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Solid Earth


OBLIK ZEMLJE

By CRO TEAM


POVIJEST OTKRIVANJA ZEMLJE Zemlja je stara 4,6 milijardi godina.

Zemljinu prošlost dijelimo na 4 geološka doba: pretkambrij paleozoik mezozoik kenozoik


OBLIK ZEMLJE Geoid je izjednačenje površina koje se podudaraju sa srednjom površinom oceana na Zemlji, ako su oceani i atmosfera bili u ravnoteži, u mirovanju u odnosu na rotirajuću Zemlju, a proširena kroz kontinente. Prema Gauss-u, koji ga je prvi opisao, to je “matematički lik Zemlje”, glatka, ali vrlo nepravilna površina Zemljine kore.

Ekvatorijalni polumjer 6 378,1 km Polarni polumjer 6 356,8 km Spljoštenost 0,003 352 8 Površina 510 072 000 km² Masa 5,9736·1024 kg Volumen 1,08321·1012 km³ Prosječna gustoća 5515 kg/m³ (5,515 g/cm³)


STRUKTURA ZEMLJE Unutrašnjost Zemlje je podijeljena na tri glavna sloja: KORA -vanjski dio Zemlje čija je veličina zanemariva u odnosu na cijelu Zemlju. Razlikujemo oceansku i kontinentalnu koru. Seizmički valovi putuju brže kroz oceansku nego kroz kontinentalnu koru. Oceanska kora je gušća i tanja – prosječna debljina je 7 km, ali varira od 5 do 8 km. Gornji dio je izgrađen od bazalta, donji od gabra. Naziva se još i mafična zbog velikog udjela feromagnezijskih silikata . Kontinentalna kora je rjeđa i deblja od oceanske – prosječna debljina je 30 – 50 km, ali varira od 10 do 70 km, s tim da je ispod orogenih područja najdeblja. Većinom je građena od granita i gnajsa, ali sastav je zapravo veoma raznolik. Zbog velikog udjela aluminijevih silikata naziva se još i felsična. Kora je tanja ispod oceana, nego ispod kontinenata. Granica koja razdvaja koru od


PLAŠT -najvolumniji dio Zemlje koji se proteže do dubine od 2, 900 km i čini 70% volumena Zemlje. U plaštu se temperature kreću od 500°C do 900°C na granici s korom do više od 4000°C na granici s jezgrom. Unatoč tome što su tako velike temperature daleko veće od temperatura tališta na površini, plašt je gotovo u potpunosti krut. Ogromni litostatski tlak u plaštu sprečava taljenje, zato što temperatura tališta raste s porastom tlaka. JEZGRA -sastoji se od dva dijela: tekuće vanjske i krute unutarnje. Građena je od nesilikatnih minerala, vjerojatno od željeza s malim primjesama kisika, silicija, sumpora ili nikla. Na osnovi magnetizma i astronomskih podataka zaključilo se da je jezgra metalna i to najvećim dijelom željezna dok su nikal i nemetali kisik, silicij i sumpor neznatno prisutni. •Kroz jezgru prolaze samo primarni seizmički valovi. Sekundarni seizmički valovi (koji se od primarnih razlikuju i po tome što ne prolaze kroz tekuće tvari) ne prolaze kroz jezgru što se vidi po zoni sjene koja je znatno veća od zone sjene primarnih valova. To ukazuje da je vanjski dio jezgre u tekućem stanju ili se barem ponaša kao tekuća materija. •Oko 10% meteora je izgrađeno od željeza i vrlo male količine nikla. Za meteore se smatra da su materijal zaostao od nastanka našeg Sunčevog sustava pa se smatra da bi od takvih dijelova mogla biti izgrađena jezgra Zemlje, pogotovo što je preostalih 90% meteora izgrađeno od ultrabazičnih stijena od kojih je izgrađen i Zemljin plašt. **Kora i gornji plašt čine litosferu.


ZEMLJINA ROTACIJA I ORBITA Zemljina rotacija je rotacija krutog tijela Zemlje oko svoje osi. Zemlja se rotira prema istoku. Gledajući sa Sjeverne Zvijezde Polaris, Zemlja se vrti suprotno od kazaljke na satu.

Kao pojam u fizici, orbita je put koje jedno tijelo čini oko drugog tijela dok je pod utjecajem neke sile. Ako se maleno tijelo nalazi u gravitacijskom polju velike mase, primjerice Sunca, tada su moguće slijedeće orbite: a) elipsa - Radi se o zatvorenoj putanjiplaneti i asteroidi imaju putanje oblika elipse. b) kružnica - Kružnica je zapravo poseban slučaj elipse. c) parabola - putanja oblika parabole vezana je uz brzinu oslobađanja, odnosno lansiranje satelita sa Zemlje. d) hiperbola- putanja brzih tijela koja samo jednom prolete pokraj Sunca. Hiperbola je otvorena putanja; tijelo kada jednom prođe pokraj Sunca više se neće nikad vratiti.


KARTOGRAFIJA I GEOGRAFSKE KOORDINATE Kartografija je djelatnost koja se bavi prikupljanjem, preradom, pohranjivanjem i upotrebom prostornih informacija, te posebno njihovom vizualizacijom kartografskim prikazom. Kartografija je i disciplina koja se bavi zasnivanjem, izradom, promicanjem, i proučavanjem karata. Geografske koordinate je veličina koja određuje položaj neke točke na Zemljinoj površini, tj. geografska dužina i geografska širina. Izražavaju se u stupnjevima, lučnim minutama i lučnim sekundama. Geografska širina označava se od ekvatora na sjever i jug od 0-90˚, a geografska dužina od početnoga meridijana (Greenwich) na zapad i istok od 1-180 ˚.


SEKSTANT je instrument koji se koristi za mjerenje kuta između bilo koja dva vidljiva objekta. Njegova je primarna uporaba je odrediti kut između nebeskog objekta i horizonta. Kut, i vrijeme kada je izmjeren, može se koristiti za izračunavanje položaja na nautičkoj ili zrakoplovnoj karti. Sekstant se također može koristiti za mjerenje lunarne udaljenosti između Mjeseca i drugih nebeskih objekta (npr., zvijezda, planeta) kako bi se utvrdilo Greenwich vrijeme koje je važno, jer se onda može koristiti za određivanje dužine. Ljestvica sekstant ima duljinu ⅙ od skretanja (60 °), stoga sekstant je latinsko ime za riječ "šestine"). Oktant je sličan uređaj s kraćom skalom ( ⅛ okreta , ili 45 °), dok quintant ( ⅕ okreta , ili 72 °) i kvadrant ( ¼ okreta, ili 90 °) imaju duže ljestvice. Sir Isaac Newton (1643-1727) izumio načelo dvostrukog reflektirajućeg navigacijskog instrumenta (reflektirajući kvadrant), ali nikada nije objavljen. Dvojica znanstvenika samostalno su razvili oktant oko 1730: John Hadley (1682-1744), engleski matematičar, i Thomas Gosfrey (1704-1749), staklar. John Bird je napravio prvi sekstant u 1757. Oktant i kasnije sekstant, zamijenio Davisov kvadrant kao glavni instrument za navigaciju.


Maapallon rakenne Havukosken koulu, Vantaa Finland


Maapallo eli Tellus Tietoa maapallon rakenteesta ja koostumuksesta sek채 yleisimmist채 alkuaineista .


Maths and Earth A sample of the French students' work

140 students worked on these topics by groups, via Google drive, for 5 weeks


Découverte de la forme de la Terre En vérité les Hommes savaient que la Terre était ronde depuis la Grèce Antique.

Pythagore (6è siècle avant J.C.) fut le premier homme a le prouver. Son argument était la forme de l'ombre de la Terre lors d'une éclipse de Lune.


Essai de mesure de la Terre à l'époque: Eratosthène avait remarqué que, le 21 juin, il n'y avait aucune ombre dans un puits à Syène. Ainsi, à ce moment précis, le soleil était à la verticale et sa lumière éclairait directement le fond du puits. Or, le même jour, à la même heure, un obélisque situé à Alexandrie formait lui une ombre. Le soleil n'était donc pas à la verticale.

Il mesura l'angle entre les rayons solaires et la verticale à Alexandrie : 7,2°. Erastosthène estima à 5000 stades la distance entre Syène et Alexandrie lors d'un voyage sur le dos d'un chameau en comptant ses pas.

(Le chameau étant réputé pour avoir une marche régulière). Le stade est une unité de mesure de l'antiquité. (1 st. = 157.50 m)

7.2

360

5000 c

angles (°)

Produit en croix: c= 360 × 5000 / 7.2 = 250 000 stades soit

39 250 km.

stades http://www.beebac.com/publication/58556/depuis-quand-sait-on-que-la-terre-est-rone


La forme géométrique de la Terre La Terre est le plus souvent appelée "sphère" mais elle ne l'est pas vraiment. Son diamètre moyen est de 6378,137 kilomètres et sa circonférence est d'environ 40075,016 kilomètres. (si l'on considère la Terre comme une sphère parfaite). http://publimath.irem.univmrs.fr/glossaire/CI005.htm


La Terre est-elle une sphère ?

En réalité la Terre n'est pas une sphère car dans une sphère, tous les points sont à la même distance du centre ce qui n'est pas le cas ici. .On le remarque facilement avec les montagnes et les collines. ellipsoïde de révolution

1-L'ellipsoïde : La Terre est aplatie au niveau des pôles, il serait donc plus judicieux de dire que la terre est une ellipsoïde de révolution..

2-Géoïde Un géoïde est une représentation de la surface terrestre plus précise que l'approximation sphérique ou ellipsoïdale. Le géoïde sert de zéro de référence pour les mesures précises d'altitude.

Géoïde de la Terre Surface du géoïde et de l'ellipsoïde de la Terre

site: la planète Terre forme gravite

http://lewebpedagogique.com/physique/la-forme-de-la-terre/ et wikipédia pour la définition.


La structure de la Terre La Terre est une planète vivante dont on estime l'âge à 6 milliards d'années. Elle possède des plaques lithosphériques et des volcans actifs . 70,90 %de sa surface est occupée par les mers et 29,10 % par les 5 continents.

La Terre a une structure composée du noyau interne, du noyau externe, du Le noyau représente 17% du manteau inférieur, du manteau supérieur volume de la Terre. et de la croûte terrestre. Près du noyau, la température est de 3000°C à cause d'éléments radioactifs qui se décomposent.


La structure de la Terre Le manteau est une couche intermédiaire entre le noyau et la croûte terrestre, il représente plus de 80% du volume de la terre et 65% de sa masse. Il est séparé du noyau par la discontinuité de Gutenberg et de la croûte par la discontinuité de Mohorovicic.

La croûte terrestre ne contient que 0,7% du volume de la terre et 0,4 % de sa masse. Elle porte la lithosphère,


Latitude et Longitude Latitude : La latitude est une coordonnée géographique représentée par une valeur angulaire au nord ou au sud de l'équateur. Longitude : La longitude est une coordonnée géographique représentée par une valeur angulaire à l'ouest ou l'est du méridien de Greenwich.

La terre est constituée de plusieurs lignes virtuelles. Les lignes verticales sont celles pour les méridiens et les lignes horizontales pour les Mérignac se situe environ à une parallèle.

latitude de 44,8° Nord et une longitude de 0,6° Ouest (le point rouge sur la carte).


Les matériaux de localisation dans le passé L'astrolabe est un instrument très ancien conçu dans l'antiquité. Il permet de mesurer la hauteur d'un astre au dessus de l'horizon et de déterminer la position de n'importe quelle étoiles. Il est constitué d'un disque dont la circonférence est graduée en degrés et d'une alidade (sorte de règle qui tourne sur le centre d'un instrument avec lequel on prend la mesure des angles) en rotation sur le disque. La boussole est un instrument de navigation constitué d'une aiguille magnétisé qui s'aligne sur le champ magnétique de la Terre. Elle indique la position du Nord. Le sextant est un instrument de navigation inventé par John Hadley et Thomas Godfrey. Il permet aux navigateurs de trouver la latitude en mesurant la distance angulaire du soleil.


Les matériaux de localisation aujourd'hui Il existe plusieurs objets permettant de se localiser sur Terre .Comme par exemple le GPS ou le sextant. Le GPS(Global Positioning System ou en français Guidage Par Satellite) est un système de géolocalisation mondial. Inventé par le physicien Fanelli et mis en place par le Département de la Défense des États-Unis, le GPS permet à un récepteur qui reçoit les signaux d'un satellite de s'orienter et de se déplacer sur Terre, en mer, dans l'air et même dans l'espace proche de la Terre, en donnant les coordonnées de sa position (latitude,longitude et altitude)


La tere tourne sur elle-même en inverse en 24h, ce qui alterne les jours et les nuits et c'est ce qui va faire que le Soleil se lève à l'Est. La Terre tourne aussi autour du Soleil sur un axe incliné ce qui provoque les changements de saisons

La force de l'Espace attire la terre dans le sens contraire ce qui fait qu'elle tourne sur elle-même .La "gravitation" est dû à la composition de l'Univers. En conclusion, la rotation de la Terre autour du Soleil provient de l'équilibre entre la gravitation et l'inertie (une variation de vitesse). Ces mouvements sont dus à une force à la gravitation. Cette force attire les objets. La force du Soleil attire ainsi la Terre vers lui : elle tourne alors autour


Une orbite elliptique est une description, d'un tracé de forme elliptique d'un corps celeste.La terre, ainsi que toutes les autres planètes du système solaire, suivent une orbite elliptique autour du soleil. Elle est crée par l’attraction variable des forces, comme la gravité, sur les deux objets, tels que le soleil et une planète.

Un astronome et mathématicien du 3°siècle avt. J.-C portant le nom de

Aristarque de Samos

a été le premier à découvrir la rotation de la Terre autour du Soleil. Mais en 1915, un physicien de nationnalité allemande dont le nom d'Albert Einstein, va mettre en place un théorie qui explique la gravitation.


Kształt Ziemi POLAND


Jaki kształt ma kula ziemska? W szkole uczymy się, że jest to kula. Najnowsze pomiary Europejskiej Agencji Kosmicznej pokazują jednak, że Ziemia wygląda raczej jak ziemniak. Ta nieregularna bryła nosi nazwę geoidy. Geoida – bryła, której powierzchnia w każdym miejscu jest prostopadła do pionu wyznaczonego przez siłę ciężkości. Geoida jest teoretyczną powierzchnią, na której potencjał siły ciężkości Ziemi jest stały, równy potencjałowi siły ciężkości na średnim poziomie mórz otwartych i przedłużoną umownie pod powierzchnią lądów. Ponieważ zawiera ona lustro wody w morzach i oceanach dodatkowo określana jest jako Geoida Zerowa. Jako powierzchnia ekwipotencjalna, geoida w każdym swym punkcie jest prostopadła do kierunku siły ciężkości (lokalnego pionu).


• W starożytności rozpowszechniony był pogląd, że Ziemia jest płaska, otoczona oceanem. Postęp techniczny w nawigacji i budownictwie okrętowym doprowadził do epoki wielkich odkryć geograficznych na przełomie XV i XVI wieku. Wydana w 1543 ”O obrotach sfer niebieskich” Mikołaja Kopernika zawiera teorię heliocentrycznej budowy świata i stwierdza, że Ziemia krąży wokół Słońca.

W latach 1585-1595 kolekcję map opublikował również Gerard Merkator i nazwał zbiór atlasem, nawiązując do mitologicznego Atlasa. Jurij Gagarin w 1961 został pierwszym człowiekiem, który obserwował planetę z przestrzeni kosmicznej. •


Pomiar Eratostenesa Eratostenes (III w. p.n.e.) – pierwszy dokonał pomiaru wielkości Ziemi na podstawie obserwacji astronomicznych przy przyjęciu trzech założeń: o Ziemia jest kulą, o promienie słoneczne oświetlające Ziemię przy jej powierzchni są do siebie równoległe, o miejscowości, w których dokonywany jest pomiar – Syene (dzisiejszy Asuan) i Aleksandrii – położone są na tym samym południku.


Pomiar Eratostenesa polegał na zmierzeniu wysokości Słońca nad horyzontem w momencie górowania, w dniu przesilenia letniego w Aleksandrii. Tego samego dnia, w południe w Syene Słońce jest w zenicie

Różnicę wysokości Słońca w momencie górowania w tych dwóch miejscowościach Eratostenes potraktował jako różnicę szerokości geograficznej tych miejscowości.

Znając odległość między miastami, do obliczenia obwodu Ziemi zastosował twierdzenie Talesa. Na tej podstawie obliczył obwód Ziemi (długość równika) na ok. 40 tys. km i promień Ziemi na ponad 6 tys. km.


Kartografia i układy współrzędnych Każdy punkt na Ziemi ma własne współrzędne geograficzne. Opisując je podaje się zarówno szerokość jak i długość geograficzną. Kartezjański układ współrzędnych albo inaczej prostokątny układ współrzędnych to układ współrzędnych w którym zadane są: -punkt zwany środkiem lub początkiem układu współrzędnych, którego wszystkie współrzędne są równe zeru, często oznaczany literą O lub liczbą zero. -zestaw n osi liczbowych zwanych osiami układu współrzędnych, z których każde dwie są do siebie prostopadłe i których zera znajdują się w wybranym początku układu. Trzy pierwsze osie często oznaczane są: -OX (pierwsza oś, zwana osią odciętych), -OY (druga zwana osią rzędnych), -OZ(trzecia oś).


We współrzędnych geodezyjnych w przeciwieństwie do współrzędnych geograficznych powierzchnią odniesienia nie jest kula, lecz elipsoida obrotowa.

B – szerokością geodezyjną B punktu P nazywamy kąt, jaki normalna do elipsoidy w punkcie P tworzy z płaszczyzną równika. L – długością geodezyjną L punktu P położonego na elipsoidzie nazywamy kąt między płaszczyzną elipsy południkowej tego punktu i płaszczyzną pewnej elipsy południkowej obranej za początkową. H – wysokością geometryczną (elipsoidalną) nazywamy odległość mierzoną od powierzchni elipsoidy geocentrycznej (dowolnej elipsoidy) do punktu na fizycznej powierzchni Ziemi po normalnej do elipsoidy.


GIS Geographic Information System GIS jest systemem przeznaczonym do zbierania, przechowywania, weryfikowania, integrowania, manipulowania, analizowania i wizualizacji danych, które przestrzennie odniesione są do powierzchni Ziemi. GIS jest systemem do zarządzania, analizy i przedstawiania geograficznej wiedzy, która wykorzystuje informacje takie jak mapy, geograficzne zestawy danych.

Większość definicji opisujących GIS mówi nam, ze jest to system informacyjny, który w powiązaniu z różnymi danymi przestrzennymi, odpowiednim sprzętem komputerowym i oprogramowaniem oraz odpowiednio przeszkoloną ekipą ludzi służy do wprowadzania danych do systemu, analizy tych danych oraz przedstawiania zebranych danych w postaci jaką chcemy osiągnąć.


GPS Pierwotnie zaprojektowany dla potrzeb wojska, System Nawigacji Satelitarnej (ang. Global Positioning System) służy obecnie sternikom jachtów, kierowcom i turystom do ustalania ich położenia z dokładnością do kilku metrów. Europa posiada własny system GPS o nazwie "Galileo", który jest w trakcie budowy.

Solid Earth  

Maths on Earth project in Comenius

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