести. От полюсов к экватору сила тяжести убывает. На полюсах и экваторе направление F ц совпадает с радиусом, между ними такого совпадения нет. Это вызывает перемещение масс в сторону экватора пока поверхность не станет уровенной, перпендикулярной направлению силы тяжести. Возникает сжатие, шар превращается в эллипсоид вращения.

Слайд 6

Ньютон вычислил сжатие З.: полярная полуось короче экваториальной на 21 км и, следовательно, дуги в один градус у экватора будут короче, чем у полюса. Парижской академией в 1735г. были организованы экспедиции градусных измерений в Перу и Лапландию и получены доказательства сжатия З. с полюсов.

Слайд 7

Эллипсоид вращения – фигура правильная, возникающая при вращении однородного тела. Так как массы в теле З. расположены неравномерно, её уровенная поверхность не совпадает с поверхностью эллипсоида Фигура З. не имеет правильной геометрической формы, нем. ученый Листинг (1873 г.) назвал фигуру З. – геоидом (землеподобный). Чтобы учесть его форму необходимо производить непосредственные измерения, тогда как в отношении эллипсоида достаточно измерить кривизну по одному меридиану. Поверхность геоида совпадает со спокойной поверхностью океана. На суше она определяется по измерениям силы тяжести.

Слайд 8

Видимая поверхность З. называется физической. В некоторых местах отступает от поверхности эллипсоида на несколько км. Эллипсоид вращения – фигура правильная, возникающая при вращении однородного тела. Так как массы в теле З. расположены неравномерно, её уровенная поверхность не совпадает с поверхностью эллипсоида Фигура З. не имеет правильной геометрической формы, нем. ученый Листинг (1873 г.) назвал фигуру З. – геоидом (землеподобный). Чтобы учесть его форму необходимо производить непосредственные измерения, тогда как в отношении эллипсоида достаточно измерить кривизну по одному меридиану.

Слайд 9

Поверхность геоида совпадает со спокойной поверхностью океана. На суше она определяется по измерениям силы тяжести. Видимая поверхность З. называется физической. В некоторых местах отступает от поверхности эллипсоида на несколько км. Сила тяжести стремиться привести физическую поверхность З. в соответствие с уровенной. Поверхность геоида изменяется: влияют изменения скорости вращения З. перераспределение масс в её теле и на поверхности.

Слайд 10

Геоид дальше всего отстоит от поверхности эллипсоида: на о-ве Шри-Ланка (-105 м); северо-восточнее Австралии (+77-65 м), вблизи Гренландии (+66 м), в южной части Индийского океана (-51 м); в Центральной Азии (-58 м), в районе Бермудского треугольника (-52 м).

Слайд 11

В России за истинный размер планеты принимают эллипсоид Ф.Н. Красовского Основные параметры: экваториальный радиус - 6378,245 км полярный радиус - 6356,863 км средний радиус - 6371,11 км. объём Земли - 1,083•1012 куб.км Длина меридиана - 4008,550 км Длина экватора - 40075,696 км Площадь – 510  106 км Ускорение силы тяжести: на полюсе - 983 см/с в квадрате, на экваторе - 978 см/с в квадрате.

Слайд 12

Нулевая отметка высот - Кронштадтский футшток Балтийского моря. Небольшой участок поверхности Земли можно считать горизонтальной плоскостью, более крупный - частью сферы. Определением размеров, формы Земли, градусными измерениями, разработкой карт занимается наука геодезия (от греч. geodaisia - землеразделение, где ge - Земля и daio - делю, разделяю). Эти данные имеют большое значение для изучения космического пространства и запуска космических летательных аппаратов. Составленные геодезистами планы и карты необходимы для военных, строителей, геологов и многих других специалистов.

Слайд 13

ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ Сведения о внутреннем строении З. получают в результате анализа распространения в теле З. упругих колебаний методами: сейсмологии по наблюдениям о распространении в теле З. упругих волн, возбуждаемых землетрясениями или большими взрывами; гравиметрическим – распределение силы тяжести, её аномалии; анализа лунно-солнечных приливов . З. имеет оболочечное строение. Верхний слой – земная кора , находится в кристаллическом состоянии, имеет мощность 30-60 км на континентах и 3-17 км на океанах. Второй слой – мантия простирается до глубины 3 тыс. км. Ядро З. имеет радиус 3,5 тыс. км. Через ядро не проходят поперечные упругие волны, а продольные резко замедляются.

Слайд 14

Земная кора от мантии отделяется поверхностью Мохоровичича или Мохо (по имени югославского ученого). Выделяется сейсмическим методом по резкому изменению скорости прохождения упругих волн. Ядро находится в пластичном состоянии. Внутренняя часть ядра радиусом 1200-1650 км твердое.

Слайд 15

Наиболее тонкая кора под океанами 3-17 км. На континентах мощность коры изменяется от 30 до 80 км. Наибольшая её толщина приходится на горные области, например Гималаи, Кордильеры. Земную кору условно разделяют на три основных типа: континентальную, океаническую переходную от океанов к континентам.