大家都知道地球是圓的,其實,不單單地球是圓的,太陽、月亮……,絕大部分天體都是圓的,這是為什么呢?既然地球是圓的,但是我們為什么感覺地面是平的呢?下面就跟著學習力的腳步一起來了解地球。![]() 地球為什么是圓的? 不知道大家有沒有看過露珠滑落的瞬間,在露珠滑落時,首先,露水要收縮成球形,然后滴下來,這就是宇宙間最基本的物理法則。只有收縮成球形才能達到這個物體內部的引力平衡。 換一句話來說,當這個物體內部引力平衡之后,必然會成為一個球形,因為球形是最完美,最穩定的。 地球類似圓形,但它卻并不是圓形的,而是球狀體的。為什么會是這樣呢?要回答這個問題,我們首先要介紹萬有引力的現象。 物理學家牛頓發現,所有物質都有相互的吸引力,叫作萬有引力或重力。這吸引力和物質的質量及距離有簡單的關系:物質愈多,質量愈大,吸引力就愈大;而物質之間的距離愈近,引力亦愈大。 即使是兩個人之間,也有引力;當人身處重力極小的太空中,人與人之間的引力便會將大家的身體拉近;兩個大胖子的引力就比同樣距離的兩位小朋友大。 所以地球是圓的核心就是萬有引力的作用,讓各個萬有引力支配著宇宙內各星體的運動。比如說月球圍繞著地球轉,就是月球和地球之間的萬有引力造成。 每個行星都包含很多物質,例如地球,把它的質量以公斤寫出來,就要在6之后加上24個零!而在宇宙中,地球只是一顆比較小的行星,地球有那么多的物質,引力就很大了,這也是我們站在地面不會飛出太空的原因。 既然地面上的所有物質都被地球的引力吸著,所以我們很難離開地面。山也不可以太高,因為地球的引力要把山峰拉向地心,所以地球就很圓了。而月球的質量只有地球的八十分之一,所以月球的引力比地球小很多,月球上的山就比地球的高很多。 依照以上的理論,一顆星球質量越大便越圓。相反,如果質量很小,引力也小,星體便未必是圓的。事實上,太陽系內除了九大行星外還有很多質量很小的小行星,它們的形狀不是很規則,有的長得就像一塊大石頭。 ![]() 為什么地面是平的? 既然地球是圓的,但是為什么地面卻是平的呢? 其實,地球表面積約為510,067,866平方公里。 這主要是因為人和地球比起來,相差懸殊,根據人和地球大小的真實比例,如果地球是足球那么大,我們可是比草履蟲好要小好多好多,這時我們看到的部分就“完美”的是與一個封閉平面“同一個模子刻出來”的了,所以,人眼看到的地球表面區域弧度非常小,人類察覺不到,從而產生地面平坦的錯覺,我們因此會認為“地面是平面”了。 如果你的身高足夠高,比如十萬米,視力足夠好,能夠看到南北兩極附近的居民,你就會發現地面就不再是平的了,他們中間真的是有人頭朝下的,很神奇吧! ![]() 地球的直徑是多少? 我們根據組成行星的物質不同可以分為類似地球的固態行星,和類似木星等有氣體組成的氣態行星。一般而言氣態行星的體積往往大于固態行星。比如太陽系內體積有小到大分別為,水星直徑為4878千米,火星直徑為6794千米,金星直徑為12103千米,地球直徑為12756千米,這幾顆都是固態行星。 而氣態行星,海王星直徑達49528千米,天王星直徑達51118萬米,土星直徑達120536千米,木星直徑達142984千米。木星是太陽系內體積最大的行星,其直徑大約是地球的11.2倍。 ![]() 地球的自轉方向 地球繞自轉軸自西向東的轉動,從北極點上空看呈逆時針旋轉,從南極點上空看呈順時針旋轉。地球自轉軸與黃道面成66.34度夾角,與赤道面垂直。地球自轉是地球的一種重要運動形式,自轉的平均角速度為 4.167×10-3度/秒,在地球赤道上的自轉線速度為465米/秒。地球自轉一周耗時23小時56分,約每隔10年自轉周期會增加或者減少千分之三至千分之四秒。 ![]() 地球公轉的速度 地球公轉是一種周期性的圓周運動,因此,地球公轉速度包含著角速度和線速度兩個方面。如果我們采用恒星年作地球公轉周期的話,那么地球公轉的平均角速度就是每年360°,也就是經過365.2564日地球公轉360°,即每日約0.986°,亦即每日約59′8″。地球軌道總長度是940,000,000千米,因此,地球公轉的平均線速度就是每年9.4億千米,也就是經過365.2564日地球公轉了9.4億千米,即每秒鐘29.8千米,約每秒30千米(線速度=940,000,000KM/365天=940,000,000秒/(365x24x3600)秒=29.8千米(近似為30千米/秒)。 地球的結構 ![]() 根據地球內部物質成分和物理狀態的不同,把地球內部分為三個圈層,即地殼、地幔、地核。如果把地球內部結構做個形象的比喻,它就像一個雞蛋,地核就相當于蛋黃,地幔就相當于蛋白,地殼就相當于蛋殼。 延伸閱讀: 地球為什么會自轉? 古人作戰時為什么把耳朵貼在地上聽聲響? 氣球為什么會飛上天? 為什么物體會落到地上? 邏輯思維訓練題:月球飛鳥 |