Номер 2, страница 138 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

2. Какие опыты доказывают существование суточного вращения Земли вокруг своей оси?

Существование суточного вращения Земли вокруг своей оси доказывается несколькими ключевыми опытами и наблюдениями. Вот основные из них:

Опыт с маятником Фуко

Это самый известный и наглядный эксперимент, впервые проведенный французским физиком Жаном Фуко в 1851 году. Он использовал длинный маятник с тяжелым грузом. Если бы Земля не вращалась, плоскость колебаний такого маятника оставалась бы неизменной относительно стен здания. Однако наблюдатели увидели, что плоскость качания маятника медленно поворачивается. На самом деле, маятник сохраняет плоскость своих колебаний неизменной в инерциальной системе отсчета (относительно звезд), а это Земля вращается под ним. Скорость видимого вращения плоскости маятника зависит от географической широты места наблюдения: на полюсе она совершит полный оборот за звездные сутки (примерно 23 часа 56 минут), а на экваторе поворота не будет вовсе. Период вращения плоскости маятника $T_{поворота}$ на широте $\phi$ связан с периодом вращения Земли $T_{земли}$ соотношением: $T_{поворота} = \frac{T_{земли}}{\sin(\phi)}$.

Проявления эффекта Кориолиса

Эффект Кориолиса — это появление инерционной силы, действующей на тела, движущиеся в вращающейся системе отсчета. На Земле эта сила вызывает отклонение движущихся объектов от прямолинейной траектории: вправо в Северном полушарии и влево — в Южном. Этот эффект имеет множество наблюдаемых проявлений:
– Метеорология: Возникновение вихревого движения в атмосфере. Циклоны в Северном полушарии закручены против часовой стрелки, а в Южном — по часовой. Для антициклонов направление вращения обратное.
– Гидрология: Реки в Северном полушарии сильнее подмывают свой правый берег, а в Южном — левый (это явление известно как закон Бэра). Также эффект Кориолиса влияет на глобальные океанические течения.
– Баллистика: При стрельбе на большие расстояния (например, из артиллерийских орудий) траектория снаряда заметно отклоняется, что необходимо учитывать при наведении.

Отклонение падающих тел к востоку

Тело, свободно падающее с большой высоты (например, с высокой башни), приземлится не строго под точкой начала падения, а сместится немного к востоку. Это объясняется тем, что верхняя точка башни находится дальше от оси вращения Земли, чем ее основание, и, следовательно, имеет большую линейную скорость движения. Падающее тело по инерции сохраняет эту большую горизонтальную скорость и за время падения "обгоняет" поверхность Земли, смещаясь на восток. Хотя этот эффект очень мал и его трудно измерить, он был многократно подтвержден точными экспериментами.

Ответ: Существование суточного вращения Земли доказывают такие опыты и наблюдаемые явления, как поворот плоскости колебаний маятника Фуко, различные проявления эффекта Кориолиса (например, направление вращения циклонов, подмыв берегов рек, отклонение снарядов) и экспериментально зафиксированное отклонение свободно падающих тел к востоку.