Солнце, звезды, Земля, Луна, все планеты и их большие спутники «круглые» (шарообразные), потому что они обладают очень большой массой. Их собственная сила тяготения (гравитация) стремится придать им форму шара.
Если некая сила придаст Земле форму чемодана, то по окончании ее действия сила тяготения снова начнет собирать ее в шар, «втягивая» выступающие части, пока вся ее поверхность не установится (т. е. не стабилизируется) на равном расстоянии от центра.
Почему чемодан не принимает форму шара
Чтобы какое-то тело стало шарообразным под действием собственной силы тяготения, эта сила должна быть достаточно большой, а тело - достаточно пластичным. Желательно - жидким или газообразным, поскольку газы и жидкости легче всего обретают форму шара при накоплении большой массы и, как следствие, гравитации. Планеты, кстати, внутри жидкие: под тонким слоем твердой коры у них жидкая магма, которая даже иногда изливается на их поверхность - при извержении вулканов.
Все звезды и планеты имеют шарообразную форму от рождения (образования) и на всем протяжении своего существования - они достаточно массивны и пластичны. Для тел поменьше - например, астероидов - это не так. Во-первых, их масса значительно меньше. Во-вторых, они целиком твердые. Если бы, например, астероид Эрос имел массу Земли, он тоже был бы круглым.
Земля не совсем шар
Во-первых, Земля вращается вокруг своей оси, и с довольно большой скоростью. Любая точка на земном экваторе движется со скоростью сверхзвукового самолета (см. ответ на вопрос «Можно ли обогнать солнце?»). Чем дальше от полюсов, тем больше центробежная сила, противостоящая силе земного притяжения. Поэтому Земля сплюснута с полюсов (или, если угодно, растянута у экватора). Сплюснута, впрочем, совсем немного, примерно на одну трехсотую : экваториальный радиус Земли составляет 6378 км, а полярный - 6357 км, всего на 19 километров меньше.
Во-вторых, поверхность земли неровная, на ней есть горы и впадины. Все-таки земная кора твердая и сохраняет свою форму (точнее, меняет ее очень медленно). Правда, высота даже самых высоких гор (8-9 км) по сравнению с радиусом Земли невелика - немногим больше одной тысячной.
Подробнее о форме и размерах Земли см. (вы узнаете, что такое геоид , эллипсоид вращения и эллипсоид Красовского ).
В-третьих, на землю действует силы тяготения от других небесных тел - например, Солнца и Луны. Правда, их влияние очень невелико. И все-таки сила тяготения Луны способна немного (на несколько метров) искривлять форму жидкой оболочки Земли - Мирового океана, - создавая приливы и отливы.
Почему наша планета Земля круглая, как и все планеты, спутники и звезды. Ответ заключается в гравитации, в силе тяжести.
Каждый предмет имеет свою гравитацию, притягивает к себе другие тела, а также и свои части. Чем больше тело, тем сила тяжести увеличивается. Земля наша огромная, поэтому она имеет свою силу тяжести, которая большая и именно она заставляет притягиваться все к ее центру. Если мы подскочим на месте, то все равно упадем назад на Землю, она нас притягивает. Если взять жидкость, имеем тоже самое.
На самом деле, земля имеет не совсем правильную форму шара. С полюсов она немного сплюснута, а у экватора растянута. Такая форма называется эллипсоид вращения.
Впрочем, разница радиусов совсем незначительна: экваториальный радиус составляет 6378 км, а полярный – 6357 км. Такое явление объясняется тем, что происходит вращение Земли вокруг своей оси.
Скорость вращения можно сравнить со скоростью сверхзвукового самолета, но из-за ее большой массы мы не ощущаем этого движения. При вращении образуется центробежная сила, которая противостоит силе гравитации и не дает полностью сплюснуть земной шар.
Если Гагарин для вашего чада — не авторитет, а все снимки с МКС, по его мнению — подделка, придётся запастись терпением и доказывать шарообразность Земли, пользуясь минимумом технических стредств — совсем так, как это делали древние греки. Процесс этот будет долгим, зато чрезвычайно поучительным.
1. Доказываем, что Земля — диск или шар
Начнём с того, что определимся с очертаниями родной планеты. Имеет ли она форму чемодана или там, внизу черепаха и слоны? Есть очень простой способ понять, что Земля — это диск или сфера. Для этого достаточно дождаться полноголунного затмения (в Европе ближайшее можно будет наблюдать 27 июля 2018 года, они происходят каждый год. Поезжайте с ребёнком туда, где в этот день точно будет ясное небо, и смотрите, как круглая тень Земли медленно закрывает Луну. Перед этим продемонстрируйте, как форма тени зависит от тени предмета — покажите тенями рук на стене волка или лося. Если тень круглая, значит, и тело, которое её отбрасывает, круглое.
После этого останется только понять, имеет земля форму диска или форму шара.
2. Выбираем между диском и сферой
Чтобы ответить на вопрос о том, плоская Земля или шарообразная, нам понадобится: выбраться за город, мячик и муравей (жук, божья коровка или таракан — на выбор).
Сначала нам нужно найти высокое отдельностоящее на равнинной местности сооружение (например, опору линии электропередач) и пойти от него. Точно так же, как корабль на море, опора будет пропадать из виду не сразу, а постепенно — сначала «ноги», потом средняя часть и, наконец, верхушка с проводами.
Теперь интерпретируем результаты наблюдений. Если бы мы имели дело с высокой башней на плоскости, то она, отдаляясь, становилась бы всё меньше и меньше, но, даже оставаясь едва заметной, была бы видна полностью. На поверхности сферы же объекты пропадают из виду постепенно.
Берём мячик и сажаем на него насекомое. Подносим мячик очень-очень близко к глазам так, чтобы насекомое оказалось наполовину за «горзонтом» — дальним видимым краем мячика. Видна будет только часть тела животного — как видна издалека только часть вышки. Теперь можно с уверенностью заключить, что мы живём на поверхности земного (кроме шуток) шара.
3. Еще раз о шаре
Еще один отличный способ убедиться в том, что земля круглая — выйти на рассвете в поле. Захватите с собой часы и стойте лицом к самому светлому краю неба. Как только краешек Солнца (или Луны — это неважно) покажется за горизонтом, лягте на Землю и засеките время. Смотрите в том же направлении. На несколько секунд светило снова скроется за горизонтом. Почему? Потому что вы изменили угол наблюдения, и на короткое время Солнце (или Луна) оказались скрыты от вас выпуклой поверхностью Земли.
То же самое можно проделать на закате или наблюдая, как садится Луна, но только в обратном порядке: сначала наблюдать лёжа, а потом — стоя.
4. Определяем размеры шара
Впервые длину окружности экватора рассчитал библиотекарь Александрийской библиотеки Эратосфен Киренский. Древний мудрец сравнил отклонение Солнца от зенита в один и тот же день года в двух городах, расположенных на расстоянии 800 километров друг от друга — Александрии и Сиене.
Солнце в зените поймать легко: в этот момент его лучи падают даже на дно глубоких ям (Эратосфен ориентировался на колодцы), а предметы не отбрасывают тени. В один и тот же день Солнце роняло на Александрию отвесные лучи, а в Сиенне — нет. Оно отклонялось от зенита на 7,2°. Семь градусов от 360 — это два процента. Умножаем 800 на 50 и получаем 40 тысяч (километров): такова длина Экватора, это подтверждено и современными высокоточными измерениями.
Повторить эксперимент Эратосфена довольно просто, но придётся заручиться помощью друзей в другом городе. Дождитесь момента, когда Солнце будет в зените (можно дать слабину и посмотреть в интернете, можно ориентироваться по солнечным часам — палке, воткнутой в Землю. Когда тень самая короткая, тогда Солнце ближе всего к зениту). Над средней полосой Солнце никогда не бывает в зените, но это неважно. Важно в тот момент, когда тень от вашей палки дойдёт до своего минимума, позвонить друзьям в город, расположенный от вас довольно далеко — из Москвы, например, в Петербург, и попросить измерить длину тени у них (и высоту палки). Рассчитайте значение острого угла между палкой и воображаемой прямой от конца палки до конца тени у вас и в далёком городе. Дальше — чистая арифметика: должно получиться около 40 тысяч километров.
5. Ещё раз измеряем размеры шара
Возвращаемся к экспериментам с часами и восходами (закатами). Мы не просто так засекали время: зная его и собственный рост, можно решить задачку о радиусе земного шара.
Сначала найдём угол, на который Земля повернулась в промежутке между тем, как вы увидели краешек восходящего Солнца или Луны на рассвете стоя и лёжа. Для этого решите простую пропорцию. Если Земля поворачивается на 360° за 24 часа, то на какой угол она повернулась за время, которое вы засекли? Посчитайте и назовите его углом α.
Представьте, что это не вы падали и вставали. Вместо этого восход наблюдали два человека: Иван 1 и Иван 2, на таком расстоянии друг от друга, что первый увидел Солнце позже другого ровно на то самое время T. Два радиуса R до Ивана 1 и Ивана 2 образуют равнобедренный треугольник с углом α.
Дополните радиус до Ивана 2 отрезком, равным вашему росту h, и соедините его конец с точкой, где стоит Иван 1. Получим прямоугольный треугольник с гипотенузой R+h и известным острым углом. Немного тригонометрии — и мы вычисляем радиус Земли.
Почему земля круглая? Рано или поздно каждый ребенок узнает, что Земля имеет форму шара. Для детского мировосприятие это может оказаться большим испытанием, а ведь когда-то это стало серьезной проблемой для всего человечества. Многим было очень трудно принять доказательства ученых. Некоторых из них даже наказывали за смелые предположения о форме планеты.
На заре человечества люди представляли нашу землю плоской фигурой. Сейчас нам кажется это смешным и глупым, но на самом деле тогда было прекрасным и удивительным. Ведь люди стали вообще задаваться вопросами о мироздании, пытались найти ответы.
Искали ответы в легендах, мифах, сказках, так как тогда не хватало научных знаний, чтобы выдвинуть гипотезу о реальной форме планеты. Каждый знает теорию, что земля – плоский блин, который покоится на китах и черепахе. А вот на чем же стоят бедные животные, почему-то интереса у предков не вызывало.
А вот древние маца и ацтеки были уверены, что Земля это квадрат. Греки видели планету выпуклым щитом. А жители Вавилона, верили, что весь мир это огромная гора, омываемая . Все эти представления были весьма субъективны, основывались на опыте, климатических условиях, взаимоотношениях с соседними племенами и другими факторами.
Пожалуй, удивительно и то, что человечество раскрыло тайну формы Земли еще до полетов в космос. А человечество освоило космическое пространство только в XX веке. Но уже Пифагор выдвинул гипотезу о сферической форме Земли, а через двести лет другой знаменитый ученый Аристотель смог это подтвердить, наблюдая за движением звезд и положением теней.
Вот некоторые простые аргументы, опровергающие тезис, что земля плоская. Во время затмений луны тень на ее поверхности - круглая. Эта тень и есть наша планета, а отбрасываемая ей тень и указывает на форму Земли.
Смена созвездий в разных точках планеты
Почему земля круглая? Как раз это и заставило усомниться Аристотеля в том, что планета плоская. За свою жизнь он много путешествовал по Африке, Европе. И в каждом месте зарисовывал небесные изменения. И накопив ряд рисунков, он заметил, что изображения ночного неба расходятся.
Хотя, есть легенда, что этим был не Аристотель, а его слуга, работающий на корабле. Именно он по указанию Аристотеля должен был зарисовывать карту небо во время научных дежурств. Быть может это и так, но с другой стороны это не так теперь и важно. Гораздо важнее, что это открытие состоялось.
Еще одним доказательством было утверждение, что все тела, обладающие значительной массой, падают на землю под равными углами. Из всех этих простых наблюдений следует, что форма Земли сферическая. В науке, говоря о форме Земли, используют термин геоид. Но это не относится к необходимым базовым представлением о Земле простого человека. Эти понятия связаны со сложными астрономическими расчетами.
Хотя утверждение, что Земля имеет форму шара не до конца достоверно. Наша планета приплюснута с полюсов. В действительности, анализируя тезисы Аристотеля, мы понимаем, что он скорее доказал почему Земля не плоская. Лишь гораздо позднее ученые смогли найти ответ на вопрос: «Почему Земля имеет форму шара?»
Почему земля круглая, а не плоская?
Сразу стоит напомнить, что Земля не имеет идеальную форму . Она сплюснута по полюсам. Первым об этом заговорил Исаак Ньютон. Его эксперименты показывали, что не может расстояния от центра земли до верхней и противоположной быть равными.
Первой причиной шарообразности Земли является состав планеты. Он во многом и определил ее форму. Еще Циолковский исследовал вещественный состав Земли. Он выглядит примерно так: 40% железа, 28% кремния, 15% кислорода, 8% магния и остальное никель, кальций, алюминий и прочие элементы.
Так как Земля имеет огромную массу: внутри планета, в основном твердая, то на нее распространяется сила гравитации. Это сила определяется движением объектов во Вселенной. Все космические тела, на которые воздействует гравитационная сила, приобретают форму шара, как и другие планеты известные ученым.
Но мы знаем, что внутри Земля не полностью твердая. В центре находится расплавленная магма. Как же она сказалась на форме планеты? Чтобы менять форму под воздействием гравитации тело все же должно обладать некой пластичностью.
Сейчас известно, что планета не идеальный шар, а сфера, приплюснутая с полюсов. А вот если бы Земля полностью состояла из магмы, то она бы могла бы иметь идеальную форму. Также если бы она была газообразной. Но к счастью для нас, наша планета не идеальна.
Из вышеописанного могут возникнуть вопросы, почему же такие тела как огромные астероиды или маленькие планеты не круглые, хотя они твердые и подвержены гравитации. Астероиды имеют самую разную, иногда довольно причудливую форму, и почти все они не круглые.
Тут также играет роль их твердость. Все же планеты часто внутри жидкообразные или вообще газообразные. А вот на придание астероидам круглой формы необходимо куда больше времени.
Сейчас не вызывает сомнений в форме нашей Земли. Следующим шагом к исследованию форм небесных тел. Станет возможность изучения многих других планет вдали от Солнечной Системы.
Анализируя вышесказанное, можно сделать выводы, что человечество так много смогла узнать об истории нашей планеты. Но когда-то все безоговорочно верили, что мы ходим по плоской планете. Так что еще неизвестно, какие открытия совершат ученые в ближайшие столетия. Главное, это не переставать задавать вопросы и искать на них ответы.
И в заключении, можно добавить о таком забавном явлении как люди, считающие, что Земля плоская. Эта группа людей убеждена в мировом заговоре. Они верят, что мировому правительству от чего-то выгодно убедить все население земли в том, что планета есть шар. Они даже пытаются приводить аргументы, опровергать имеющиеся доказательства, ставившие аксиомой. Например, что если бы река была шаром, то реки текли бы все исключительно сверху вниз. Но будем надеяться, что это исключительно юмор. Но все следует объяснить каждому ребенку, как выглядит наш мир.
> > Почему Земля круглая
Почему Земля круглая – описание для детей: какая форма планеты с фото, как появляется эллипсоид, вращение вокруг оси, движение тектонических плит, роль Луны.
Расскажем о том, почему Земля круглая на доступном для детей языке. Данная информация будет полезна детям и их родителям. Скорее всего, вы не раз слышали, что Земля круглая, тем более, что это умудрились доказать много веков назад. Но почему Земля круглая? Кто доказал, что она круглая и какие вообще можно найти доказательства? Давайте изучим этот вопрос вместе.
Наверняка, для самых маленьких будет интересно поразмышлять над этим вопросом. Когда вы рассматриваете фотографии Земли с космоса, то она напоминает круглый синий и белый мраморный шарик. Если смотреть на нее из дальнего космоса (из конца Млечного Пути), то видно то, что известный астроном Карл Саган назвал «бледной голубой точкой». Но родители должны объяснить детям , что внешность может быть обманчивой.
На самом деле, Земля не круглая. Ее форма – эллипсоид, который к тому же приплюснутый и выпуклый. Дети могли и не замечать этого, потому что Земля продолжает постоянно менять форму.
Может в школе
вам и не говорили, но мы живем на «пухленькой» планете. Земля шире «в талии», чем на полярных концах. Чтобы дать лучшее объяснение для детей
, покажите им ширину экватора. Хотя подобное изображение будет сложно отыскать, так как все стандартные глобусы и карты делаются по общепринятому образцу. Причина такой формы состоит в том, что Земля постоянно вращается и центробежная сила заставляет все сдавливаться к центру.
Можно лучше объяснить детям этот процесс, если заглянуть в космическую историю. Земля, как и все планеты Солнечной системы, образовалась 4.6 миллиарда лет назад, когда астероиды при ударах соединялись в один вращающийся объект. Чем больше он вращался, чем плотнее становился, пока не формировался круглый шар. С увеличением объема вырастала и сила гравитация, которая заставляла объект еще сильнее сжиматься.
Дети могут удивиться, ведь думают, что ходят по твердой земле. Но если копнуть глубже, то обнаружатся тектонические плиты, которые не перестают двигаться. Конечно, делают они это медленно и на малейшее изменение уходят миллионы лет. Если происходит резкий сдвиг, то мы ощущаем землетрясение. Еще один тип движения – массивные океанские приливы. Они меняются каждый день из-за гравитации Луны. Оба вида оказывают сильное воздействие на земную форму.
Детям
будет также интересно узнать и о других процессах, которые могут изменить форму планеты. Сильными будут 
вулканические извержения под океаном и на суше. Это заставляет поверхность вздрагивать и сдвигаться, выплескивая раскаленную магму, что создает новые участки земли. В глубине планеты скрывается много давления, и оно постоянно рвется наружу. Это даже может привести к созданию новых гор.
Во многих странах есть ученые, которые делают заметки и отслеживают все изменения. Они знают, что этот процесс продолжается миллиарды лет и это естественно. Вся информация хранится в записях и ее можно использовать, чтобы рассчитать, когда будет землетрясение или извержение вулкана.
Хотя мы и не можем увидеть круглую Землю, никто не говорит, что детям нельзя ее так называть. Это все еще голубой и белый мраморный шарик, а также место, которое мы именуем домом.