Ruch obiegowy Ziemi

📜 Notatki – Ruch obiegowy Ziemi

1) Orbita i podstawowe parametry 🌍🛰️

• Ziemia obiega Słońce po orbicie eliptycznej (mimośród ≈ 0,0167) – bardzo zbliżonej do koła.
• Perihelium (najbliżej Słońca) ~ 3–5 stycznia; Aphelium (najdalej) ~ 4–6 lipca.
• Rok zwrotnikowy ≈ 365 dni 5 h 48 min 46 s → potrzeba roku przestępnego co 4 lata (patrz §7).
• Prędkość orbitalna jest nieco większa w peryhelium niż w aphelium (II prawo Keplera).

Zapamiętaj: Odległość od Słońca nie jest główną przyczyną pór roku – decyduje nachylenie osi (23,5°).

2) Nachylenie osi Ziemi 🔁

• Oś jest nachylona o ok. 23,5° względem prostopadłej do ekliptyki.
• Stały kierunek osi w przestrzeni podczas rocznego obiegu powoduje cykliczne zmiany oświetlenia półkul.
• Dodatkowo bardzo powolna precesja (~26 tys. lat) nie wpływa na coroczne sezony, ale na długie skale czasu.

Uwaga na maturze: Jeśli pytanie sugeruje, że „zima jest, bo Ziemia jest dalej od Słońca” – to fałsz na PN!

3) Ekliptyka i deklinacja Słońca ☀️

• Ekliptyka – pozorny roczny ruch Słońca na niebie (w rzeczywistości ruch Ziemi po orbicie).
• Deklinacja (δ) – „szerokość” Słońca na sferze niebieskiej; waha się od −23,5° (ok. 21–22 XII) do +23,5° (ok. 20–22 VI) i 0° przy równonocach.
• δ determinuje wysokość górowania i długość dnia na danej szerokości geograficznej.

Przykład: Gdy δ=+23,5°, PN dostaje więcej energii – lato na PN, zima na PD.

4) Przesilenia i równonoce (kluczowe daty) 📅

• Równonoc wiosenna (20–21 III) – δ≈0°, dzień≈noc na całej Ziemi.
• Przesilenie letnie (20–22 VI) – δ≈+23,5°, najdłuższy dzień na PN, dzień polarny zaczyna się za 66,5°N.
• Równonoc jesienna (22–23 IX) – δ≈0°, dzień≈noc.
• Przesilenie zimowe (21–22 XII) – δ≈−23,5°, najkrótszy dzień na PN, noc polarna za 66,5°N.

Daty mogą się nieznacznie wahać (kalendarz vs. ruch Ziemi).

5) Strefy oświetlenia i granice 🗺️

• Międzyzwrotnikowa (23,5°S–23,5°N): możliwe górowanie Słońca w zenicie.
• Umiarkowana: duża sezonowość długości dnia i wysokości Słońca.
• Okołobiegunowa (66,5°–90°): dzień/noc polarna – co najmniej 24 h dnia lub nocy w roku.
• Zwrotniki: Raka +23,5°, Koziorożca −23,5°; Koła podbiegunowe: 66,5°N/66,5°S.

6) Długość dnia i wysokość górowania ☀️📐

• Im bliżej biegunów, tym większa amplituda długości dnia w ciągu roku.
• Wysokość Słońca w południe (przy założeniu płaskiego horyzontu): H ≈ 90° − |φ − δ|.
• Przykłady (PN):
- Warszawa (φ≈52°N), równonoc (δ=0°) → H≈90−|52−0|= 38°.
- Kraków (φ≈50°N), przesilenie letnie (δ≈+23,5°) → H≈90−|50−23,5|= 63,5°.
- Równik (φ=0°), równonoc → H≈ 90° (Słońce w zenicie).

Tip do zadań: Najpierw ustal δ (data!), potem podstaw do wzoru na H. Jeśli pytają o zenit – sprawdź, czy miejsce leży w strefie międzyzwrotnikowej.

7) Konsekwencje i kalendarz 📆

• Sezonowość dopływu energii → różnice klimatyczne, roczne cykle rolnictwa i przyrody.
• Rok przestępny: dodajemy 29 lutego co 4 lata, z wyjątkiem lat podzielnych przez 100 (np. 1900 – nie), chyba że są podzielne przez 400 (np. 2000 – tak).
• Ustalanie stref dnia/nocy polarnej ma znaczenie dla turystyki, nawigacji i planowania.

8) Najczęstsze błędy maturalne ⚠️

• „Zima na PN, bo Ziemia jest dalej” – ❌; decyduje nachylenie osi i kąt padania promieni.
• Mylenie równonocy z przesileniami (δ=0° vs δ=±23,5°).
• Błędne stosowanie wzoru H = 90° − |φ − δ| (zły znak lub szerokość innej półkuli).

Mini-sprawdź się: Czy zenit jest możliwy na 30°N? (Nie – to poza strefą międzyzwrotnikową.)

9) Q&A – co lubią pytać 🎯

• Kiedy dzień najdłuższy na PN? – ok. 20–22 VI (przesilenie letnie).
• Na jakich szerokościach występuje noc polarna? – ≥66,5° od danego bieguna (sezonowo).
• Dlaczego w Polsce latem Słońce góruje wyżej? – bo δ jest dodatnia i zbliżona do φ (mniejsza |φ−δ|).

Geografia

Ruch obiegowy Ziemi

📹 Lekcja wideo

📜 Notatki – Ruch obiegowy Ziemi

1) Orbita i podstawowe parametry 🌍🛰️

2) Nachylenie osi Ziemi 🔁

3) Ekliptyka i deklinacja Słońca ☀️

4) Przesilenia i równonoce (kluczowe daty) 📅

5) Strefy oświetlenia i granice 🗺️

6) Długość dnia i wysokość górowania ☀️📐

7) Konsekwencje i kalendarz 📆

8) Najczęstsze błędy maturalne ⚠️

9) Q&A – co lubią pytać 🎯

🎯 Zadania interaktywne – Ruch obiegowy Ziemi

1) Równonoc wiosenna na półkuli północnej przypada zwykle około:

2) Nachylenie osi Ziemi względem prostopadłej do ekliptyki wynosi około:

3) Dzień polarny może wystąpić na szerokości:

4) Jaką wysokość w południe ma Słońce w Warszawie (φ ≈ 52°N) w dniu równonocy (δ = 0°)?

5) W jakich szerokościach Słońce może górować w zenicie?

6) Prawda/Fałsz: Zima na półkuli północnej wypada, gdy Ziemia jest najdalej od Słońca (aphelium).

7) Dopasuj datę do zjawiska (PN):

8) Jaką szerokość mają koła podbiegunowe?

9) W dniu równonocy w dowolnym punkcie Ziemi długość dnia wynosi około:

10) W przesilenie letnie (δ ≈ +23,5°) wysokość Słońca w południe w Krakowie (φ ≈ 50°N) to około:

11) Zwrotnik Raka i Koziorożca leżą na szerokościach odpowiednio:

12) Po co wprowadzamy rok przestępny?