¿Cuál es el grado oficial de un punto decimal, por favor, de la rotación de la Tierra en un solo día? ¿Se puede confirmar que es exactamente 360.0 grados usando datos oficiales? Gracias de antemano.
Primero, debemos decidir qué definición de "día" emplear. Hay varios tipos de días:
Día solar aparente : el tiempo entre dos culminaciones sucesivas del Sol (mediodía aparente) de un observador fijo basado en la Tierra; Día solar medio : un día solar promedio más uniforme y sin variaciones estacionales; Día estelar / sideral : el tiempo necesario para que la Tierra gire una vez en relación con las estrellas; Día del SI : una unidad de tiempo que contiene exactamente 86,400 segundos del SI definidos por átomos de cesio.
Como generalmente nos referimos al ciclo tradicional día / noche cuando decimos "día", esto significa una forma de tiempo solar. Para obtener un valor más promedio, usemos el día solar medio.
La fórmula actual que vincula el ángulo de rotación de la Tierra (ERA) con la aproximación moderna del tiempo solar medio, UT1 (básicamente el reloj de la Tierra después del ciclo medio día / noche), es por definición:
Entonces, de acuerdo con esta fórmula, un día (UT1) es 1.00273781191135448 Rotaciones de la Tierra, que multiplicado por 360 ° es aproximadamente 360.98561 ° . Sin embargo, la rotación y la revolución de la Tierra no son constantes, y siempre están cambiando a tasas algo impredecibles, por lo que el ángulo no es perfecto, pero los cambios son muy lentos. Entonces, esto es más una aproximación moderna que un valor exacto. Redondeado a un decimal, esto le da 361.0 ° , una cifra que probablemente seguirá siendo cierta durante al menos varios milenios.
Si desea saber la cantidad de rotación de la Tierra para cada día del SI, tiene suerte: es posible consultar informes de la orientación de la Tierra (rotación y movimiento polar) gracias al IERS. Los valores se tabulan para cada 0h UTC todos los días en las publicaciones de IERS, lo que permite derivar el ángulo que la Tierra ha rotado cada 86,400 segundos SI, lo que permite monitorear científicamente las variaciones en la rotación de la Tierra en comparación con una unidad de tiempo muy constante realizada por los relojes atómicos. Hoy en día, la rotación de la Tierra se mide e informa gracias a radiotelescopios y VLBI que observan objetos distantes en el universo. Los informes oficiales de su orientación, los Parámetros de Orientación de la Tierra, se publican en el sitio web de IERS .
Como ejemplo, aquí hay un gráfico que muestra la cantidad de rotación de la Tierra cada 86,400 segundos construida con datos de IERS del último año:
Como podemos ver, hay varias variaciones estacionales, periódicas e impredecibles en la rotación de la Tierra.
Esto es un poco más complicado de lo que parece. En primer lugar, la definición de un día que nos importa a los terrícolas es la cantidad promedio de tiempo desde un mediodía solar hasta el siguiente (o, alternativamente, el tiempo que tarda el Sol en aparecer sobre el mismo meridiano día a día); Se llama un día solar. El día sideral, que es el tiempo que tarda una determinada estrella distante en aparecer sobre el mismo meridiano día a día, no es el que realmente nos importa; Esta es también la cantidad de tiempo que le toma a la Tierra rotar 360 grados.
Mientras la Tierra gira sobre su eje, también viaja a lo largo de su órbita. En aproximadamente la cantidad de tiempo que lleva completar una revolución, también ha recorrido aproximadamente un grado a lo largo de su trayectoria orbital, de modo que para que el Sol aparezca sobre el mismo meridiano, la Tierra tiene que rotar unos 361 grados.
Pero luego, cerca del perihelio (su aproximación más cercana al Sol, que es alrededor de enero), viaja aún más rápido, por lo que tiene que girar más de 361 grados. Cerca del afelio, viaja más lento, por lo que la Tierra tiene que girar menos de 361 grados.
En cuanto a su pregunta real, dada la complejidad de las variaciones orbitales de la Tierra, no estoy seguro de que sea responsable.
“ El verdadero día solar tiende a ser más largo cerca del perihelio cuando el Sol aparentemente se mueve a lo largo de la eclíptica a través de un ángulo mayor que el habitual, y tarda unos 10 segundos más en hacerlo. Por el contrario, es aproximadamente 10 segundos más corto cerca del afelio. Es aproximadamente 20 segundos más largo cerca de un solsticio cuando la proyección del movimiento aparente del Sol a lo largo de la eclíptica sobre el ecuador celeste hace que el Sol se mueva a través de un ángulo mayor de lo habitual. Por el contrario, cerca de un equinoccio, la proyección sobre el ecuador es más corta en unos 20 segundos "Estoy tratando de descubrir cómo el perihelio puede afectarlo tanto"
Autodidacta
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@Autodidact: en el perihelio estamos aproximadamente un 3,3% más cerca del sol que en el afelio, por lo que, según la segunda ley de Kepler, la velocidad lineal de la Tierra con respecto al sol es aproximadamente un 3,3% más rápida. Sin embargo, estar más cerca del sol también significa que por cada kilómetro que nos movemos , el ángulo hacia el sol cambiará aproximadamente un 3.3% más. Estos efectos se suman, por lo que la velocidad aparente del sol entre las estrellas fijas es aproximadamente 6.6% más rápida en el perihelio. Esto hace la diferencia entre el día solar y sideral 6.6% más grande, lo que de hecho equivale a unos 15 segundos. (Ignorando los efectos de la inclinación axial).
hmakholm dejó a Mónica el
(Todavía hay una diferencia de unos pocos segundos de la fuente que estás citando, pero lo atribuiré al redondeo. ¡Recuerda que "aproximadamente 10 segundos" tiene solo un dígito significativo!)
hmakholm dejó a Mónica el
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¿Se puede confirmar que es exactamente 360.0 grados usando datos oficiales?
TL; DR: No, no puede. En cambio, se puede confirmar que es 361.0 grados.
Que yo sepa:
El período de rotación de la Tierra es muy cercano a las 23 horas, 56 minutos, 4.1 segundos o 86164.1 segundos. Eso se llama un día sideral
Un día se define como 24 horas o 86400.0 segundos.
Así que en un día resulta
360 ° × 86400.086164.1≈ 360.986 °
Redondeado "a un punto decimal por favor" es 361.0 °.
@Jasper, estás hablando de un día solar, no de un día sideral . La pregunta se refiere a la rotación de la Tierra que debe considerarse en un marco inercial, y eso es lo que es un día sideral. Un día es exactamente 24 horas, o 86400 segundos. Los días solares ya no se usan en la medición del tiempo debido a los efectos que ha mencionado.
uhoh
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Otra forma de obtener la rotación exacta en grados por día durante todo un año es simplemente tomar 360 grados (una rotación adicional por año) y dividir eso por 365 días en el año. Eso equivale a .9863013698630137 grados MÁS por día que una rotación exacta de 360 grados. Entonces, la rotación promedio a lo largo de un año de cuántos grados gira la Tierra (según el modelo heliocéntrico) es de 360.9863013698630137 grados de rotación por día solar. Eso significa en una hora; 15.0410958904109589 grados.
El año está más cerca de 365.25 días que 365.00 días.
Mike G
Lo que dijo Mike G. También tenga en cuenta que hay bastantes formas de definir un año, consulte Wikipedia . Para esta aplicación, puede usar el año sideral o anómalo, o quizás uno de los años tropicales.
Respuestas:
Primero, debemos decidir qué definición de "día" emplear. Hay varios tipos de días:
Día solar aparente : el tiempo entre dos culminaciones sucesivas del Sol (mediodía aparente) de un observador fijo basado en la Tierra;
Día solar medio : un día solar promedio más uniforme y sin variaciones estacionales;
Día estelar / sideral : el tiempo necesario para que la Tierra gire una vez en relación con las estrellas;
Día del SI : una unidad de tiempo que contiene exactamente 86,400 segundos del SI definidos por átomos de cesio.
Como generalmente nos referimos al ciclo tradicional día / noche cuando decimos "día", esto significa una forma de tiempo solar. Para obtener un valor más promedio, usemos el día solar medio.
La fórmula actual que vincula el ángulo de rotación de la Tierra (ERA) con la aproximación moderna del tiempo solar medio, UT1 (básicamente el reloj de la Tierra después del ciclo medio día / noche), es por definición:
Donde es la fecha juliana UT1 - 2451545.0Tu
Entonces, de acuerdo con esta fórmula, un día (UT1) es 1.00273781191135448 Rotaciones de la Tierra, que multiplicado por 360 ° es aproximadamente 360.98561 ° . Sin embargo, la rotación y la revolución de la Tierra no son constantes, y siempre están cambiando a tasas algo impredecibles, por lo que el ángulo no es perfecto, pero los cambios son muy lentos. Entonces, esto es más una aproximación moderna que un valor exacto. Redondeado a un decimal, esto le da 361.0 ° , una cifra que probablemente seguirá siendo cierta durante al menos varios milenios.
Si desea saber la cantidad de rotación de la Tierra para cada día del SI, tiene suerte: es posible consultar informes de la orientación de la Tierra (rotación y movimiento polar) gracias al IERS. Los valores se tabulan para cada 0h UTC todos los días en las publicaciones de IERS, lo que permite derivar el ángulo que la Tierra ha rotado cada 86,400 segundos SI, lo que permite monitorear científicamente las variaciones en la rotación de la Tierra en comparación con una unidad de tiempo muy constante realizada por los relojes atómicos. Hoy en día, la rotación de la Tierra se mide e informa gracias a radiotelescopios y VLBI que observan objetos distantes en el universo. Los informes oficiales de su orientación, los Parámetros de Orientación de la Tierra, se publican en el sitio web de IERS .
Como ejemplo, aquí hay un gráfico que muestra la cantidad de rotación de la Tierra cada 86,400 segundos construida con datos de IERS del último año:
fuente
Esto es un poco más complicado de lo que parece. En primer lugar, la definición de un día que nos importa a los terrícolas es la cantidad promedio de tiempo desde un mediodía solar hasta el siguiente (o, alternativamente, el tiempo que tarda el Sol en aparecer sobre el mismo meridiano día a día); Se llama un día solar. El día sideral, que es el tiempo que tarda una determinada estrella distante en aparecer sobre el mismo meridiano día a día, no es el que realmente nos importa; Esta es también la cantidad de tiempo que le toma a la Tierra rotar 360 grados.
Mientras la Tierra gira sobre su eje, también viaja a lo largo de su órbita. En aproximadamente la cantidad de tiempo que lleva completar una revolución, también ha recorrido aproximadamente un grado a lo largo de su trayectoria orbital, de modo que para que el Sol aparezca sobre el mismo meridiano, la Tierra tiene que rotar unos 361 grados.
Pero luego, cerca del perihelio (su aproximación más cercana al Sol, que es alrededor de enero), viaja aún más rápido, por lo que tiene que girar más de 361 grados. Cerca del afelio, viaja más lento, por lo que la Tierra tiene que girar menos de 361 grados.
En cuanto a su pregunta real, dada la complejidad de las variaciones orbitales de la Tierra, no estoy seguro de que sea responsable.
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TL; DR: No, no puede. En cambio, se puede confirmar que es 361.0 grados.
Que yo sepa:
El período de rotación de la Tierra es muy cercano a las 23 horas, 56 minutos, 4.1 segundos o 86164.1 segundos. Eso se llama un día sideral
Un día se define como 24 horas o 86400.0 segundos.
Así que en un día resulta
Redondeado "a un punto decimal por favor" es 361.0 °.
Utilizando "Datos oficiales":
Hoja de datos de la Tierra de la NASA: https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html
Redondeado "a un punto decimal por favor" nuevamente, eso sigue siendo 361.0 °.
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Otra forma de obtener la rotación exacta en grados por día durante todo un año es simplemente tomar 360 grados (una rotación adicional por año) y dividir eso por 365 días en el año. Eso equivale a .9863013698630137 grados MÁS por día que una rotación exacta de 360 grados. Entonces, la rotación promedio a lo largo de un año de cuántos grados gira la Tierra (según el modelo heliocéntrico) es de 360.9863013698630137 grados de rotación por día solar. Eso significa en una hora; 15.0410958904109589 grados.
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