Lý thuyết và bài tập vận dụng các hệ quả của vận động tự quay quanh trục của Trái đất môn Địa lí 10

CÁC HỆ QUẢ CỦA VẬN ĐỘNG TỰ QUAY QUANH TRỤC CỦA TRÁI ĐẤT

a. Là cơ sở xây dựng mạng lưới toạ độ địa lí trên Trái Đất.

- Trong khi tự quay, tất cả các địa điểm trên BMTĐ đều di chuyển, trừ có 2 điểm tự xoay tại chỗ đó là 2 địa cực Bắc và Nam. Cực Bắc là nơi mà ta quan sát thấy Trái Đất tự quay ngược chiều kim đồng hồ, cực Nam là nơi mà ta quan sát thấy Trái Đất tự quay cùng chiều kim đồng hồ.

- Trục TĐ: Đường thẳng xuyên tâm nối hai địa cực gọi là trục Trái Đất, nghiêng với MP chứa quỹ đạo chuyển động của TĐ quanh MT 1 góc 66⁰33’.

- Tập hợp những điểm có cùng quỹ đạo chuyển động trong khi tự quay là đường tròn vĩ tuyến, thực chất đó là các giao tuyến của các mặt phẳng vuông góc với trục Trái Đất cắt BMTĐ, chúng có bán kính khác nhau.

Quy ước:

+ Mặt phẳng đi qua tâm và vuông góc với trục Trái Đất  là mặt phẳng xích đạo, chia Trái Đất thành 2 phần bằng nhau là Bán cầu Bắc và Bán cầu Nam. Giao tuyến giữa MP xích đạo và BMTĐ là đường xích đạo (vĩ tuyến gốc - vĩ tuyến số 0), đây là đường vĩ tuyến lớn nhất.

+ Từ xích đạo lần lượt vạch các đường tròn song song với xích đạo cách nhau 1 độ ở tâm ta sẽ có 180 đường vĩ tuyến:

   Từ xích đạo tăng dần về phía Bắc có 90 đường vĩ tuyến Bắc.

   Từ xích đạo tăng dần về phía Nam có 90 đường vĩ tuyến Nam.

   Vĩ tuyến số 0 (xích đạo) chung cho cả hai bán cầu Bắc và Nam.

   Vĩ tuyến 90⁰ B và N chỉ là 1 điểm, gọi là cực Bắc và cực Nam

Như vậy: Mỗi bán cầu có 88 đường vĩ tuyến và 1 điểm cực. Xích đạo là đường vĩ tuyến chung cho cả 2 bán cầu (hay có 178 đường vĩ tuyến và 2 điểm cực).

+ Vĩ độ: Vĩ độ của một điểm là góc tạo bởi giữa phương của đường dây dọi đi qua điểm đó với mặt phẳng xích đạo. Có vĩ tuyến Bắc và vĩ tuyến Nam. (\(\varphi \)).

- Tập hợp những điểm cùng quan sát thấy Mặt Trời lên cao nhất trong ngày tại 1 thời điểm là đường kinh tuyến, thực chất đó là nửa đường tròn nối 2 địa cực. Hai đường kinh tuyến đối nhau tạo thành vòng tròn kinh tuyến (hay là vòng tròn nối hai cực của TĐ)

Quy ước:

+ Đường kinh tuyến đi qua Đài thiên văn Grinwuych (ngoại ô Luân Đôn) quy ước là kinh tuyến gốc(kinh tuyến số 0). Vòng kinh tuyến gồm kinh tuyến gốc và kinh tuyến 180^o chia Trái Đất thành 2 phần là Bán cầu Đông và Bán cầu Tây.

+ Từ kinh tuyến gốc, cứ 1 độ ở tâm vạch 1 đường kinh tuyến ta sẽ có 360 đường kinh tuyến.

            Từ kinh tuyến gốc tăng dần về phía Tây tăng dần từ 1 – 179⁰ T

            Từ kinh tuyến gốc tăng dần về phía Đồng từ 1 – 179⁰ Đ

            Kinh tuyến số 0 và 180 chung cho cả 2 bán cầu Đông và Tây.

+ Kinh độ: Khoảng cách góc giữa mặt phẳng kinh tuyến đi qua 1 điểm nào đó đến mặt phẳng kinh tuyến gốc gọi là kinh độ địa lí(l). (hay Kinh độ là góc nhị diện tạo bởi giữa mặt phẳng kinh tuyến gốc và mặt phẳng kinh tuyến đi qua điểm đó). Có kinh độ Đông và kinh độ Tây.

- Hệ thống các đường kinh tuyến và vĩ tuyến, điểm cực trên BMTĐ tạo thành lưới toạ độ địa lí, giao điểm của một kinh tuyến và một vĩ tuyến gọi là toạ độ địa lí. Khi ghi toạ độ địa lí ta ghi vĩ độ trước, kinh độ sau. Ví dụ Hà Nội(21^o01’B ; 105^o52’Đ). Đây là cơ sở để xây dựng bản đồ Địa lí

b. Sự điều hoà nhiệt trong một ngày đêm (luân phiên N-Đ)

- Do dạng tựa cầu nên có một nửa Trái Đất được chiếu sáng là ngày, nửa kia chìm trong bóng tối là đêm.

- Kết hợp với vận động tự quay mà mọi địa điểm trên BMTĐ trong 24h đều luân phiên có ngày và đêm tạo nên “nhịp điệu ngày đêm kế tiếp” đã làm cho sự phân phối bức xạ Mặt Trời trên BMTĐ được điều hoà, chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm không lớn, ngày không quá nóng, đêm không quá lạnh, sự sống phát triển thuận lợi.

c. Giờ trên Trái Đất và đường chuyển ngày quốc tế.

Do vận động tự quay nên ở các kinh tuyến khác nhau sẽ thấy Mặt Trời lên cao nhất trong ngày tại các thời điểm khác nhau nên giờ không trùng nhau. Từ đó người ta đã xác định thời gian ngày, giờ, phút, giây và các cách tính giờ khác nhau.

* Giờ địa phương (giờ trung bình Mặt Trời).

- Là giờ của kinh tuyến đi qua địa phương đó, thời điểm Mặt Trời lên cao nhất quy ước là 12h trưa, giờ này được thống nhất cho tất cả các địa phương cùng nằm trên một kinh tuyến. Giờ của kinh tuyến phía Đông sẽ đến sớm hơn giờ của kinh tuyến phía Tây.

     VD. Khi kinh tuyến 105^oĐ là 10h thì giờ ở kinh tuyến 106^oĐ và 104^oĐ là bao nhiêu? 10h4’ và 9h56’

Giờ địa phương có tính chính xác cao nhưng không thuận tiện cho sinh hoạt và giao dịch hàng ngày.

* Giờ thực Mặt Trời: T_o = T_m – ∆t : do TĐ chuyển động quanh MT với vận tốc không đều nên có sự chênh lệch thời gian giữa giờ mặt trời TB và giờ MT thực. VD khi vào thời điểm cận nhật TĐ quay với vận tốc nhanh nên giờ MTTB lớn hơn giò MT thực nên tt dương và ngược lại. ∆t = Tm - To

∆t : là phương trình thời gian.

* Giờ múi (giờ khu vực)

- Lí do: Khôi phục những hạn chế của giờ địa phương

- BM Trái Đất được chia thành 24 múi giờ bổ theo đường kinh tuyến, mỗi múi là 15^o kinh, giờ chính thức của mỗi múi là giờ địa phương của kinh tuyến đi qua chính giữa múi.

- Múi có kinh tuyến giữa là kinh tuyến gốc quy ước là múi số 0. Số TT múi giờ ghi từ Tây  sang Đông từ  0-> 23( múi 0 º 24), giờ của múi phía Đông luôn đến sớm hơn giờ của múi phía Tây bên cạnh 1 giờ.

   VD.

- Giờ múi sử dụng đơn giản hơn giờ địa phương và được sử dụng phố biến trong giao dịch.

* Giờ quốc tế(GMT).

Để tiện giao dịch trên phạm vi quốc tế người ta đã quy định lấy giờ của múi số 0 làm giờ sử dụng chung đối với toàn cầu( giờ quốc tế)

* Đường chuyển ngày quốc tế.

- Việc sử dung giờ múi xuất hiện phức tạp là: Trong một múi giờ có thể xuất hiện 2 ngày khác nhau. Dẫn chứng: Nếu múi số 0 đang là 12 giờ ngày 1/2, đi về phía Đông qua mỗi múi giờ ta vặn đồng hồ sớm lên 1 giờ, khi về vị trí cũ đồng hồ vẫn là 12 giờ ngày 2/2. đi về phía Tây qua mỗi múi ta vặn đồng hồ muộn đi 1 giờ khi đến vị trí cũ vẫn là 12 giờ nhưng của ngày  31/1.

- Để tránh sự lộn xộn về ngày người ta đã quy ước lấy kinh tuyến 180^o thuộc múi 12 nằm giữa TBD làm đường chuyển ngày quốc tế. Tàu bè từ T -> Đ qua kinh tuyến 180^o thì lùi lại 1 ngày. Ngược lại đi từ Đ ->T qua kinh tuyến 180^o phải tăng lên 1 ngày. Múi 12 là múi bắt đầu ngày mới

4. Hiện tượng chệch hướng chuyển động vật thể do lực Coliôrit.

- Do vận động tự quay nên các vật thể chuyển động theo hướng kinh tuyến trên bề mặt đất đều bị lệch hướng về bên phải ở ở nửa cầu Bắc, lệch về bên trái ở nửa cầu Nam nếu nhìn theo chiều chuyển động.

(Do nhà Bác học Pháp nên định luật này còn có tên là Coliôrit năm 1853)

- Công thức tính: \(F = {\rm{ }}2m.\omega .v.sin\varphi \). Lực C tỷ lệ thuận với khối lượng, vận tốc của vật thể và vĩ độ địa lí. Tại xích đạo lực này bằng 0 và tăng dần theo vĩ độ. 

- Các vật thể chuyển động như dòng biển, các dòng sông lớn, gió, máy bay, đường đạn....đều bị lệch hướng sovới hướng xuất phát dưới ảnh hưởng của lực Coriolit.

5. Chuyển động biểu kiến của Mặt Trời và các tinh tú trong một ngày đêm.

Trong một ngày đêm ta quan sát thấy Mặt Trời và các tinh tú mọc- lăn theo chiều từ Đông => Tây, đó không phải là chuyển động có thực mà do vận động tự quay quanh trục của Trái Đất tạo nên.

6. Sóng triều trên Trái Đất

- Hàng ngày ta quan sát thấy có hiện tượng nước (thuỷ triều), không khí (khí triều), vỏ Trái Đất(thạch triều) có 2 lần dâng lên và hạ xuống, chu kì của chúng là 24h48'46'', hiện tượng cứ lặp đi lặp lại như vậy gọi là triều lên và triều xuống.

- Do vận động tự quay quanh trục của Trái Đất kết hợp với sự vận động quanh tâm trọng lực chung giữa Trái Đất  và Mặt Trăng gây nên.

+ Khi quay quanh tâm trọng lực chung, mọi chất điểm trên TĐ chịu tác dụng của 2 lực chính:

       Lực li tâm có đại lượng không đổi, hướng luôn song song và ngược phía với Mặt Trăng làm cho chất điểm chuyển động ra xa MT

       Lực hấp dẫn của MTrăng lôi kéo chất điểm về phía mình.

+ Kết quả: Vật chất dồn về hướng MT và ngược phía MT đó là 2 đỉnh sóng. Hạ thấp ở 2 phía vuông góc với trục nối tâm TĐ và MT đó là 2 chân sóng. Do vận động tự quay mà hiện tượng trên diễn ra với chu kì ngày đêm, thể hiện rõ nhất ở hiện tượng thuỷ triều.

Câu 1: Cuộc hành trình vòng quanh trái đất của Magienlan vào ngày 20 tháng 9 năm 1519 đã xuất phát từ Tây Ban Nha và luôn luôn đi về hướng tây. Sau gần 3 năm, đoàn thám hiểm đã trở về nơi xuất phát vào ngày 7 tháng 9 năm 1522. Nhưng nhật kí của đoàn tàu lại ghi ngày đó là 6 tháng 9 năm 1522, nghĩa là chậm so với lịch ở Tây Ban Nha một ngày. Tại sao như vậy và do đâu có sự nhầm lẫn này?

Hướng dẫn giải

Ở đây không có sự nhầm lẫn nào cả. Lịch ở Tây Ban Nha cũng đúng, mà nhật kí của đoàn thám hiểm Magienlan cũng đúng. Sở dĩ có sự chênh lệch một ngày là vì lúc đó đoàn thám hiểm Magienlan đã không nắm được qui tắc phải chuyển ngày khi thực hiện những cuộc đi vòng quanh Trái Đất.

Hiện nay, theo quy ước, người ta đã lấy kinh tuyến 180⁰ ở giữa Thái Bình Dương làm đường chuyển ngày quốc tế. Bất cứ tàu nào khi đi qua kinh tuyến này đều phải chuyển nhanh hoặc chậm lại một ngày tùy theo tàu đi về hướng Đông hay hướng Tây.

  Giả sử vào ngày mồng 7 tháng 9, khi đồng hồ ở múi giờ gốc (múi giờ có kinh tuyến 0⁰ đi qua chính giữa) chỉ đúng 12 giờ, thì ở múi giờ đối diện (có kinh tuyến 180⁰ đi qua chính giữa), đồng hồ đã chỉ 24 giờ (tức 12 giờ đêm), ngày 7 tháng 9 (nếu tính giờ tăng dần theo các múi giờ phía Đông) nhưng nếu tính giờ lùi dần theo các múi giờ phía Tây thì ở đây lại là 24 giờ ngày 6 tháng 9.

  Vì vậy, nếu một chiếc tàu vượt qua kinh tuyến 180⁰ từ hướng Đông sang hướng Tây thì lịch phải lùi lại một ngày. Đây chính là trường hợp đoàn tàu của Magienlan khi vượt qua Thái Bình Dương từ châu Mĩ sang châu Á.

Câu 2: Đêm trắng là gì? Tại sao ở các vùng vĩ độ cao lại có hiện tượng đêm trắng.

Hướng dẫn giải

Đêm trắng là thuật ngữ dùng để chỉ hiện tượng ban đêm trời không tối hẳn như bình thường mà có tình trạng tranh tối, tranh sang như lúc hoàng hôn.

  Hiện tượng này chỉ xảy ra ở các vùng vĩ độ cao về mùa hạ, khi ngày dài hơn đêm rõ rệt. Ví dụ: thành phố Xanh Pêtecbua (Liên bang Nga) nằm ở vĩ độ 60⁰B.

  Ở đây, về mùa hạ có ngày rất dài. Vào ngày 22 tháng 6 hàng năm. Mặt trời chỉ lặn lúc 21 giờ 14 phút và lại mọc lên ở chân trời lúc 2 giờ 46 phút.

  Trong gần 5 giờ đồng hồ gọi là đêm ấy, thực ra hoàng hôn chỉ mới vừa tắt, thì bình minh đã ló rạng. Vì vậy người ta gọi là đêm trắng.

  Ở vùng vĩ độ cao trên vòng cực (từ vĩ độ 66⁰33’ đến cực) có ngày Mặt trời chưa kịp lặn xuống chân trời, đã lại mọc lên ngay, nghĩa là hoàn toàn không có đêm. Ở các vùng này mùa hạ có đêm ngắn bao nhiêu, thì mùa đông lại có đêm dài bấy nhiêu.

  Tình hình này cũng xảy ra ở nửa cầu Nam, nhưng ngược lại với nửa cầu Bắc: đêm dài về mùa hạ và ngày dài về mùa đông.

  Nguyên nhân của tất cả các hiện tượng này là do độ nghiêng của trục Trái Đất trên mặt phẳng quỹ đạo trong quá trình vận động của Trái Đất quanh Mặt Trời sinh ra.

 Câu 3:  Nếu một chiếc trực thăng khi lên cao cứ đứng yên tại chỗ, khi hạ xuống mặt đất có đến được môt nơi khác nhờ vận động tự quay quanh trục của Trái Đất không?

Gợi ý trả lời

Trái Đất là một khối vật chất rất lớn, do đó nó cũng có lực hấp dẫn (sức hút đối với các vật thể khác hướng vào tâm Trái Đất) rất lớn. Lực này làm cho tất cả các vật thể ở trên mặt đất và ở xung quanh Trái Đất, kể cả lớp khí quyển, đều chuyển động theo vận động tự quay quanh trục của nó từ Tây sang Đông.

Vì vậy, chiếc trực thăng dù bay lên cao, cách xa bề mặt Trái Đất, nhưng vẫn nằm trong lớp khí quyển thì nó vẫn di chuyển theo vận động tự quay quanh trục của Trái Đất. Khi hạ xuống mặt đất, nó vẫn trở về đúng vị trí lúc xuất phát, mà không đáp xuống được một nơi nào khác.

 

Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Lý thuyết và bài tập vận dụng các hệ quả của vận động tự quay quanh trục của Trái đất môn Địa lí 10. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.