Решение задачи про обороты Земли

[taki_net]

В году 365,25 (примерно) суток, т.е. периодов вежду прохождением Солнца через меридиан (по-простому моментов полдня). Кроме того, Земля еще за год совершает еще один оборот вокруг Солнца в ту же сторону, т.е. число оборотов всего на 1 больше, т.е. 366,25.

Это правило можно проверить экспериментально: представьте, что вы обходите торшер, все время глядя на него. В момент, когда ваш круг замкнется, вы совершите один оборот вокруг оси, а "суток" пройдет 0 - вы все время видите торшер "в зените". Теперь обходите его, одновременно более сильно поворачивая, скажем, вы стояли сначала к востоку и смотрели на торшер (т.е. на запад), а дальше идете к северной стене, потом к западной, потом к южной, потом опять к восточной, а смотрите при этом:
Точка-Направление
В_____З(полдень)
СВ____Ю
С_____В
СЗ____С
З_____З(полночь)
ЮЗ____Ю
Ю_____В
ЮВ____С
В_____З(полдень)

Видите - прошли ровно одни сутки, но совершилось два поворота!

Поразительно, но не только уйма людей дают неправильный ответ (365,25) - путая обороты с сутками (эта путаница как раз нормальна, слишком часто так говорят и в быту, и в посредственных книжках), но еще и спорят, утверждая, что ответ "зависит от выбора системы отсчета". Нет, не зависит, точнее, в любой системе отсчета, в которой вращение Земли вокруг своей оси (суточное) и вращение в системе Земля-Солнце (годичное) есть разные движения - количество оборотов Земли вокруг свой оси за солнечный год на единицу больше (или меньше, в зависимости от направления движения), чем количество солнечных суток. Это следует из науки арифметики, а для тех, кто ее не учил - из эксперимента с торшером.

И уж совсем чтобы с места не вставать лишний раз - а почему бы не считать, что "истинное вращение" - это вращение относительно неподвижного Солнца? Т.е. Земля и Солнце ОБА неподвижны, но Земля при этом вращается вокруг своей оси в периодом ровно в сутки? Такая модель была бы возможна, если бы "на самом деле" оси вращения Земли совпадала с осью вращения Земли вокруг Солнца (или наоборот). Но на самом деле это не так, видимое движение Солнца по небу не круг, а она заметает целый пояс шириной аж в 47 градусов, что никак не может быть связано с вращением Земли вокруг оси. Поэтому Земля участвует в двух вращениях - вокруг своей оси (с периодом чуть меньше суток) и вокруг оси, наклоненной к ней под углом 23,5 град. (с периодом около года). Вопрос о вращении "вокруг своей оси" относится только к первому из этих движений, и его период из сведений о длине года в сутках следует однозначно, а не "в зависимости от системы отсчета".

Comments

[taki-net.livejournal.com]

Однако этот угол ОЧЕНЬ велик. Считать ответ, основанный на "забвении" и "никогда не знании... причин смены времен года" равноправным правильному - это очень "политкорректно". Не говорим "он ничего не знает", говорим "у него альтернативные знания".

[slobin.livejournal.com]

Очень? Не на Уране, чай, живём! По-моему, Вы вообще первый из моих знакомых, которому при решении этой задачи не пришло в голову считать ось вертикальной. Хотя да, я бы разделил: вообще не знать о наклоне и при этом правильно понимать, как складываются вращения, видимо, невозможно, а вот считать эти 23.5° малой поправкой -- ну вот я, например, считаю (для этой задачи).

... РУССКОЯЗЫЧНЫЕ! ......! ....! И ПОБЕДА - ЗА НАМИ! ...

[slobin.livejournal.com]

О, понял! Вы же сами признали наклон оси несущественным, когда стали пользоваться примером с человеком, ходящим вокруг торшера! Если Вы считаете, что модель с торшером адекватна задаче, то придётся, видимо, признать, что и модель с тележкой, едущей вокруг торшера, на которой стоит (или беспокойно крутится) наблюдатель, не менее адекватна.

... Все заводят котов и детей ...

[slobin.livejournal.com]

А-а-а! Я вспомнил, вспомнил наконец, где уже была эта дискуссия! Ну не в точности эта, но тоже про вращающиеся системы отсчёта!

http://xkcd.com/123/

... Белые горы и красные камни на закате солнца ...