jueves, 23 de octubre de 2008

Rotación





MOVIMIENTOS DE LA TIERRA




ROTACIÓN




Introducción




Las fuerzas que conforman nuestro Sistema Solar, cuando una estrella recién formada reúne un disco de gas y polvo alrededor de la misma, y se iban fusionando, la órbita gravitatoria de la estrella obligaba a girar al gas y polvo. “Cualquier conglomerado que se forme en el interior del disco tendrá de forma natural algún tipo de rotación”. Conforme estos cuerpos colapsan sobre sí mismos comienzan a girar cada vez más rápido debido a algo llamado conservación del momento angular. Dado que la gravedad tira hacia el interior de igual forma en todas direcciones, el cúmulo amorfo, si es lo bastante masivo, finalmente se convertirá en un planeta redondo. La inercia mantiene entonces el giro del planeta sobre su propio eje a menos que ocurra algo que lo perturbe. “La Tierra se mantiene en giro debido a que nació girando".
Los distintos planetas tienen distintas razones de giro. Mercurio, el más cercano al Sol, está frenado por la gravedad del Sol, haciendo que rote una vez por cada 58 veces que lo hace la Tierra. Otros factores que afectan a la velocidad de giro incluyen:




  • La rapidez de formación inicial del planeta


  • Los impactos de meteoritos


Pueden frenar un planeta.
La rotación de la Tierra, también está afectada por el tirón de la marea de la Luna. Debido a la Luna, el giro de la Tierra decelera a razón de 1 milisegundo por años. La Tierra giró sobre sí misma más rápido en el pasado, tanto que durante la era de los dinosaurios el día duraba 22 horas.
Además de frenar la rotación de la Tierra, el tirón de la marea de la Luna provoca que la Luna se aleje de la Tierra, a razón de 1 milímetro por año. En el pasado lejano, la Luna estaba más cerca. Dentro de millones de años, el ciclo del día probablemente se estire hasta las 25 o 26 horas. Tendremos que esperar un poco más para la salida del Sol.



Definición



La rotación es uno d elos movimientos de la Tierra que se efectúa sobre su propio eje donde la Tierra da una vuelta completa sobre sí misma cada 24 horas, día solar. Este movimiento de rotación se realiza de Oeste a Este, por lo que el Sol aparenta salir por Oriente y se pone por Occidente, y da lugar a la alternancia entre los días y las noches. También nos permite saber el cambio de orientación de un cuerpo extenso de forma que, dado un punto cualquiera del mismo, este permanece a una distancia constante de un punto fijo.



Medición



Las características principales de este movimiento son:





  • Dirección


  • Duración


  • Velocidad


Este movimiento tiene sentido contrario a las manecillas del reloj.



La duración del movimiento de rotación terrestre es de un día, y se calcula tomando dos puntos de referencia:





  • El Sol


  • Una estrella


Las formas para medir este movimiento son:





  • El día solar


Es el intervalo entre dos mediodías sucesivos, o dos pasos sucesivos del Sol sobre el mismo meridiano. Tiene una duración distinta según la época del año, debido a la variación de la velocidad de la Tierra en su órbita. La media dura 24 horas 3 minutos y 56,555 segundos de tiempo sidéreo medio.





  • El día sideral


Se calcula tomando de referencia una estrella determinada, y es el tiempo que tarda la Tierra en girar 360°; es decir, volver a presentar el mismo meridiano ante dicha estrella. En ese momento se obtiene el tiempo exacto de duración de la rotación de nuestro planeta que equivale a 23 horas, 56 minutos y 4 segundos.





  • El día civil


Tiene 24 horas, y se emplea para todos los fines civiles y para muchos fines astronómicos. En la actualidad el día civil comienza con la medianoche del horario local. En la antigüedad el día comenzaba con la salida del Sol entre los babilonios y con la puesta del Sol entre los atenienses y los judíos. A efectos religiosos se sigue considerando a menudo que el día comienza con la puesta de Sol; hasta hace poco el día astronómico comenzaba a mediodía, y el día Juliano todavía empieza a mediodía; dura 24 horas exactas, contadas apartir de las 0 horas.





  • Péndulo de Foucault


Es un péndulo esférico largo que puede oscilar libremente en cualquier plano vertical y capaz de oscilar durante horas. Se utiliza para demostrar la rotación de la Tierra y la fuerza de Coriolis. Se llama así en honor de su inventor, León Foucault. Los péndulos de Foucault no utilizan ninguna fuerza motriz, estando suspendidos de un resorte mecánico para facilitar su oscilación y garantizar siempre la misma amplitud de oscilación. Para contrarrestar las perdidas de energía por la fricción del aire, se crean pequeños campos electromagnéticos en la base, consiguiendo así la oscilación continua, sin intervención humana o mecánica.



La velocidad del movimiento de rotación terrestre no es igual en todos los luagres de la Tierra. Por la forma de la Tierra, la velocidad depende del grado de latitud; por lo tanto, es mayor en el Ecuador (1670 km/h) y nula en los polos (0 km/h), ya que va disminuyendo a medida que nos acercamos al polo Norte o Sur.



Consecuencias



Las consecuencias de la rotación son:





  • Sucesión del Día y la noche


El día y la noche es la principal consecuencia del movimiento de rotación. Debido a esta consecuencia al este amanece y anochece primero y al oeste amanece y anochece último. Esto se explica porque mientras la Tierra gira, un hemisferio será primero iluminado por los rayos solares (Hemisferio Este) y el otro (Hemisferio Oeste) después. El movimiento de rotación hace que la Tierra pase d ela zona iluminada a la oscura y de ésta de nuevo a la iluminada, y así sucesivamente, lo que regula la temperatura y hace posible la vida.





  • Variación de temperatura


En el cambio de temperatura entre el día y la noche, producido por la rotación de la Tierra. Durante el día la radiación solar es en general mayor que la terrestre, por lo tanto la superficie de la Tierra se torna más caliente. Durante la noche, en ausencia de la radiación solar, sólo actúa la radiación terrestre, y consecuentemente, la superficie se enfría. Dicho enfriamiento continúa hasta la salida del sol. Por lo tanto la temperatura mínima ocurre generalmente poco antes de la salida del sol.





  • Cambio de horario


Debido a este movimiento no es la misma hora en todas las partes del mundo; esto se explica porque la Tierra presenta en el curso del día una sucesión continua de cada uno de sus meridianos frente al Sol. Por lo tanto, la alternancia del d´´ia y la noche determina la existencia de diferentes horas del planeta.



Para regular las horas la Tierra se ha dividido en 24 husos horarios, y los relojes se adelantan una hora por cada huso si se camina hacia el Este, o se atrasan si se avanza hacia el Oeste. El sistema de husos horarios ha organizado el tiempo de nuestro planeta; se fundamenta en el movimiento de rotación porque gira 360° en 24 horas; es decir, la Tierra gira 15° por cada hora. La fracción de su superficie terrestre de 15° de longitud se denomina huso horario:





  • huso: por su forma


  • horario: porque recorre en una hora.


Así todos los lugares situados dentro de un mismo huso adoptan una sola hora, que sería la correspondiente al meridiano central de dicho huso. Aeste tipo de hora se le designa legal, consecuentemente, en nuestro planeta existen 24 horas legales.



En la República Mexicana está ubicada en tres husos horarios :





  • 90°


  • 105°


  • 120°


longitud Oeste.





  • Orientación


Para orientarnos o localizar un lugar se utilizan los puntos cardinales, que poseen una relación directa con el movimiento aparente del Sol en el cielo a lo largo del día, consecuencia del movimiento de rotación de la Tierra.





  • El Este corresponde al espacio de la parte derecha del mapa. Una persona puede orientarse en función del movimiento del Sol en el horizonte, si señala con el brazo derecho hacia donde sale el Sol este lugar corresponde con el Este.


  • El Oeste corresponde al espacio de la parte izquierda del mapa. Cuando nos orientamos en cualquier lugar de la Tierra, como en el caso anterior, coincide con el brazo izquierdo, el que señala el lugar donde se pone el Sol.


  • El Norte corresponde al espacio de la parte superior del mapa. Delante cuando nos orientamos en cualquier lugar de la Tierra.


  • El Sur corresponde al espacio de la parte inferior del mapa. Detrás cuando nos orientamos en cualquier lugar de la Tierra.


Además, el espacio que existe entre dos puntos cardinales puede designarse mediante los denominados puntos cardinales compuestos: Noreste, Noroeste, Sureste y Suroeste.





  • Caída libre


En mecánica, la caída libre es la trayectoria que sigue un cuerpo bajo la acción de un campo gravitatorio exclusivamente. Aunque la definición excluya la acción de otras fuerzas como la resistencia aerodinámica, es común hablar de caída libre en la situación en la que el peso discurre inmerso en la atmósfera. Se refiere también a caída libre como una trayectoria geodésica en el espacio-tiempo de cuatro dimensiones de la Teoría de la Relatividad General.





  • Fuerza de Coriolis


Nuestro planeta gira alrededor del eje que va del Polo Norte al Polo Sur, en dirección de oeste a este, a razón de una vuelta cada 24 horas. En cada vuelta los puntos colocados sobre el ecuador recorren casi 40 000 kilómetros, en tanto que los puntos colocados cerca de los polos recorren apenas unos metros en 24 horas, o nada si se trata exactamente del polo.



Si una masa de aire se mueve del Ecuador hacia alguno de los polos, se "adelantará" hacia el este por inercia. Por eso los vientos Contra Alisios que soplan del ecuador a los polos se desvían hacia el este.
A la fuerza que ocasiona esta desviación se le llama fuerza de Coriolis, en honor al matemático francés del siglo XIX, Gaspard Gustave de Coriolis, quien fue el primero en describir este efecto.



La fuerza de Coriolis siempre es perpendicular a la dirección del eje de rotación del sistema y a la dirección del movimiento del cuerpo vista desde el sistema en rotación. La fuerza de Coriolis tiene dos componentes:
una componente tangencial, debido a la componente radial del movimiento del cuerpo, y
una componente radial, debido a la componente tangencial del movimiento del cuerpo.
La componente del movimiento del cuerpo paralela al eje de rotación no engendra fuerza de Coriolis.
El valor de la fuerza de Coriolis es:

donde:
es la masa del cuerpo.
es la velocidad del cuerpo en el sistema en rotación .
es la velocidad angular del sistema en rotación vista desde un sistema inercial.
indica producto vectorial.



GEOGRAFÍA GENERAL

Alicia Escobar Muñoz

Ciencias Sociales

McGRAW-HILL INTERAMERICANA EDITORES S.A DE C.V

http://www.kalipedia.com

www.astromia.com/glosario/rotacion

www.ecopibes.com/mundo/rotacion

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