Dodaj do ulubionych Udostępnij materiał Wydrukuj

Mrówka wspinająca się po pniu drzewa nie jest w stanie opisać ani jego kształtu, ani rozmiarów. W podobnej sytuacji znajduje się człowiek stojący na powierzchni Ziemi. Jednak dzisiaj nie ma wątpliwości, jakiej jest ona wielkości i jaki ma kształt. Skąd to wiemy?

Już wiesz
  • że stojąc na powierzchni Ziemi, widzimy tylko mały jej fragment;

  • że statki znikają za horyzontem, kiedy oddalają się od brzegu.

Nauczysz się
  • wskazywać obserwacje, które umożliwiają określenie kształtu Ziemi;

  • określać kształt i rozmiary Ziemi.

iOD3StOhJf_d5e156

1. Kształt Ziemi

Rozmiary człowieka w stosunku do całej Ziemi są tak małe, że uniemożliwiają nam ocenę jej kształtu i rozmiarów. Naszym przodkom wydawało się, że jest ona płaska. Dopiero szereg późniejszych badań pozwolił stwierdzić, że Ziemia jest kulista. Ostatecznie dowiodły tego podróże dookoła świata, a dzięki lotom w kosmos otrzymaliśmy zdjęcia, które pozwalają jednoznacznie określić kształt Ziemi.

Oczywiście nie musimy lecieć z kosmos, by przekonać się, że Ziemia jest kulista. Kształtu naszej planety dowodzą m.in.:

  • widnokrągwidnokrągwidnokrąg (obszar, który możesz objąć wzrokiem) ma kształt koła, który zwiększa się wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem gruntu,

  • obserwacja cienia Ziemi w trakcie zaćmień Księżycazaćmienie Księżycazaćmień Księżyca, gdy Księżyc trafia w cień rzucany przez Ziemię,

  • obserwacje zbliżających się do portu statków.

RcVyVTFj7SP1m1
Krótki film animowany przedstawia płynącą i oddalającą się żaglówkę. Dzień. Powierzchnia wody gładka. Żółte słońce w lewym górnym rogu ekranu. Niebo niebieskie. Białe chmurki przesuwają się z lewej strony ekranu na prawą. Żaglówka rozpoczyna rejs w lewym dolnym rogu ekranu. Biała żaglówka z trójkątnym białym żaglem oddala się od obserwatora, zmierzając w głąb ekranu. Na początku rejsu żaglówka jest widoczna w całości. Im bardziej zbliża się do horyzontu, tym staje się mniej widoczna, aż w końcu znika za linią horyzontu. Widoczna część żaglówki to maszt z żaglem, który znika pionowo w dół. Najpierw widoczny jest cały maszt z żaglem. Stopniowo kolejne części masztu i żagla znikają za linią horyzontu, najpierw dolne, potem górne, a na końcu czubek masztu.
R1BJAxb1E75om1
Zaokrąglony cień Ziemi na Księżycu podczas jego zaćmienia dowodzi kulistości naszej planety
R1bOrtrO4Lr9w1
Zdjęcia satelitarne Ziemi dostarczają jednoznacznych dowodów na jej kulistość
Widnokrąg
Obserwacja 1

Wykazanie kulistego kształtu Ziemi.

R1PbOwAJI4DIx1
Widnokrąg ma kształt okręgu. Jeżeli znajdziemy się w połowie wysokiej budowli (np. latarni morskiej) i popatrzymy w otwartą przestrzeń, możemy dostrzec szeroką panoramę. Kiedy wejdziemy jeszcze wyżej, pole widzenia znacznie się poszerzy – chyba że widok zasłonią nam bliżej położone obiekty
Co będzie potrzebne

punkt widokowy lub wysoka budowla, na której wyższe piętra można się dostać.

Instrukcja
  1. Wybierz najwyższy budynek lub budowlę w okolicy, gdzie górny poziom możesz bezpiecznie wejść lub wjechać windą.

  2. Stojąc u podstawy wybranej budowli lub punktu widokowego, wybierz kilka obiektów widocznych na linii widnokręgu.

  3. Wejdź lub wjedź na najwyższy dostępny poziom wybranej budowli i przeprowadź ponowną obserwację okolicy, wyszukując wybrane wcześniej obiekty.

  4. Sprawdź, czy widzisz obiekty leżące dalej niż wybrane uprzednio w trakcie obserwacji z poziomu gruntu.

Podsumowanie

Obserwacja z powierzchni gruntu umożliwia obejrzenie tylko obiektów leżących blisko, których nic nie zasłania. Dopiero wspięcie się wyżej pozwala zobaczyć miejsca położone znacznie dalej. Gdyby Ziemia była płaska, to bez względu na położenie obserwatora powinniśmy widzieć te same obiekty.

Ciekawostka

Poglądy na kształt Ziemi były w przeszłości bardzo różne. Starożytni Hindusi uważali, że płaska Ziemia spoczywa na grzbietach czterech słoni, zaś one – na skorupie wielkiego żółwia pływającego w ogromnym oceanie. Jedynie nieliczna garstka uczonych przypuszczała, że Ziemia jest kulą

R17AaDEpHA8Q21
Hinduska wizja Ziemi we Wszechświecie. Płaska Ziemia oparta jest o słonie spoczywające na ogromnym żółwiu
iOD3StOhJf_d5e281

2. Jakie są rozmiary Ziemi?

Umiemy już dowieść, że Ziemia jest kulista. A jak określić, jakiej jest wielkości? Rozmiary Ziemi można obliczyć, dokonując precyzyjnych pomiarów. Już w starożytności uczeni zauważyli, że Słońce obserwowane w jednym miejscu znajduje się wyżej nad horyzontem niż w innym, położonym bardziej na północ. Dokonując bardzo dokładnych pomiarów kąta padania promieni słonecznych, obliczyli oni, że obwód Ziemi wynosi około 40 000 km. Dzisiaj wiemy, że obwód Ziemi wynosi 40 075 km, a średni promieńpromieńpromień – około 6371 km. To oznacza, że jej średnica to ok. 12 742 km.

Ogromne rozmiary Ziemi nie pozwalają jej oglądać w całości. Stworzono więc model przedstawiający bardzo silnie pomniejszoną Ziemię. Nazywamy go globusemglobusglobusem. Jest on niezbędnym elementem wyposażenia pracowni przyrodniczej. Ukazuje on nie tylko kształt Ziemi – można na nim pokazać także rozmieszczenie lądów i oceanów.

RPI2opipbJUbR1
Na powierzchni globusa znajduje się mapa Ziemi

Precyzyjne pomiary i obserwacje wykazały, że Ziemia nie jest dokładnie kulą. Ruch dookoła własnej osi powoduje powstanie siły odśrodkowej, która przyczyniła się do niewielkiego spłaszczenia Ziemi. Taka spłaszczona kula nazywa się elipsoidą.

R1duUB1TpHmWt1
Model ukazujący, jak wygląda elipsoida. W rzeczywistości Ziemia nie jest aż tak silnie spłaszczona, ale model ten daje nam wyobrażenie o tym, że Ziemia nie jest idealną kulą
Ciekawostka

Gdyby założyć, że przeciętny szóstoklasista musi codziennie przejść z domu do szkoły i ze szkoły do domu około 1 kilometra, to odległość równą obwodowi Ziemi przeszedłby po niemal 60 latach codziennego (także w soboty i niedziele) chodzenia do szkoły!

Ważne!

Ze względu na spłaszczenie Ziemi jej promień jest różny i waha się od około 6357 km między środkiem Ziemi a biegunami do 6378 km między środkiem Ziemi a równikiem.

iOD3StOhJf_d5e356

Podsumowanie

  • Rozmiary Ziemi sprawiają, że obserwator stojący na jej powierzchni odnosi wrażenie, że jest płaska.

  • Obserwacje dowodzą kulistego kształtu Ziemi.

  • Obwód Ziemi jest w przybliżeniu równy 40 000 km, a średnica – 12742 km.

Praca domowa
Polecenie 1.1

Przygotuj w domu lampkę biurkową, piłkę, puszkę w kształcie walca i okrągły talerz. Zrób doświadczenie z cieniem. Ustawiaj w różnych pozycjach przygotowane przedmioty. Sprawdź, czy zawsze powstaje okrągły cień.

Zobacz także

Zajrzyj do zagadnień pokrewnych:
Używamy mapy
Odległości na mapie

iOD3StOhJf_1433109231335_0

Słowniczek

globus
globus

pomniejszony model Ziemi lub innego ciała niebieskiego

promień
promień

odległość od środka kuli do jej powierzchni; jest równy połowie średnicy kuli

widnokrąg
widnokrąg

linia pozornego styku nieba i powierzchni Ziemi

zaćmienie Księżyca
zaćmienie Księżyca

zjawisko astronomiczne, w trakcie którego Księżyc trafia w cień rzucany przez Ziemię

iOD3StOhJf_1433164094242_0

Zadania

Ćwiczenie 1
R1AaDoDR4Spc41
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 2
RB3IDG9PwFaKe1
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 3
R11KuQWgxVkjp1
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 4
RP7Wiorr3QZ9g1
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 5
R1IpITwuqj5UT1
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 6
R4ekR3hy3Cbdo1
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY 3.0.