Ответьте на вопросы, страница 235 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Как изменится климат на Земле, если изменится угол наклона оси вращения Земли к плоскости вращения? При каком значении угла изменение климата на планете не происходит?

2. При каком условии на планете год равен суткам?

3. Сколько было бы дней в году, если бы вращение Земли вокруг Солнца происходило в обратном направлении?

1. Угол наклона оси вращения Земли к плоскости её орбиты (эклиптики) является основной причиной смены времён года. Текущий угол наклона оси вращения к плоскости орбиты составляет примерно $66.5^{\circ}$ (что соответствует отклонению оси от перпендикуляра к плоскости орбиты на $23.5^{\circ}$).

Если бы этот угол изменился, климат на Земле также претерпел бы значительные изменения:
• Увеличение угла наклона (то есть отклонение от перпендикуляра стало бы больше $23.5^{\circ}$) привело бы к более экстремальным сезонам. Лето в каждом полушарии становилось бы значительно жарче, а зима — холоднее. Сезонные контрасты усилились бы.
• Уменьшение угла наклона (отклонение от перпендикуляра стало бы меньше $23.5^{\circ}$) сделало бы сезоны более мягкими. Лето было бы прохладнее, а зима — теплее. Сезонные колебания температуры сгладились бы.

Изменение климата, связанное со сменой времён года, не происходило бы, если бы ось вращения Земли была перпендикулярна плоскости её орбиты. В этом случае угол наклона оси к плоскости вращения составил бы $90^{\circ}$ (а отклонение от перпендикуляра — $0^{\circ}$). При таком угле наклона количество солнечной энергии, получаемое любой точкой на Земле, было бы постоянным в течение всего года. Климат зависел бы только от географической широты: вечная жара на экваторе и вечный холод на полюсах, без смены сезонов.

Ответ: При увеличении угла наклона оси к плоскости орбиты сезоны станут более экстремальными, а при уменьшении — более мягкими. Сезонные изменения климата не будут происходить, если угол наклона оси вращения к плоскости орбиты будет равен $90^{\circ}$.

2. Год на планете будет равен суткам, если её вращение синхронизировано с её обращением вокруг звезды. Это явление называется приливным захватом или синхронным вращением. В этом случае период вращения планеты вокруг своей оси в точности равен периоду её обращения вокруг центральной звезды. В результате планета всегда повёрнута к звезде одной и той же стороной. На одном её полушарии царит вечный день, а на другом — вечная ночь.

Ответ: Год равен суткам, если период вращения планеты вокруг своей оси равен периоду её обращения вокруг звезды (синхронное вращение).

3. Дано:

Продолжительность года в солнечных сутках, $D_{тек} \approx 365.25$ суток.
Направление вращения Земли вокруг оси и обращения вокруг Солнца в настоящее время совпадают (прямое движение).

Найти:

Количество солнечных суток в году, если бы Земля обращалась вокруг Солнца в обратном направлении, $D_{нов}$ — ?

Решение:

Число солнечных суток в году зависит от двух движений Земли: вращения вокруг своей оси и обращения вокруг Солнца.
За один год Земля совершает определённое количество оборотов вокруг своей оси относительно далёких звёзд. Это число называется количеством звёздных суток ($\text{R}$).

В настоящее время Земля вращается вокруг оси и обращается вокруг Солнца в одном и том же направлении. Из-за этого за год Земля совершает на один оборот вокруг своей оси больше относительно звёзд, чем мы наблюдаем смен дня и ночи. Иными словами, один оборот "теряется" на то, чтобы "компенсировать" движение по орбите. Связь между числом солнечных суток ($D_{тек}$) и числом звёздных суток ($\text{R}$) в году следующая:
$D_{тек} = R - 1$
Используя известные данные, найдём число звёздных вращений в году:
$R = D_{тек} + 1 = 365.25 + 1 = 366.25$

Теперь представим, что направление обращения Земли вокруг Солнца изменилось на противоположное, а скорость вращения вокруг оси осталась прежней. В этом случае движение по орбите будет "добавлять" один оборот к числу солнечных суток за год. Вместо того чтобы "терять" день, мы будем его "приобретать".
Новая формула для числа солнечных суток ($D_{нов}$) будет выглядеть так:
$D_{нов} = R + 1$
Подставим найденное значение $\text{R}$ (количество звёздных вращений за год не изменится):
$D_{нов} = 366.25 + 1 = 367.25$

Таким образом, если бы Земля вращалась вокруг Солнца в обратном направлении, в году было бы 367.25 солнечных суток.

Ответ: 367.25 дня (или приблизительно 367 дней).