COLEGIO
PREPARATORIO DE ORIZABA
Laboratorio
de Geografía
Titulo
de la práctica : Movimientos de la Tierra
Práctica
No. 2
Integrantes
:
Alonso
Cid Luis Fernando
Camarillo
Degante Itzel Deyaneira
Del
Valle Ruiz Diana Laura
Jimenez
Coronado Ángel Antonio
Ortiz
Flores Fausto
Rodríguez
Quevedo María José
Ruiz
Islas Saúl Gerardo
Tequihuatle
Zacamahua Miriam
Equipo
número 2
5°
Semestre Grupo “B”
Nombre
del asesor: Biol. Martha Patricia Osorio Osorno
Orizaba,
Veracruz, a 19 de Septiembre del 2014
Material no biológico:
- · Un trompo
Objetivo:
demostrar mediante un modelo, los movimientos de la Tierra como son Rotación,
Traslación, Precesión y Nutación, así como también poder determinar el
Perihelio y el Afelio, y la relación de estos con los solsticios y equinoccios
de las estaciones del año tanto en el
hemisferio norte como en el hemisferio sur.
Técnica
o procedimiento: la práctica se llevo a cabo de la siguiente
manera:
- Se realizó una investigación acerca de los movimientos de la Tierra, y la influencia de estos con respecto al perihelio y afelio, así como en las estaciones del año.
- Lanzamos el trompo y mientras este giraba fuimos tratando de explicar cómo es que funcionan los movimientos de la Tierra, enfocándonos en los movimientos de precesión y nutación en la Tierra.
Antecedentes
o Generalidades
¿Cómo
se formó la Tierra?
La
Tierra se formó hace unos 4.650 millones de años era una inmensa bola incandescente. Después,
poco a poco, se fue enfriando y sus elementos se unieron en capas que
posteriormente constituyeron la corteza. El interior continuó caliente y los
volcanes entraron en erupción arrojando gases que originaron la atmósfera.
Estos gases
se depositaron alrededor de la corteza terrestre y dieron forma a lo que se
conoce como Atmósfera I, pero junto a los impactos de meteoritos que llegaron
desde el espacio exterior permitieron la formación de agua en estado líquido. Con el paso del
tiempo, evolucionó hasta conformar la atmósfera actual. Esta permitió la
formación de vida.
¿Qué es la Tierra?
La Tierra
es el tercer planeta en distancia al Sol, y es el quinto más grande del Sistema
Solar, así como el más denso de todos. Su tamaño es algo superior al de Venus y forma parte
de los planetas terráqueos junto con Marte y Ceres. Tiene un periodo de
traslación alrededor del Sol de 365,24 días y una inclinación de su eje de unos
23º lo que nos conlleva cambio de estaciones cada tres meses con temperaturas
variables durante todo el año. Su atmósfera de nitrógeno y oxigeno hace que se
pueda formar y desarrollar la vida.
La tierra
es un planeta rocoso geológicamente activo que esta compuesto principalmente de
roca derretida en constante movimiento en su interior, cuya actividad genera a
su vez un fuerte campo magnético. Sobre ese ardiente liquido flota roca
solificada o corteza terrestre, sobre la cual están los océanos y la tierra
firme. Es el único de los cuerpos del Sistema Solar que presenta una tectónica
de placas activa; este aspecto geológico ha hecho que la superficie de la
Tierra cambie o se renueve constantemente.
La corteza del
planeta Tierra está formada por placas que flotan sobre el manto, una capa de
materiales calientes y pastosos que, a veces, salen por una grieta formando
volcanes.
La densidad y la presión
aumentan hacia el centro de la Tierra. En el núcleo están los materiales más
pesados, los metales. El calor los mantiene en estado líquido, con fuertes
movimientos. El núcleo interno es sólido.
Desde el exterior hacia el
interior podemos dividir la Tierra en cinco partes:
Atmósfera: Es la cubierta gaseosa que rodea el cuerpo sólido del planeta.
Tiene un grosor de más de 1.100 km, aunque la mitad de su masa se concentra en
los 5,6 km más bajos.
Hidrosfera: Se compone principalmente de océanos, pero en sentido estricto
comprende todas las superficies acuáticas del mundo, como mares interiores,
lagos, ríos y aguas subterráneas.
Litosfera: Compuesta sobre todo por la
corteza terrestre, se extiende hasta los 100 km de profundidad. Se componen
casi por completo de 11 elementos, que juntos forman el 99,5% de su masa. El
más abundante es el oxígeno, seguido por el silicio, aluminio, hierro, calcio,
sodio, potasio, magnesio, titanio, hidrógeno y fósforo. Además, aparecen otros
11 elementos en cantidades menores del 0,1: carbono, manganeso, azufre, bario,
cloro, cromo, flúor, circonio, níquel, estroncio y vanadio.
La
litosfera comprende dos capas, la corteza y el manto superior, que se dividen
en unas doce placas tectónicas rígidas. El manto superior está separado de la
corteza por una discontinuidad sísmica, la discontinuidad de Mohorovicic, y del
manto inferior por una zona débil conocida como astenosfera. Las rocas
plásticas y parcialmente fundidas de la astenosfera, de 100 km de grosor,
permiten a los continentes trasladarse por la superficie terrestre y a los
océanos abrirse y cerrarse.
Manto: Se extiende desde la base de
la corteza hasta una profundidad de unos 2.900 km. El manto superior se compone
de hierro y silicatos de magnesio como el olivino y el inferior de una mezcla
de óxidos de magnesio, hierro y silicio.
Núcleo: Esta capa es probablemente rígida, su superficie
exterior tiene depresiones y picos. Por el contrario, el núcleo interior, cuyo
radio es de unos 1.275 km, es sólido. Ambas capas del núcleo se componen de
hierro con un pequeño porcentaje de níquel y de otros elementos. Las
temperaturas del núcleo interior pueden llegar a los 6.650 °C y su densidad
media es de 13. El núcleo
interno irradia continuamente un calor intenso hacia afuera, a través de las
diversas capas concéntricas que forman la porción sólida del planeta. La fuente
de este calor es la energía liberada por la desintegración del uranio y otros
elementos radiactivos.
Características físicas
|
|
Diámetro ecuatorial
|
12.756 km
|
Masa
|
1,000 Tierra
|
Densidad media
|
5,52 g/cm³
|
Temp. media superf.: Día
|
58 ºC
|
Temp. media superf.: Noche
|
-88 ºC
|
Período orbital (sideral)
|
365,26 días
|
Periodo de rotación
|
23h.56m.
|
Velocidad orbital media
|
29,79 km/s
|
Inclinación del eje
|
23,45°
|
Tierra
Capas de la Tierra
Movimiento de Rotación
La rotación de la Tierra
se efectúa de este a oeste. Este movimiento lo realiza la tierra, girando 360°
sobre su propio eje, tiene una duración de 23 horas y 56 minutos, lo que es
llamado día Sideral, y corresponde al tiempo que tarda en pasar dos veces
consecutivas un meridiano de la tierra frente a una estrella.
Como consecuencia de la
forma curva de la Tierra, la velocidad a la que gira es distinta: mientras que
en el Ecuador es de 1,670 km/hrs, en los polos es de 0 km/min.
La rotación provoca la
sucesión del día y la noche, ya que la rotación permite que un hemisferio este
iluminado cuando le llegan los rayos del Sol y el otro no. También provoca el
achatamiento de los polos a causa de la fuerza centrifuga y hace que a su vez
el ecuador se haga más ancho. A su vez este movimiento también provoca el
llamado efecto Coriolis, que es la desviación en el hemisferio norte desde su
punto de partida hacia la derecha y hacia la izquierda en el hemisferio sur.
Movimiento de Traslación
Es la que realiza la
Tierra en su órbita alrededor del Sol. El tiempo que tarda en dar una vuelta es
de 365 días, 5 horas, 48 minutos, a este
periodo se le llama Año trópico o solar. Este movimiento provoca la sucesión de
las estaciones anuales, primavera, verano, otoño, invierno. Lo cual lleva a una
duración diferente del día y la noche.
Movimiento de Precesión
El movimiento de Precesión es producido por el efecto gravitatorio del Sol
y de la Luna sobre el Ecuador. Esto provoca un lentísimo balanceo en la tierra
durante su movimiento de traslación, llamado “Precesión de equinoccios”, que se
efectúa en sentido inverso al de Rotación.
Por
efecto de la precesión de los equinoccios,
los polos celestes se desplazan con relación a las estrellas alrededor del polo
de la eclíptica y, en consecuencia, la estrella polar en
cada hemisferio no es la misma a través de los años. Para
establecer la posición real de las estrellas en un momento determinado tiene
que aplicarse una corrección de precesión a las cartas celestes.
Bajo
la influencia de dichas atracciones, el eje va describiendo un doble cono de
47º de abertura, cuyo vértice está en el centro de la Tierra. Debido a la
precesión de los equinoccios, la posición del polo celeste va cambiando a
través de los siglos. Actualmente la estrella Polar no coincide exactamente con
el Polo Norte Celeste. Los demás planetas también tienen este comportamiento.
Movimiento de Nutación
El movimiento nodal del eje de la
Tierra, conocido cómicamente como Nutación, fue descubierto en 1748 por el
astrónomo inglés James Bradley.
La Nutación es la oscilación que presenta la Tierra en su eje por causa de la atracción de la Luna. Este movimiento provoca que los polos tracen un "bucle" cada 18 años y 6 meses. La palabra "Nutación" proviene del latín "nutare" que significa "oscilar, cabecear"
La Nutación es la oscilación que presenta la Tierra en su eje por causa de la atracción de la Luna. Este movimiento provoca que los polos tracen un "bucle" cada 18 años y 6 meses. La palabra "Nutación" proviene del latín "nutare" que significa "oscilar, cabecear"
El
movimiento de "nutación", se debe a que la órbita de la Luna, está
inclinada respecto al plano de la órbita de la Tierra. Esto origina
perturbaciones en la dirección del eje terrestre, que se traducen en pequeñas
onditas durante la precesión.
Como
la Tierra no es esférica, la atracción de la Luna sobre el abultamiento
ecuatorial de la Tierra provoca el fenómeno de nutación. Para hacernos una idea
de este movimiento, imaginemos que, mientras el eje de rotación describe el
movimiento cónico de precesión, recorre a su vez una pequeña elipse o bucle en
un periodo de 18,6 años.
Perihelio
Es el punto en el cual un objeto celeste que gira alrededor
del Sol se encuentra a la mínima distancia de él. Cuando la Tierra se encuentra
más cerca del Sol es en los primeros días de enero (del 1 al 3) y esta a una
distancia aproximada de 147.090.000 km. La velocidad de la Tierra al pasar
cerca del Sol, es más rápida que cuando está más alejado del sol.
Afelio
Es el
punto más distante de la órbita de un planeta alrededor del Sol. La velocidad de traslación
del planeta es mínima en el afelio. En el afelio, la Tierra dista 152.6
millones de kilómetros del Sol. Esto se da en los primeros días del mes de
julio (del 1 al 4).
.jpg)
Estaciones del año
A
causa de las variaciones climáticas que sufre la Tierra, el año está dividido
en cuatro períodos o estaciones. Estas variaciones en el clima son más acusadas
en las zonas frías y templadas, y más suaves o imperceptibles entre los
trópicos. Las cuatro estaciones
son: primavera, verano, otoño e invierno.
Las
variaciones se deben a la inclinación del eje terrestre. Por tanto, no se
producen al mismo tiempo en el hemisferio Norte (Boreal) que en el hemisferio
Sur (Austral), sino que están invertidos el uno con relación al otro.
Mientras
la Tierra se mueve con el eje del Polo Norte inclinado hacia el Sol, el del
Polo Sur lo está en sentido contrario y las regiones del primero reciben más
radiación solar que las del segundo. Posteriormente se invierte este proceso y
son las zonas del hemisferio boreal las que reciben menos calor.
Las
cuatro estaciones están determinadas por cuatro posiciones principales en la
órbita terrestre, opuestas dos a dos, que reciben el nombre de solsticios y
equinoccios. Solsticio de invierno, equinoccio de primavera, solsticio de verano
y equinoccio de otoño.
En los equinoccios, el eje de rotación
de la Tierra es perpendicular a los rayos del Sol, que caen verticalmente sobre
el ecuador. En los solsticios, el eje se encuentra inclinado 23,5º, por lo que
los rayos solares caen verticalmente sobre el trópico de Cáncer (verano en el
hemisferio norte) o de Capricornio (verano en el hemisferio sur).
A causa de la excentricidad de la
órbita terrestre, las estaciones no tienen la misma duración, ya que la Tierra
recorre su trayectoria con velocidad variable. Va más deprisa cuanto más cerca
está del Sol y más despacio cuanto más alejada.
Observaciones con Fotografías:
Movimientos de Nutación y precesión en comparación con el movimiento del trompo al girar.
Como su eje de rotación es vertical, realiza un movimiento de cabeceo similar al de precision.
Cuando la rotación del trompo va disminuyendo su velocidad y esta a punto de caerse, la inclinación que presenta es como la del movimiento de nutación.
Resultados:
¿Cuáles son los movimientos de precesión y
nutación? Los movimientos de nutación y principalmente precesión nos lleva a
una pregunta muy interesante vista en la práctica, ¿por qué mientras en el
hemisferio norte hay verano en el hemisferio sur hay invierno y viceversa, o
por qué sucede que mientras en el hemisferio norte tenemos la primavera, en el
sur hay otoño? Bien, visualicemos a nuestra Tierra en un movimiento de
traslación, y mientras lo realiza, sabemos que va girando sobre su propio eje,
el cuál está inclinado a 23°27'; entonces
mientras ocurren los afelios, cuando la Tierra está más alejada del Sol,
ocurren los solsticios de verano, primero el 21 de junio para el hemisferio
norte, pues debido a la inclinación sólo alcanzan los rayos del Sol a tocar esa
parte, y luego el 21 de diciembre ocurre lo contrario, en el hemisferio sur
habita el verano mientras que la parte del norte queda en la "oscuridad".
Por
otro lado, también tenemos los perihelios, y es aquí cuando estamos más cerca
del Sol, provocando así los equinoccios de primavera y otoño, y así como lo
anterior en los solsticios de verano e invierno, también sucede lo mismo aquí,
mientras el 21 de marzo tenemos la primavera en el hemisferio norte, en el sur
está el otoño y, por el contrario, el 23 de septiembre en el hemisferio norte
nos encontramos con el otoño y en el sur con la primavera.
Pero
no siempre sucede así, veamos los equinoccios no son fijos porque el plano del
ecuador gira en relación al plano de la eclíptica; completa un giro cada 25.868
años. El movimiento de los equinoccios en la eclíptica se llama precesión de
los equinoccios y ésta se efectúa en sentido contrario al movimiento de
rotación, es decir en sentido retrógrado. Debido a la precesión de los
equinoccios, la posición del polo celeste va cambiando a través de los siglos.
Actualmente la estrella Polar no coincide exactamente con el Polo Norte
Celeste.
Por otro lado, hay
un movimiento que es consecuencia de la atracción de la Tierra con la Luna y
que se superpone al movimiento de precesión, éste es el movimiento de nutación,
el cuál es como un vaivén del eje de la Tierra. Para hacernos una idea de este
movimiento, imaginemos que, mientras el eje de rotación describe el movimiento
cónico de precesión, recorre a su vez una pequeña elipse o bucle en un periodo
de 18,6 años.
Conclusión
La Tierra está en
continuo movimiento, se desplaza junto con los demás miembros del Sistema
Solar, pero principalmente hay dos estrellas que influyen mucho en nuestra
Tierra, el Sol y la Luna. Independientemente de los importantísimos movimientos
de rotación y traslación, nuestro planeta ejerce dos movimientos más, uno
llamado movimiento de precesión y el otro movimiento de nutación. El primero se
debe a la grandísima atracción entre el Sol, la Tierra y la Luna, a la
inclinación del eje terrestre y por último a que la tierra no es exactamente
una esfera, como ya lo vimos anteriormente; mientras que el segundo movimiento
es causa únicamente de la atracción con la Luna, el cual es una especie de
vaivén sobre la misma precesión. Estos movimientos traen así como consecuencia
la variación de los equinoccios, de la estrella Polar e incluso una variación
en los famosos signos zodiacales.
Bibliografía:
·
- http://www.mallorcaweb.net/masm/Tierra.htm
- http://astronomiac.blogspot.mx/2011/05/planeta-tierra.html
- http://locuraviajes.com/blog/la-tierra-movimiento-de-rotacion-y-traslacion/
- http://www.claseshistoria.com/bilingue/1eso/earthplanet/movements-traslation-esp.html
- http://www.buenastareas.com/ensayos/Movimiento-De-Nutacion/1196031.html
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