Билет №10

1) Земля вращается вокруг оси с запада на восток, т. е. против часовой стрелки, если смо­треть на Землю с Полярной звезды (с Север­ного полюса). При этом угловая скорость вра­щения, т. е. угол, на который поворачивается любая точка на поверхности Земли, одинаков и составляет 15° за час. Линейная скорость зависит от широты: на экваторе она наиболь­шая — 464 м/с, а географические полюса не­подвижны. Главным физическим доказательством вра­щения Земли вокруг оси служит опыт с ка­чающимся маятником Фуко. После того как французский физик Ж- Фуко в 1851 г. в па­рижском Пантеоне осуществил свой знамени­тый опыт, вращение Земли вокруг оси стало непреложной истиной. Физическим доказатель­ством осевого вращения Земли являются так­же измерения дуги 1° меридиана, которая у экватора составляет 110,6 км, а у полюсов — 111,7 км (рис. 15). Эти измерения доказыва­ют сжатие Земли у полюсов, а оно свойст­венно лишь вращающимся телам. И наконец, третье доказательство — отклонение падаю­щих тел от отвесной линии на всех широтах, кроме полюсов (рис. 16). Причина этого от­клонения обусловлена сохранением ими по инерции большей линейной скорости точки А (на высоте) по сравнению с точкой В (у зем­ной поверхности). Падая, предметы отклоня­ются на Земле к востоку потому, что она вра­щается с запада на восток. Величина откло­нения максимальна на экваторе. На полюсах тела падают вертикально, не отклоняясь от направления земной оси. Географическое значение осевого вращения Земли исключительно велико. Прежде всего оно влияет на фигуру Земли. Сжатие Земли у полюсов — результат ее осевого вращения. Раньше, когда Земля вращалась с большей угловой скоростью, полярное сжатие было зна­чительнее. Удлинение суток и, как следствие, уменьшение экваториального радиуса и увеличение полярного сопровождается тектони­ческими деформациями земной коры (разло­мы, складки) и перестройкой макрорельефа Земли. Важным следствием осевого вращения Зем­ли является отклонение тел движущихся в го­ризонтальной плоскости (ветров, рек, морских течений и др.), от их первоначального направ­ления: в северном полушарии — вправо, в южном — влево (это одна из сил инерции, названная ускорением Кориолиса в честь фран­цузского ученого, который первым объяснил это явление). По закону инерции каждое дви­жущееся тело стремится сохранить неизмен­ными направление и скорость своего движе­ния в мировом пространстве (рис. 17). От­клонение — результат того, что тело участвует одновременно как в поступательном, так и во вращательном движениях. На экваторе, где меридианы параллельны друг другу, направле­ние их в мировом пространстве при вращении не меняется и отклонение равно нулю. К по­люсам отклонение нарастает и становится у полюсов наибольшим, поскольку там каждый меридиан за сутки изменяет свое направление в пространстве на 360°. Сила Кориолиса вы­числяется по формуле F=mХ2ωХvХsinφ, где F — сила Кориолиса, т — масса движущего­ся тела, ω — угловая скорость, v —скорость движущегося тела, φ — географическая ши­рота. Проявление силы Кориолиса в природ­ных процессах весьма многообразно. Именно из-за нее в атмосфере возникают вихри раз­ного масштаба, в том числе циклоны и анти­циклоны, отклоняются от градиентного направ­ления ветры и морские течения, оказывая вли­яние на климат и через него на природную зональность и региональность; с ней связана асимметрия крупных речных долин: в север­ном полушарии у многих рек (Днепр, Волга и др.) по этой причине правые берега крутые, левые — пологие, а в южном — наоборот.

С вращением Земли связана естественная единица измерения времени — сутки и про­исходит смена дня и ночи. Сутки бывают звездные и солнечные. Звездные сутки — промежуток времени между двумя последовательными верхними кульминациями звезды че­рез меридиан точки наблюдения. За звездные сутки Земля совершает полный оборот вокруг своей оси. Они равны 23 ч 56 мин 4 с. Звезд­ные сутки используются при астрономических наблюдениях. Истинные солнечные сутки — промежуток времени между двумя после­довательными верхними кульминациями цент­ра Солнца через меридиан точки наблюдения. Продолжительность истинных солнечных суток изменяется в течение года прежде все­го из-за неравномерного движения Земли по эллиптической орбите. Следовательно, они также неудобны для измерения времени. В практических целях пользуются средними солнечными сутками. Среднее солнечное вре­мя измеряют по так называемому среднему Солнцу — воображаемой точке, равномерно перемещающейся по эклиптике и совершаю­щей полный оборот за год, как и истинное Солнце. Средние солнечные сутки равны 24 ч. Они длиннее звездных, так как Земля вращается вокруг оси в том же направлении, в котором движется по орбите вокруг Солн­ца с угловой скоростью около 1° в сутки. Из-за этого Солнце смещается на фоне звезд, и Земле нужно еще «довернуться» примерно на 1°, чтобы Солнце «пришло» на тот же самый меридиан. Таким образом, за солнечные сут­ки Земля совершает оборот примерно на 361°. Для перевода истинного солнечного времени в среднее солнечное время вводится поправ­ка — так называемое уравнение времени. Его максимальное положительное значение + 14 мин 11 февраля, наибольшее отрицатель­ное —16 мин 3 ноября. За начало средних солнечных суток принимают момент нижней кульминации среднего Солнца — полночь. Та­кой счет времени называют гражданским временем.

2) К среднеобломочным породам относятся очень распространенные в природе пески и песчаники. Первые представляют несцементированные скопления обломков размерами от 2 до 0,1 мм, вторые — породы, состоящие из сцементированных обломков той же величины. В зависимости от величины обломков пески и песчаники делятся на грубозернистые (размер частиц 1,0-2,0 мм), крупнозернистые (0,5-1,0 мм), среднезернистые (0,25-0,5 мм) и мелкозернистые (0,1-0,25мм). По составу обломков пески и песчаники подразделяют на мономинеральные (обычно кварцевые), олигомиктовые (кварцевые с примесью полевых шпатов) и полимиктовые. Среди последних выделяют аркозы, состоящие главным образом из обломков калиевых полевых шпатов и кварца, и граувакки, сложенные обломками основных эффузивов, плагиоклазов, амфиболов, пироксенов и др. Мономинеральные и олигомиктовые пески возникают при размыве и переотложении продуктов выветривания кварцсодержащих горных пород. Аркозы образуются при разрушении магматических и метаморфических пород кислого состава гранитов,гнейсов. Граувакки обычно формируются в результате размыва эффузивных пород основного состава.В случае преобладания зерен какого-либо одного минерала его название прибавляется к названию породы: песок глауконитовый, песок слюдистый и т. д. При преобладании цемента в зависимости от его состава песчаники могут называться железистыми, известковистыми, кремнистыми и др.