(Sáng kiến kinh nghiệm) chuyên đề môn địa lý vận động tự quay các vận động của trái đất

CÁC VẬN ĐỘNG CỦA TRÁI ĐẤT I Vận động tự quay quanh trục * Các quan điểm vận động tự quay quanh trục Trái Đất - Thuyết Địa tâm Ptoleme (TKII) cho rằng: Trái Đất trung tâm vũ trụ, thiên thể khác Mặt Trời quay xung quanh Trái Đất - Thuyết Nhật tâm Copecnic (Ba Lan) (Thế kỉ XVI) dã khẳng định tồn Hệ Mặt Trời Mặt Trời trung tâm của hệ, thiên thể khác quay xung quanh Mặt Trời tự quay quanh trục - Thế kỉ 19 (1858) Phuco (pháp) khẳng định Trái Đất tự quay quanh trục quay quanh Mặt Trời dẫn chứng khoa học (chứng minh dao động lắc đơn đền thờ Pantenon Đặc điểm vận động - Hướng tự quay: Trái đất quay quanh trục tưởng tượng có hướng từ Tây sang Đông, ngược chiều kim đồng hồ nhìn từ cực Bắc - Trong tự quay, trục Trái Đất không đổi hướng, nghiêng với mặt phẳng hồng đạo góc 66o33’ (Mặt phẳng hồng đạo mặt phẳng chứa quỹ đạo tâm Trái Đất quay quanh Mặt Trời) - Thời gian hoàn thành vịng tự quay hết ngày đêm (có thể xác định theo Mặt trời hay theo Sao (Tuy nhiên ngày đêm theo MT lớn ngày đêm theo Sao hướng TĐ chuyển động quanh MT trùng với hướng tự quay, thực tế tự quay 23h56’04’’) – Ngày đêm thiên văn - Vận tốc: + Vận tốc góc quay khơng đổi w =2π/T = 15o/giờ + Vận tốc dài thay đổi theo vĩ độ địa lý, lớn xích đạo 464m/s giảm dần hai cực (0 m/s), vĩ độ vận tốc dài tính theo cơng thức Vϕ= Vxđ.cosϕ (Hướng dẫn học sinh lập công thức) Các hệ vận động tự quay quanh trục Trái Đất a Là sở xây dựng mạng lưới toạ độ địa lí Trái Đất - Trong tự quay, tất địa điểm BMTĐ di chuyển, trừ có điểm tự xoay chỗ địa cực Bắc Nam Cực Bắc nơi mà ta quan sát thấy Trái Đất tự quay ngược chiều kim đồng hồ, cực Nam nơi mà ta quan sát thấy Trái Đất tự quay chiều kim đồng hồ - Trục TĐ: Đường thẳng xuyên tâm nối hai địa cực gọi trục Trái Đất, nghiêng với MP chứa quỹ đạo chuyển động TĐ quanh MT góc 66033’ - Tập hợp điểm có quỹ đạo chuyển động tự quay đường tròn vĩ tuyến, thực chất giao tuyến mặt phẳng vng góc với trục Trái Đất cắt BMTĐ, chúng có bán kính khác Quy ước: + Mặt phẳng qua tâm vng góc với trục Trái Đất mặt phẳng xích đạo, chia Trái Đất thành phần Bán cầu Bắc Bán cầu Nam Giao tuyến MP xích đạo BMTĐ đường xích đạo (vĩ tuyến gốc - vĩ tuyến số 0), đường vĩ tuyến lớn + Từ xích đạo vạch đường trịn song song với xích đạo cách độ tâm ta có 180 đường vĩ tuyến: Từ xích đạo tăng dần phía Bắc có 90 đường vĩ tuyến Bắc Từ xích đạo tăng dần phía Nam có 90 đường vĩ tuyến Nam Vĩ tuyến số (xích đạo) chung cho hai bán cầu Bắc Nam Vĩ tuyến 900 B N điểm, gọi cực Bắc cực Nam Như vậy: Mỗi bán cầu có 88 đường vĩ tuyến điểm cực Xích đạo đường vĩ tuyến chung cho bán cầu (hay có 178 đường vĩ tuyến điểm cực) + Vĩ độ: Vĩ độ điểm góc tạo phương đường dây dọi qua điểm với mặt phẳng xích đạo Có vĩ tuyến Bắc vĩ tuyến Nam (ϕ) - Tập hợp điểm quan sát thấy Mặt Trời lên cao ngày thời điểm đường kinh tuyến, thực chất nửa đường tròn nối địa cực Hai đường kinh tuyến đối tạo thành vòng tròn kinh tuyến (hay vòng tròn nối hai cực TĐ) Quy ước: + Đường kinh tuyến qua Đài thiên văn Grinwuych (ngoại ô Luân Đôn) quy ước kinh tuyến gốc(kinh tuyến số 0) Vòng kinh tuyến gồm kinh tuyến gốc kinh tuyến 180o chia Trái Đất thành phần Bán cầu Đông Bán cầu Tây + Từ kinh tuyến gốc, độ tâm vạch đường kinh tuyến ta có 360 đường kinh tuyến Từ kinh tuyến gốc tăng dần phía Tây tăng dần từ – 1790 T Từ kinh tuyến gốc tăng dần phía Đồng từ – 1790 Đ Kinh tuyến số 180 chung cho bán cầu Đơng Tây + Kinh độ: Khoảng cách góc mặt phẳng kinh tuyến qua điểm đến mặt phẳng kinh tuyến gốc gọi kinh độ địa lí(λ) (hay Kinh độ góc nhị diện tạo mặt phẳng kinh tuyến gốc mặt phẳng kinh tuyến qua điểm đó) Có kinh độ Đơng kinh độ Tây - Hệ thống đường kinh tuyến vĩ tuyến, điểm cực BMTĐ tạo thành lưới toạ độ địa lí, giao điểm kinh tuyến vĩ tuyến gọi toạ độ địa lí Khi ghi toạ độ địa lí ta ghi vĩ độ trước, kinh độ sau Ví dụ Hà Nội(21 o01’B ; 105o52’Đ) Đây sở để xây dựng đồ Địa lí b Sự điều hồ nhiệt ngày đêm (luân phiên N-Đ) - Do dạng tựa cầu nên có nửa Trái Đất chiếu sáng ngày, nửa chìm bóng tối đêm - Kết hợp với vận động tự quay mà địa điểm BMTĐ 24h luân phiên có ngày đêm tạo nên “nhịp điệu ngày đêm kế tiếp” làm cho phân phối xạ Mặt Trời BMTĐ điều hoà, chênh lệch nhiệt độ ngày đêm khơng lớn, ngày khơng q nóng, đêm khơng lạnh, sống phát triển thuận lợi c Giờ Trái Đất đường chuyển ngày quốc tế Do vận động tự quay nên kinh tuyến khác thấy Mặt Trời lên cao ngày thời điểm khác nên không trùng Từ người ta xác định thời gian ngày, giờ, phút, giây cách tính khác * Giờ địa phương (giờ trung bình Mặt Trời) - Là kinh tuyến qua địa phương đó, thời điểm Mặt Trời lên cao quy ước 12h trưa, thống cho tất địa phương nằm kinh tuyến Giờ kinh tuyến phía Đơng đến sớm kinh tuyến phía Tây VD Khi kinh tuyến 105 oĐ 10h kinh tuyến 106 oĐ 104oĐ bao nhiêu? 10h4’ 9h56’ Giờ địa phương có tính xác cao khơng thuận tiện cho sinh hoạt giao dịch hàng ngày * Giờ thực Mặt Trời: To = Tm – ∆t : TĐ chuyển động quanh MT với vận tốc không nên có chênh lệch thời gian mặt trời TB MT thực VD vào thời điểm cận nhật TĐ quay với vận tốc nhanh nên MTTB lớn giò MT thực nên tt dương ngược lại ∆t = Tm - To ∆t : phương trình thời gian * Giờ múi (giờ khu vực) - Lí do: Khơi phục hạn chế địa phương - BM Trái Đất chia thành 24 múi bổ theo đường kinh tuyến, múi 15o kinh, thức múi địa phương kinh tuyến qua múi - Múi có kinh tuyến kinh tuyến gốc quy ước múi số Số TT múi ghi từ Tây sang Đông từ 0-> 23( múi ≡ 24), múi phía Đơng ln đến sớm múi phía Tây bên cạnh VD - Giờ múi sử dụng đơn giản địa phương sử dụng phố biến giao dịch * Giờ quốc tế(GMT) Để tiện giao dịch phạm vi quốc tế người ta quy định lấy múi số làm sử dụng chung toàn cầu( quốc tế) * Đường chuyển ngày quốc tế - Việc sử dung múi xuất phức tạp là: Trong múi xuất ngày khác Dẫn chứng: Nếu múi số 12 ngày 1/2, phía Đơng qua múi ta vặn đồng hồ sớm lên giờ, vị trí cũ đồng hồ 12 ngày 2/2 phía Tây qua múi ta vặn đồng hồ muộn đến vị trí cũ 12 ngày 31/1 - Để tránh lộn xộn ngày người ta quy ước lấy kinh tuyến 180 o thuộc múi 12 nằm TBD làm đường chuyển ngày quốc tế Tàu bè từ T -> Đ qua kinh tuyến 180o lùi lại ngày Ngược lại từ Đ ->T qua kinh tuyến 180 o phải tăng lên ngày Múi 12 múi bắt đầu ngày Hiện tượng chệch hướng chuyển động vật thể lựcColiôrit - Do vận động tự quay nên vật thể chuyển động theo hướng kinh tuyến bề mặt đất bị lệch hướng bên phải ở nửa cầu Bắc, lệch bên trái nửa cầu Nam nhìn theo chiều chuyển động (Do nhà Bác học Pháp nên định luật cịn có tên Coliơrit năm 1853) - Cơng thức tính: F= 2m.ω.v.sinϕ Lực C tỷ lệ thuận với khối lượng, vận tốc vật thể vĩ độ địa lí Tại xích đạo lực tăng dần theo vĩ độ - Các vật thể chuyển động dịng biển, dịng sơng lớn, gió, máy bay, đường đạn bị lệch hướng sovới hướng xuất phát ảnh hưởng lực Coriolit Chuyển động biểu kiến Mặt Trời tinh tú ngày đêm Trong ngày đêm ta quan sát thấy Mặt Trời tinh tú mọc- lăn theo chiều từ Đơng => Tây, khơng phải chuyển động có thực mà vận động tự quay quanh trục Trái Đất tạo nên Sóng triều Trái Đất - Hàng ngày ta quan sát thấy có tượng nước(thuỷ triều), khơng khí(khí triều), vỏ Trái Đất(thạch triều) có lần dâng lên hạ xuống, chu kì chúng 24h48'46'', tượng lặp lặp lại gọi triều lên triều xuống - Do vận đọng tự quay quanh trục Trái Đất kết hợp với vận động quanh tâm trọng lực chung Trái Đất Mặt Trăng gây nên + Khi quay quanh tâm trọng lực chung, chất điểm TĐ chịu tác dụng lực chính: Lực li tâm có đại lượng khơng đổi, hướng ln song song ngược phía với Mặt Trăng làm cho chất điểm chuyển động xa MT Lực hấp dẫn MTrăng lơi kéo chất điểm phía + Kết quả: Vật chất dồn hướng MT ngược phía MT đỉnh sóng Hạ thấp phía vng góc với trục nối tâm TĐ MT chân sóng Do vận động tự quay mà tượng diễn với chu kì ngày đêm, thể rõ tượng thuỷ triều Bài tập Câu 1: Địa cực có những đặc điểm gì? Trả lời: - Trái Đất tự quay quanh trục tưởng tượng, gọi địa trục Đầu mút địa trục tiếp xúc với bề mặt trái đất gọi địa cực: cực Bắc cực Nam - Đặc điểm địa cực: + Là nơi gặp kinh tuyến + Nơi vĩ tuyến điểm (900) + Hai cực đối xứng qua tâm Trái Đất + Ở địa cực có tháng ngày tháng đêm + Địa cực có khoảng cách đến tâm Trái Đất ngắn + Khi Trái Đất quay, địa cực không di chuyển vị trí + Cực Nam đón giao thừa vào ban ngày cực Bắc đón vào ban đêm, lúc cực Bắc có đêm dài tháng cực Nam có ngày dài tháng + Vào thời khắc giao thừa năm, cực Bắc cực Nam đón giao thừa 24 lần, nơi gặp múi Trái Đất Câu 2: Tại không cảm nhận chuyển động Trái Đất quanh Mặt Trời? Trả lời: - Có thể xem du hành tàu khổng lồ Trái Đất với vận tốc trung bình 29,8 km/s (gần 107280km/h) xung quanh Mặt Trời theo quỹ đạo hình elip - Theo định luật quán tính, trạng thái chuyển động thẳng tức có gia tốc - Tuy Trái Đất chuyển động xung quanh Mặt Trời, khoảng cách đến Mặt Trời lớn, nên khoảnh khắc thời gian coi Trái Đất chuyển động thẳng đều, tức tương đương với trạng thái đứng n (gia tốc = 0) Vì thế, khơng cảm nhận chuyển động Trái Đẩt xung quanh Mặt Trời Câu Thế địa cực? Địa cực có đặc điểm gì? Hướng dẫn: Trái Đất tự quay xung quanh trục tưởng tượng gọi địa trục Địa trục tiếp xúc với bề mặt Trái Đất hai điểm Đó hai địa cực: cực Bắc cực Nam Địa cực có số đặc điểm sau: – Địa cực nơi gặp chí tuyến – Địa cực nơi vĩ tuyến điểm (900) – Hai cực đối xứng qua tâm Trái Đất – Ở địa cực có ngày tháng đêm dài tháng – Địa cực có khoảng cách ngắn đến tâm Trái Đất – Khi trái đất tự quay, địa cực khơng di chuyển vị trí Câu Thế xích đạo? xích đạo có đặc điểm gì? Hướng dẫn: Mặt phẳng tưởng tượng chứa tâm Trái Đất vng góc với địa trục cắt bề mặt Trái Đất thành đường trịn lớn Đó đường xích đạo Đường xích đạo có số đặc điểm sau: – Đường xích đạo vĩ tuyến lớn trái đất Chiều dài bằng: 40.000 km – Mặt phẳng xích đạo chia Trái Đất hai nửa cầu nhau: nửa cầu Bắc nửa cầu Nam – Bất địa điểm nằm đường xích đạo quanh năm có tượng ngày đêm – Bất địa điểm nằm đường xích đạo thất mặt trời thẳng đỉnh đầu lần năm vào ngày xuân phân (21-3) thu phân (23-9) Câu 5: Cuộc hành trình vịng quanh trái đất Magienlan vào ngày 20 tháng năm 1519 xuất phát từ Tây Ban Nha luôn hướng tây Sau gần năm, đoàn thám hiểm trở nơi xuất phát vào ngày tháng năm 1522 Nhưng nhật kí đồn tàu lại ghi ngày tháng năm 1522, nghĩa chậm so với lịch Tây Ban Nha ngày Tại đâu có nhầm lẫn này? Hướng dẫn: Ở khơng có nhầm lẫn Lịch Tây Ban Nha đúng, mà nhật kí đồn thám hiểm Magienlan Sở dĩ có chênh lệch ngày lúc đồn thám hiểm Magienlan không nắm qui tắc phải chuyển ngày thực vòng quanh Trái Đất Hiện nay, theo quy ước, người ta lấy kinh tuyến 180 Thái Bình Dương làm đường chuyển ngày quốc tế Bất tàu qua kinh tuyến phải chuyển nhanh chậm lại ngày tùy theo tàu hướng Đông hay hướng Tây Giả sử vào ngày mồng tháng 9, đồng hồ múi gốc (múi có kinh tuyến 0 qua giữa) 12 giờ, múi đối diện (có kinh tuyến 180 qua giữa), đồng hồ 24 (tức 12 đêm), ngày tháng (nếu tính tăng dần theo múi phía Đơng) tính lùi dần theo múi phía Tây lại 24 ngày tháng Vì vậy, tàu vượt qua kinh tuyến 180 từ hướng Đơng sang hướng Tây lịch phải lùi lại ngày Đây trường hợp đồn tàu Magienlan vượt qua Thái Bình Dương từ châu Mĩ sang châu Á Câu 6: Đêm trắng gì? Tại vùng vĩ độ cao lại có tượng đêm trắng Hướng dẫn: Đêm trắng thuật ngữ dùng để tượng ban đêm trời không tối hẳn bình thường mà có tình trạng tranh tối, tranh sang lúc hồng Hiện tượng xảy vùng vĩ độ cao mùa hạ, ngày dài đêm rõ rệt Ví dụ: thành phố Xanh Pêtecbua (Liên bang Nga) nằm vĩ độ 600B Ở đây, mùa hạ có ngày dài Vào ngày 22 tháng hàng năm Mặt trời lặn lúc 21 14 phút lại mọc lên chân trời lúc 46 phút Trong gần đồng hồ gọi đêm ấy, thực hồng vừa tắt, bình minh ló rạng Vì người ta gọi đêm trắng Ở vùng vĩ độ cao vòng cực (từ vĩ độ 66 033’ đến cực) có ngày Mặt trời chưa kịp lặn xuống chân trời, lại mọc lên ngay, nghĩa hồn tồn khơng có đêm Ở vùng mùa hạ có đêm ngắn bao nhiêu, mùa đơng lại có đêm dài nhiêu Tình hình xảy nửa cầu Nam, ngược lại với nửa cầu Bắc: đêm dài mùa hạ ngày dài mùa đông Nguyên nhân tất tượng độ nghiêng trục Trái Đất mặt phẳng quỹ đạo trình vận động Trái Đất quanh Mặt Trời sinh Câu 7: Nếu trực thăng lên cao đứng yên chỗ, hạ xuống mặt đất có đến mơt nơi khác nhờ vận động tự quay quanh trục Trái Đất không? Hướng dẫn: Trái Đất khối vật chất lớn, có lực hấp dẫn (sức hút vật thể khác hướng vào tâm Trái Đất) lớn Lực làm cho tất vật thể mặt đất xung quanh Trái Đất, kể lớp khí quyển, chuyển động theo vận động tự quay quanh trục từ Tây sang Đơng Vì vậy, trực thăng dù bay lên cao, cách xa bề mặt Trái Đất, nằm lớp khí di chuyển theo vận động tự quay quanh trục Trái Đất Khi hạ xuống mặt đất, trở vị trí lúc xuất phát, mà khơng đáp xuống nơi khác ... độ vận tốc dài tính theo cơng thức Vϕ= Vxđ.cosϕ (Hướng dẫn học sinh lập công thức) Các hệ vận động tự quay quanh trục Trái Đất a Là sở xây dựng mạng lưới toạ độ địa lí Trái Đất - Trong tự quay, ... trục Trái Đất mặt phẳng quỹ đạo trình vận động Trái Đất quanh Mặt Trời sinh Câu 7: Nếu trực thăng lên cao đứng yên chỗ, hạ xuống mặt đất có đến mơt nơi khác nhờ vận động tự quay quanh trục Trái Đất. .. chuyển động Trái Đẩt xung quanh Mặt Trời Câu Thế địa cực? Địa cực có đặc điểm gì? Hướng dẫn: Trái Đất tự quay xung quanh trục tưởng tượng gọi địa trục Địa trục tiếp xúc với bề mặt Trái Đất hai