01 uvod-planet zemlja

43
Uvod Planet Zemlja – položaj, oblik, veličina, gibanja

Upload: metak71

Post on 22-Oct-2015

45 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Prezentacija o Planeti Zemlji.

TRANSCRIPT

Page 1: 01 Uvod-Planet Zemlja

UvodPlanet Zemlja – položaj, oblik, veličina,

gibanja

Page 2: 01 Uvod-Planet Zemlja

Uvod

U ranim etapama razvoja čovječanstva ljudi su bili vezani za svoju užu okolicu.

Ograničena pomagala za otkrivanje i određivanje materijalnog i nevidljivog nagađanje, vjerovanje u mitove, legende.

Aleksandrijska škola – Eratosten (276.-194.), najistaknutiji predstavnik, spoznao oblik Zemlje, upotrijebio naziv “geografija”.

Shvaćena je vrijednost predočavanja prostora, izrada brojnih karata.

Page 3: 01 Uvod-Planet Zemlja

Uvod

Strabon (63.-19.) - grčki povjesničar, geograf i filozof, slavan po svojoj Geografiji, djelu u 17 knjiga koje sadrže povijest i opise ljudi i mjesta diljem njemu poznatog svijeta.

Ptolomej (90.-168.) – njegova Geografija u osam svezaka sadržavala je podatke o obliku Zemlje i položaju 8 000 naselja.

Od druge polovine 13. st. počinju se izrađivati posebne obalne karte (portulani), na kojima su označena pristaništa i predočeni glavni obalni oblici.

Page 4: 01 Uvod-Planet Zemlja

Uvod

Renesansa antičkih spoznaja te nove tekovine dovode do otkrića Novog svijeta.

Povratak preživjelih iz Magellanove ekspedicije 1522. godine označio je prijelaz u novu etapu.

Pojam ekumena proširen je na cijelu Zemlju. Velika geografska otkrića. Procvat kozmografije – opća geografska djela koja

obuhvaćaju rezultate istraživačkih putovanja i najvećeg dijela astronomskih spoznaja.

Kartografija doživljava procvat – Mapa Mundi

Page 5: 01 Uvod-Planet Zemlja

Uvod

Brojni tehnički izumi i inovacije kvalitetniji zemljovidi. Od početka 19. st. osnivaju se geografska društva. Širi krug korisnika, upravne i vojne potrebe, razvitak

pomorstva i trgovine, traže prikupljanje i objavljivanje što pouzdanijih podataka.

Samostalan znanstveni razvoj geografije počinje u Njemačkoj polovinom 19. st. A. Humboldt i C. Ritter, osnivanje prvih sveučilišnih katedri geografije.

Podjela na fizičku i društvenu geografiju.

Page 6: 01 Uvod-Planet Zemlja

Uvod

Page 7: 01 Uvod-Planet Zemlja

Uvod

Naziv geografija dolazi od grčke riječi ge = Zemlja, i grafein = pisati opisivanje Zemlje.

Suvremena geografija nije tek puko opisivanje, već proučavanje i objašnjavanje pojava i procesa.

Geografija je interdisciplinarna znanost, “mostna” znanost između prirodnih i društvenih znanosti.

Page 8: 01 Uvod-Planet Zemlja

Uvod

Svim je definicijama geografije zajedničko da ističu prostor kao objekt geografskog istraživanja.

Geografija je znanstveno područje koje s gledišta međusobnog utjecaja prirodne osnove i stanovništva proučava i objašnjava funkcionalno-prostorne odnose (veze, procese, pojave i odraze materijalizirane u novom obliku i/ili na drugom mjestu) i fizionomska obilježja Zemljine površine (krajolik).

Page 9: 01 Uvod-Planet Zemlja

Položaj Zemlje u svemiru

Osnovni svemirski objekti su galaksije, a svaku čini skupina zvijezda, međuzvjezdani prah i plin; većinom su magličasta izgleda i spiralna oblika.

U jednoj galaksiji može biti i više od stotinu milijardi zvijezda, a razmak između njih obično se iskazuje u nekoliko svjetlosnih godina (godina svjetlosti – udaljenost koju svjetlost prijeđe u jednoj godini).

Zemlja se nalazi u galaksiji koja se naziva Mliječna staza (Mliječni put, Kumova slama). Spiralnog je oblika, a sastoji se od diska i korone, ima 100 000 svjetlosnih godina u promjeru i između 200 i 400 milijardi zvijezda.

Page 10: 01 Uvod-Planet Zemlja

Položaj Zemlje u svemiru

Mliječna staza

Page 11: 01 Uvod-Planet Zemlja

Sunčev sustav

Sunce je zvijezda najbliža Zemlji – užarena kugla (temperatura na površini je oko 6 000 °C).

Zajedno s mnogobrojnim svemirskim tijelima koji kruže oko njega čini Sunčev sustav.

Sunčev sustav dijeli se na: planete, planetske satelite, patuljaste planete, asteroide, trans-neptunske objekte, komete, Oortov oblak, meteore i svemirsku prašinu.

Ptolomejev sustav (geocentrični sustav) – predodžba prema kojoj sva nebeska tijela obilaze oko Zemlje.

Page 12: 01 Uvod-Planet Zemlja

Sunčev sustav

Premda su se ideje o sredšnjem položaju Sunca javljale još kod starih Grka, tek je Kopernik (1473.-1543.) godine 1543. postavo temelje novoj spoznaji poznatoj kao heliocentrični sustav.

Na prijelazu u 17. st. Kepler (1571.-1630.) je predočio kako se planeti gibaju oko Sunca – gibaju se po elipsama, a sunce je u jednom od središta elipsa.

Služeći se Keplerovim zakonima, Newton (1642.-1727.) je uspostavio zakon gravitacije.

Page 13: 01 Uvod-Planet Zemlja

Sunčev sustav

Danas je poznato osam planeta Sunčeva sustava: Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter, Saturn, Uran i Neptun.

Planeti se dijele u dvije skupine:1. planeti slični Zemlji (terestrički): Merkur, Venera, Zemlja i Mars;

nazivaju se još i unutrašnji planeti;

2. planeti slični Jupiteru (jovijanski): Jupiter, Saturn, Uran i Neptun; nazivaju se još i vanjski planeti.

Obilježja Zemlje: atmosfera je sastavljena pretežno od dušika i kisika, kora joj je tvrda s izrazitim reljefom, geološki je aktivna, ima hidrosferu i biosferu.

Page 14: 01 Uvod-Planet Zemlja

Sunčev sustav

Page 15: 01 Uvod-Planet Zemlja

Sunčev sustav

Oko planeta kruže sateliti. Zemljin jedni prirodni satelit je Mjesec.

Prosječna udaljenost Mjeseca od Zemlje je 384 403 kilometara.

Mjesecu je potrebno 27 dana, 7 sati i 43 minute da prođe cijelu kružnicu i ponovno se vrati do istih zvijezda → siderički (zvjezdani) mjesec.

Na putu oko Zemlje Mjesec dolazi u razne položaje prema Zemlji i Suncu.

Mjesec se vidi različito obasjan Sunčevim zrakama → Mjesečeve mijene (faze).

Page 16: 01 Uvod-Planet Zemlja

Sunčev sustav

Mjesečeve mijene: mlađak, prva četvrt, uštap i posljednja (zadnja) četvrt.1. faza: Mjesec se nalazi između Zemlje i Sunca, osvijetljena je ona

njegova strana koja se sa Zemlje nikada ne vidi, a strana okrenuta prema Zemlji je neosvijetljena te zato tamna i nevidljiva; to je mladi Mjesec ili mlađak.

2. faza: nakon sedam dana Mjesec dođe u takav položaj prema Zemlji i Suncu da je samo pola strane okrenute Zemlji osvijetljeno, što znači i vidljivo; to je prva četvrt.

3. faza: četrnaestog dana između Mjeseca i Sunca nalazi se Zemlja te je tada potpuno osvijetljena i vidljiva strana okrenuta Zemlji; to je puni Mjesec ili uštap.

Page 17: 01 Uvod-Planet Zemlja

Sunčev sustav

4. faza: dvadeset drugog dana opet je osvijetljena, dalje i vidljiva, samo polovica Mjesečeve strane okrenute Zemlji; to je posljednja (zadnja) četvrt.

Nakon sedam dana ponovno se javlja faza mlađaka. Da Mjesec ponovno dođe u istu fazu, potrebno je 29

dana, 12 sati i 44 minute → sinodički mjesec. U isto vrijeme se okrene jednom oko svoje osi. Pomrčina Sunca nastaje kada za mlađaka Mjesec dođe

između Sunca i Zemlje i djelomično ili potpuno zakloni Sunce.

Pomrčina Mjeseca nastaje kada se za uštapa Zemlja nađe između Sunca i Mjeseca.

Page 18: 01 Uvod-Planet Zemlja
Page 19: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Tijekom prošlosti, od prvih početaka pa do danas, čovječanstvo je postupno spoznavalo pojedina obilježja Zemlje. Taj spoznajni put može se podijeliti u tri etape:

1) etapa pretpostavki

2) etapa dokazivanja

3) etapa demonstriranja Stari su Egipćani već poznavali velik broj nebeskih tijela i

poistovjećivali su ih s božanstvima. Mliječnu stazu smatrali su nebeskim Nilom. Međutim, preciznijih spoznaja o Zemlji nisu imali.

Page 20: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

U Mezopotamiji je astronomiji i astrologiji pridavana velika pozornost, međutim stari Babilonci smatrali su da Zemlju ima oblik ravne ploče.

Takvo su razmišljanje naslijedili i Grci tijekom 7. i početka 6. st. pr. Kr.

Filozofi tzv. jonske škole (Tales iz Mileta, Anaksimandar, Hekatej), poznavatelji tadašnje astronomije, smatrali su da Zemlja ima oblik okrugle ravne ploče okružene Okeanosom, velikom gorkom rijekom.

Page 21: 01 Uvod-Planet Zemlja

Egipatska vizija Zemlje 5. st. pr. Kr.

Nut, božica neba, nadvisuje Zemlju

Čini se kako je na kasniju egipatsku viziju Zemlje utjecala mezopotamska astronomska škola. U vrijeme nastanka ovog prikaza Egipat i Mezopotamija bili su uključeni u perzijsku državu.

Page 22: 01 Uvod-Planet Zemlja

Babilonska karta svijeta oko 500 g. pr. Kr.

Zemlja ima oblik okrugle ravne ploče, koja je okružena velikom rijekom. U središtu svijeta, “naravno”, nalazi se Babilon

Page 23: 01 Uvod-Planet Zemlja

Hekatejeva vizija Zemlje 5. st. pr. Kr.

Rekonstrukcija karte Zemaljski krug na kojoj je prikazana ekumena. Granice ekumene, Grcima poznatoga svijeta, bitno su se proširile krajem 4. st. pr. Kr. kao posljedica osvajanja Aleksandra Makedonskoga

Page 24: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Grčki matematičar Parmenid u prvoj pol. 5. st. pr. Kr. smatrao je da ljudi žive na Kugli, jer je kugla prema njegovom učitelju Pitagori (oko 570.-497. g. pr. Kr.) savršeno geometrijsko tijelo.

Parmenid, međutim, za tu pretpostavku nije mogao dati dokaze. Njegova je razmišljanja svojim zapažanjima nastojao produbiti grčki filozof Aristotel (384.-322. g. pr. Kr.).

Aristotel je na temelju četiri pojave u prirodi pretpostavljao da Zemlja ima sferni oblik, tj. oblik kugle (grč. sfera = kugla)

Page 25: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Pomrčina Mjeseca - sjena Zemlje na Mjesecu ima kružni oblik, a takvu sjenu može bacati samo tijelo koje ima oblik kugle.

Promjene visine polarne zvijezde ako se promatrač kreće u pravcu N – S (visina nebeskog tijela je kut koji u točki stajališta zatvaraju smjer u kojem se vidi to nebesko tijelo i horizontala),

Različite duljine sjene u isto doba dana između mjesta koja se razlikuju s obzirom na položaj u pravcu N - S

Zapažanje da se vrhovi jarbola brodova vide najranije ako se brod primiče, a najkasnije ako se brod udaljava na pučini te da je horizont zakrivljen na pučini.

Page 26: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Eratosten (278.-196. g. pr. Kr.), veliki znanstvenik staroga vijeka, pretpostavljao je da Zemlja ima oblik kugle i na temelju te pretpostavke postavio model za računanje njezine dimenzije.

Eratosten je poznavao sjevernu (Rakovu) obratnicu, i sukladno pravilu da su razlike između trajanja dana i noći, ako se od obratnice nastavlja put prema jugu sve manje, logički pretpostavio postojanje ekvatora.

Page 27: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Arhimed (287.-212. g. pr. Kr.) je na temelju matematičko-filozofskih razmišljanja tvrdio da svako tijelo koje lebdi ima oblik kugle, pa to vrijedi i za Zemlju.

U razdoblju helenizma uopćena je geografska percpecija Ekumene, tada poznatog svijeta, koji je izdužen u pravcu W - E, a širok u pravcu N - S, u približnom odnosu 2:1. Otuda i nazivi za geografsku dužinu i geografsku širinu.

Page 28: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

U ozračju renesanse odvijaju se prva Kolumbova putovanja preko Atlantika.

Kolumbo je, polazeći od pretpostavke da Zemlja ima oblik kugle, smatrao da će stalnom plovidbom na zapad doći do Indije koja se nalazi na istoku.

Slično kao i Kolumbo, na temelju pretpostavki da Zemlja ima oblik kugle plovidbu oko svijeta isplanirao je portugalski pomorac Fernão Magelhaes (Fernando Magellan).

Page 29: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Posljednja faza razvojnog puta spoznaja o obliku Zemlje započela je prvim snimkama većeg dijela Zemlje iz zraka, snimljenim iz rakete 1946., i to s visine od 170 km.

Snimanja su nastavljena iz umjetnih satelita, koje su prvi 1957. u orbitu Zemlje poslali Sovjeti.

Godine 1961. o obliku Zemlje iz njezine orbite mogao se osvjedočiti i prvi čovjek u svemiru (Jurij Gagarin, 12. travnja 1961.)

Svojevrsni vrhunac činilo je prvo spuštanje čovjeka na Mjesec 20. srpnja 1969. (Neil Armstrong). Tada su astronauti Zemlju po prvi put gledali i snimali s nekog nebeskog tijela.

Page 30: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Opravdano se predviđalo da Zemlja, zbog centrifugalne sile izazvane okretanjem oko svoje osi, nije savršena kugla, već spljoštena na polovima, a proširena duž ekvatora.

Francuski fizičar Richer otputovao je 1671. na otok Cayenne u Francuskoj Gvajani radi astronomskih istraživanja i provjere funkcioniranja sata s njihalom, koji je 1656. konstruirao astronom Christian Huygens.

Richer je uočio da sat na Cayenneu kasni 2,5 minute na dan (150 s, odnosno 150 njihaja). Radi toga morao je skratiti njihalo.

Page 31: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Rezultate Richerovih istraživanja koristio je engleski fizičar Isaac Newton.

Newton je tvrdio da je Zemlja zbog rotiranja i, u skladu s time, djelovanja centrifugalne sile, spljoštena na polovima.

Na temelju Richerovih rezultata iz Cayennea zaključio je da se taj francuski znanstvenik zapravo nalazio na mjestu gdje je manja vrijednost sile teže, dakle, na mjestu udaljenijem od središta Zemlje u odnosu na Pariz.

Page 32: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Prema zaključcima Newtona i Huygensa Zemlja ima oblik rotacijskog elipsoida – tijela koje nastaje rotacijom elipse oko male osi.

Meridijanska elipsa u prostoru ekvatora podudara se s manjom kružnicom, a u području pola s većom kružnicom. Iz toga proizlaze razlike u duljini meridijanskog luka na različitim geografskim širinama

Page 33: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Istraživanja europskih znanstvenika s kraja 17. i početka 18. st. kasnije su dopunjena preciznijim rezultatima koji su dobiveni primjenom kvalitetnije geodetske tehnike i tehnologije.

Geofizičar Johann Benedict Listing 1873. razmatrajući oblik Zemlje upotrijebio je termin geoid (od grč. gea = Zemlja + oidos = onaj koji je nalik)

Prema National Geodetic Surveyu, geoid je tijelo čija je površina jednaka ekvipotencijalnoj plohi Zemljinoga gravitacijskog polja što najbolje odgovara srednjoj razini svjetskog mora.

Page 34: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

U praksi (u nastavi geografije i sl.) oblik Zemlje se pojednostavljuje pa se poistovjećuje s kuglom (globus).

Znanja o veličini Zemlje imala su približno isti razvojni put, kao i spoznaje o obliku Zemlje.

U vrijeme Aristotela, u skladu s pretpostavkom da Zemlja ima oblik kugle, smatralo se da duljina velike kružnice Zemlje iznosi oko 400.000 atičkih stadija.

Budući da atički stadij (prema poluotoku Atici na kojem je smještena Atena) odgovara duljini od 185 metara, stari su Grci tada pretpostavljali da je duljina velike kružnice, ukoliko Zemlja ima oblik kugle, jednaka oko 74 000 km.

Page 35: 01 Uvod-Planet Zemlja

1 – velika kružnica - ekvator2 – velika kružnica - meridijan s pripadajućim antimeridijanom3 – velika kružnica koja se ne podudara niti s ekvatorom niti s meridijanom

i pripadajućim antimeridijanom

Page 36: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

K. Ptolemej je sačuvao podatke o mjerenjima koje je obavio matematičar i astronom Eratosten iz Cirene (284.-192. g. pr. Kr.), ravnatelj čuvene aleksandrijske knjižnice Museiona.

Eratosten je primjetio da u Sieni, gradu u južnom Egiptu (današnji Asuan) koji se nalazi (približno) na sjevernoj obratnici (nalazi se na 24° 05' N, a geografska širina sjeverne obratnice je 23° 27‘ N), za vrijeme ljetnog solsticija (21. lipnja) u bunarima u podne nije bilo sjene.

To znači da Sunce u Sieni kulminira (ima najviši položaj na nebeskoj sferi) u zenitu.

Page 37: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Eratosten je iduće godine (oko 240. g. pr. Kr.) za vrijeme ljetnog solsticija u podne izmjerio kut upada Sunčevih zraka u Aleksandriji, za koju je (krivo) pretpostavljao da se nalazi na istom meridijanu kao i Siena (Aleksandrija se nalazi na 29° 55' E, a Siena na 32°56' E od Greenwicha).

Međutim, ta pogrešna pretpostavka nije utjecala na preciznost rezultata jer se ta dva grada ionako nalaze na velikoj kružnici (bez obzira što se ne nalaze na velikoj kružnici koju čine meridijan i pripadajući antimeridijan).

Page 38: 01 Uvod-Planet Zemlja

Geografski položaj Aleksandrije i Siene

Page 39: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Za mjerenje kuta upada Sunčevih zraka u Aleksandriji Eratosten je koristio antički instument gnomon. Dobio je vrijednost od 82° 48'. Razlika između kuta upada Sunčevih zraka u Sieni (90°) i Aleksandriji (82º 48') u 12 h iznosi 7º 12'. Taj kut odgovara 50. dijelu kruga (7º12'/360º = 1/50).

Eratosten je iz vojnih izvora (možda iz baze podataka katastarske izmjere Egipta koju je u 13. st. pr. Kr. dao napraviti Ramzes II.) imao podatak o udaljenosti tih dvaju mjesta od 5 000 stadija.

Page 40: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Ispravno je postavio matematički odnos, s pretpostavkom da Zemlja ima oblik kugle.

Prema tom izračunu duljina Zemljine velike kružnice ima vrijednost 250 000 stadija, a polumjer Zemlje je dug 39 809 km

Page 41: 01 Uvod-Planet Zemlja

Eratostenov matematičko-geografski model računanja dimenzija Zemlje

velike kružnice

Page 42: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Ispravno je postavio matematički odnos, s pretpostavkom da Zemlja ima oblik kugle.

Prema tom izračunu duljina Zemljine velike kružnice ima vrijednost 250 000 stadija, a polumjer Zemlje je dug 39 809 km.

Revolucionarni Konvent na poticaj Francuske akademije znanosti donio je 1790. odluku da se precizno izračuna meridijanski opseg Zemlje.

Pierre François André Michain i Jean Baptiste Joseph Delambre obavili su mjerenja na relaciji Dunkerque – Barcelona tijekom 1792.

Page 43: 01 Uvod-Planet Zemlja

Oblik i veličina Zemlje

Dobili su podatak da je duljina velike kružnice 40.000 km. Francuski matematičar i astronom Jean Charles de Borda je

predložio naziv "metar" za 40 000.000 ti dio tada izmjerene velike kružnice.

Godine 1799. usvojen je de Bordin prijedlog i zakonom je utvrđena mjerna jedinica za duljinu, koja je nazvana metar po grč. riječi metron = mjera.