Длина окружности земли на разных широтах (4 видео)

Длина дуги параллели

Этот онлайн калькулятор вычисляет переводит длину дуги параллели на определенной широте из градусов в метры.

Есть у нас калькулятор, вычисляющий длину дуги меридиана в зависимости от широты, а точнее, длину дуги меридиана размером в одну минуту, более известной как морская миля. Для полноты решил написать калькулятор, рассчитывающий размер длины дуги параллели в зависимости от широты. Из достаточно очевидных соображений, чем больше широта, то есть, чем ближе мы к тому или иному полюсу, тем меньше размер дуги, скажем, в 1 градус, в метрах. Калькулятор ниже и считает размер этой дуги на заданной широте по заданному угловому размеру дуги. Для справки, на экваторе размер дуги параллели в один градус будет максимальным (широта равна нулю) и составит 111 км 319 метров (приближенно). Как это считается, описано под калькулятором.

Содержание

Длина дуги параллели
Длина дуги параллели
Окружность Земли по экватору в километрах
Основные параметры Земли
Форма планеты
Что такое экватор и зачем он нужен
Как измерить длину окружности Земли
Вычисления радиуса и диаметра
За какое время можно обойти планету пешком
Интересные факты об экваторе Земли
Эта статья перенесена сюда!
📹 Видео

Длина дуги параллели

Расчет достаточно простой, и выполняется из общих геометрических соображений. Землю мы конечно приближенно представляем сферой (хотя она геоид).
Чтобы найти длину дуги окружности по углу дуги α, достаточно радиус окружности r умножить на угол дуги в радианах

Для длины дуги в 360 градусов, или 2π радиан, формула превращается в известную всем формула длины окружности

Как видно из рисунка, на определенной широте нас интересует радиус окружности r, полученной при отсечении части сферы плоскостью, параллельной плоскости экватора. На самом экваторе радиус совпадает с радиусом земли R. Выразим интересующий нас радиус через радиус Земли R и заданную широту β:

Соответственно, финальная формула

Ну и в качестве радиуса Земли берем значение, определенное в стандарте WGS-84, а именно, 6378137м. Вот и всё.

Видео:Как вычислить окружность Земли.Скачать

Окружность Земли по экватору в километрах

Для ученых диаметр Земли имеет практическое значение. Его рассчитывают, зная окружность планеты по экватору.

Видео:Как Эратосфен измерил диаметр Земли?Скачать

Основные параметры Земли

Планете Земля не менее 4,5 млрд лет. Она входит в земную группу планет наряду с Меркурием, Венерой и Марсом. В отличие от газовых гигантов (Юпитера, Сатурна, Нептуна, Урана) они состоят из горных пород, покрывающих поверхность тонким слоем. Среди планет земной группы Земля самая большая, а в Солнечной системе пятая по величине.

Главное отличие Земли — она единственная, на которой есть жизнь. Этому способствуют:

Расстояние от Солнца, которое составляет примерно 150 млн км.
Температура поверхности: средняя +13°С, минимальная не превышает -90°С, максимальная — +60°С.
Вода — основа жизни — занимает 71% площади.
Состав атмосферы: 78% азота, 21% кислорода, 1% аргона.

По физическим параметрам Земля превосходит все планеты земной группы:

масса составляет 5,9722±0,0006×1024 кг;
объем — 1,08321×10¹² км³;
плотность — 5,514×10 г/см³;
окружность по экватору — 40075,16 км, диаметр — 12756,1 км;
между полюсами параметры меньше: окружность — 40008 км; диаметр — 12713,5 км.

Самая плотная Земля потому, что единственная с твердым внутренним ядром, занимающим около 30% объема. Оно покрыто жидкой мантией (70-80% объема) и корой (1%).

Видео:Всё обо всём Экватор ЗемлиСкачать

Форма планеты

Нашу планету называют шаром, но это неправильно с точки зрения геометрии. Дело не в океанических впадинах и горных вершинах — для глобальных масштабов разница между ними незначительная. Между наиболее низкой точкой (Марианской впадиной) и самой высокой (гора Эверест) — 19 км.

Больше влияет на форму Земли гравитация. Масса притягивается к центру (ядру), отчего небесное тело сжимается, приобретая сферическую форму. Центробежная сила, возникающая при вращении планеты, наиболее высокая на экваторе. Под ее воздействием эта область самая большая по окружности и диаметру.

Видео:Широта и долготаСкачать

Что такое экватор и зачем он нужен

Экватор — условная перпендикулярная оси вращения линия вдоль Земли на идентичном расстоянии от полюсов. Из-за сферической формы планеты эта параллель самая длинная. По отношению к плоскости орбиты расположение экватора меняется в диапазоне 22-24,5°. На наклон оси влияет притяжение планет и Солнца.

Вдоль экватора день равен ночи без малейшего отклонения. Дважды в году при равноденствии направление солнечных лучей строго вертикальное. В остальные дни оно ненамного отличается, поэтому территории экватора получают самое большое количество ультрафиолета. Здесь всегда лето, воздух горячий и влажный из-за постоянных испарений.

Чтобы проводить расчеты, требуется условное разделение планеты на параллели и меридианы. Географическая широта экватора — 0°. Это точка отсчета всех координат Земли, которая делит ее на 2 равные половины.

По параллелям и меридианам определяют положение объектов. По ним ориентируются в воздухе, на суше и воде. Кроме того, выделяют климатические зоны, часовые пояса.

Видео:Длина окружности. Математика 6 класс.Скачать

Как измерить длину окружности Земли

Чтобы измерить окружность земли по экватору, существуют специальные приборы и космические спутники. Но, применяя знания по геометрии, получают данные без сложных инструментов. Впервые такую работу выполнил ученый Древней Греции Эратосфен.

Согласно преданиям, путешественники сообщили ему, что в день летнего солнцестояния они наблюдали, как освещалось дно самых глубоких колодцев, а предметы не отбрасывали тени. Солнце стояло в зените. Это происходило в 500 милях южнее Александрии, в Сиене. Астроном знал, что в родном городе предметы отбрасывают тень, а солнце не заглядывает на дно глубоких колодцев.

В полдень самого продолжительного летнего дня Эратосфен измерил длину тени городского обелиска, высоту он знал. По этим данным рассчитал протяженность условной линии, соединяющей вершины обелиска и тени. Зная эти данные, просчитал углы воображаемого треугольника — 7°. Это значило, что Сиена настолько смещена относительно Александрии.

Угол 7° — это приблизительно ⅟50 часть замкнутой окружности, которая всегда имеет 360°. Астроном продолжил вычисления дальше. Он умножил расстояние до Сиены на 50. Получилась длина окружности Земли — 25000 миль. Современные исследования показали, что ученый не сильно ошибался: экваториальная окружность планеты равна 24894 мили или 40075 км.

Погрешность Эратосфена объясняется не примитивностью расчетов, которыми он пользовался. Этот способ точный, применяется и сегодня, только с более совершенными инструментами. Ученый не знал точного расстояния между городами. Оно в те времена измерялось количеством дней, проведенных караваном в пути.

Вторая причина неточности — Александрия и Сиена расположены на разных меридианах. Сегодня рассчитывают окружность между объектами, которые находятся на одном меридиане.

Видео:Определение географических координат 5 класс.Скачать

Вычисления радиуса и диаметра

Зная окружность, вычислить радиус и диаметр земного шара несложно. Применяют формулы: d=l/π; r=½*π. Буквами обозначены:

d — диаметр. Соединяет противоположные стороны окружности, проходит через центр.
l — длина окружности. Это линия на равной дистанции от центра.
r — радиус. Так называют линию, проложенную от центра до произвольной точки на окружности.
π — число, равное 3,14. Оно бесконечное, поэтому чем больше цифр после запятой, тем точнее расчеты.

Необязательно использовать обе формулы. Диаметр и радиус взаимосвязаны. Вычисляют один параметр, после чего узнают второй: диаметр в 2 раза больше радиуса и наоборот.

Видео:Длина окружности. Площадь круга. 6 класс.Скачать

За какое время можно обойти планету пешком

Длина экваториальной окружности в километрах рассчитана. Зная эту величину и предполагаемую скорость пешехода, определяют, сколько времени понадобится, чтобы обойти Землю. Применяется формула: t=S:V. Латинские буквы обозначают:

Чтобы пройти Землю пешком по экватору, понадобится преодолеть 40075 км. Средняя скорость пешехода — 6 км/ч. Если подставить эти значения в формулу, выйдет: 40075/6=6679 часов. После перевода в сутки получается 278.

Расчеты гипотетические, потому что экватор пересекает сушу только через Америку, Африку, Индонезийские острова. Остальной путь лежит через океаны: Атлантический, Индийский, Тихий.

Видео:Тропики и полярные кругиСкачать

Интересные факты об экваторе Земли

Территория, прилегающая к экватору, отличается влажным теплым климатом. Здесь самые богатые на планете флора и фауна, густые леса, некоторые участки непроходимые. Лето длится год, средняя температура — +25…+30°С. Ночью она ненамного отличается от дневной, настолько сильно земля прогревается солнцем. Дождь идет практически каждый день.

Климат привлекает туристов, но не во всех странах созданы условия. Наибольшее количество отдыхающих ежегодно наблюдается на Мальдивских островах, привлекают туристов власти Эквадора, Бразилии, Кении.

Интересны географические достопримечательности экваториальных стран:

Нулевая параллель пересекает 33 острова. Из них 17 — территория Индонезии. Часть островов не океанические: 2 — в озере на индонезийском острове Калимантан, 9 — в устье реки Амазонка, еще 5 — на африканском озере Виктория.
На экваторе расположено 14 стран. В его честь назван Эквадор, которую пересекает нулевая параллель. Нет в мире путешественника, которому удалось пересечь по экватору все эти страны.
Почти во всех экваториальных странах, кроме Габона и Сомали, установлены памятные знаки в честь нулевой параллели. Самые красивые — в Бразилии и Эквадоре.
На архипелаге Галапагос находится действующий вулкан Вольф. Он расположен по обе стороны экватора.
Неподалеку от г. Кито (столица Эквадора) белеет вулкан Каямбе. Его высота 4690 м, склоны покрыты вечным льдом.
Река Конго в Африке пересекает экватор 2 раза.

Человек использует физические особенности нулевой параллели. Земля там вращается в 1,4 раза быстрее скорости звука. В этом регионе выгодно запускать космические спутники. Они сразу набирают сверхзвуковую скорость, экономится 10% топлива. На геостационарной орбите над экватором зависли спутники связи. Сигнал доходит до Земли быстрее, чем в других регионах.

Видео:Длина окружности. Площадь круга - математика 6 классСкачать

Эта статья перенесена сюда!

Шарообразная форма Земли и суточное вращение определяют существование на земной поверхности двух неподвижных точек – полюсов. Через полюсы проходит воображаемая земная ось, вокруг которой вращается Земля.

На картах и глобусах проводят самую большую окружность – экватор, плоскость которого перпендикулярна земной оси. Экватор делит Землю на северное и южное полушария. Длина дуги 1° экватора 40075,7 км : 360° = 111,3км.

Параллельно плоскости экватора можно условно расположить множество плоскостей. При пересечении их с поверхностью земного шара образуются малые окружности – параллели. Они проводятся на глобусе или карте на определенном расстоянии от экватора и ориентированы с запада на восток. Длина окружностей параллелей равномерно уменьшается от экватора к полюсам. Напомним, что наибольшая она на экваторе, а на полюсах равна нулю.

Земной шар можно также пересечь воображаемыми плоскостями, проходящими через ось Земли перпендикулярно к плоскости экватора. При пересечении этих плоскостей с поверхностью Земли образуются большие окружности – меридианы. Меридианы можно провести через любые точки земного шара. Все они пересекаются в точках полюсов и ориентированы с севера на юг. Средняя длина дуги 1º меридиана 40008,5 км : 360° = 111 км . Направление местного меридиана в любом пункте можно определить в полдень по направлению тени от гномона или другого предмета. В северном полушарии конец тени от предмета показывает направление на север, в южном – на юг.

Для расчета расстояний на карте или глобусе можно использовать следующие величины: длина дуги 1º меридиана и 1º экватора, равная примерно 111 км .

Чтобы определить расстояние в километрах на карте или глобусе между двумя пунктами, расположенными на одном меридиане, число градусов между пунктами умножают на 111 км . Для определения расстояния в километрах между пунктами, лежащими на одной параллели, число градусов умножают на длину дуги 1° параллели, обозначенную на карте или определенную по таблицам.

Длина дуг параллелей и меридианов на эллипсоиде Красовского

Широта в градусах

Длина дуги параллели в 1° по долготе, м

Широта в градусах

Длина дуги параллели в 1° по долготе, м

Широта в градусах

Длина дуги параллели в 1° по долготе, м

Например, расстояние между Киевом и Санкт-Петербургом, расположенными примерно на меридиане 30°, составляет 111 км *9,5° = 1054 км ; расстояние между Киевом и Харьковом (примерно параллель 50°) – 71 км*6° = 426 км .

Параллели и меридианы образуют градусную сеть. Наиболее точное представление о градусной сети можно получить по глобусу. На географических картах расположение параллелей и меридианов зависит от картографической проекции. Чтобы убедиться в этом, можно сравнить различные карты, например карты полушарий, материков, России, российских регионов и др.

Положение любой точки на земном шаре определяют при помощи географических координат: широты и долготы.

Географическая широта – расстояние вдоль меридиана в градусах от экватора до какой-либо точки земного шара. За начало отсчета широты принят экватор – нулевая параллель. Широта изменяется от 0° на экваторе до 90° на полюсе. К северу от экватора отсчитывают северную широту (с. ш.), к югу от экватора – южную (ю. ш.). На картах параллели надписывают на боковых рамках, а на глобусе – на 0° и 180° меридианах. Например, Харьков расположен на 50° параллели к северу от экватора – его географическая широта 50° с. ш.; острова Кермадек – в Тихом океане на 30° параллели к югу от экватора, их широта примерно 30° ю. ш.

Если на карте или глобусе пункт расположен между двумя обозначенными параллелями, то его географическую широту определяют дополнительно по расстоянию между этими параллелями. Например, чтобы вычислить широту Иркутска, расположенного на карте России между 50° и 60° с. ш., через пункт проводят прямую линию, соединяющую обе параллели. Затем ее условно делят на 10 равных частей – градусов, так как расстояние между параллелями 10°. Иркутск находится ближе к 50° параллели.

На практике географическую широту определяют по высоте Полярной звезды при помощи прибора секстанта, в школе для этой цели используют вертикальный угломер, пли эклиметр.

Географическая долгота – расстояние вдоль параллели в градусах от начального меридиана до какой-либо точки земного шара. За начало отсчета долготы принят гринвичский меридиан – нулевой, который проходит недалеко от Лондона (там, где расположена Гринвичская обсерватория). К востоку от нулевого меридиана до 180° отсчитывают восточную долготу (в. д.), к западу – западную (з. д.). На картах меридианы надписывают на экваторе или верхней и нижней рамках карты, а на глобусе – на экваторе. Меридианы, как и параллели, проводят через одинаковое число градусов. Например, Санкт-Петербург расположен на 30 меридиане к востоку от нулевого меридиана, его географическая долгота 30° в. д.; Мехико – на 100 меридиане к западу от нулевого меридиана, его долгота 100° з. д.

Если пункт расположен между двумя меридианами, то его долготу уточняют по расстоянию между ними. Например, Иркутск расположен между 100° и 110° в. д., но ближе к 100°. Через пункт проводят линию, соединяющую оба меридиана, ее условно делят на 10° и отсчитывают число градусов от 100° меридиана до Иркутска. Следовательно, географическая долгота Иркутска примерно 104°.

Географическую долготу на практике определяют по разнице во времени между данным пунктом и нулевым меридианом или другим известным меридианом. Географические координаты записывают в целых градусах и минутах с указанием широты и долготы. При этом 1º = 60 мин (60′), а0,1° = 6′, 0,2°=12′ и т. д.