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| Rotación a la velocidad de la luz. Con Celestia. |
La rotación la notamos en el aparente movimiento de la Luna y de las estrellas (Sol y demás) hacia occidente, que es el reflejo de que el planeta gira hacia oriente. El término “occidente” procede del verbo latino “occidere” que significa caer o declinar y de hecho la Luna y las estrellas parecen caer por occidente. Y el término “oriente” procede de “oriri” que significa nacer, en referencia a la dirección por la que vemos nacer los puntos de luz, la Luna y las estrellas como efecto de la rotación. Otro efecto es el de la aparente rotación de las estrellas en torno a un punto central que es el polo celeste proyección del polo del planeta rotando.
Cuando la Luna es visible podemos ver que se desplaza hacia occidente, pero esto es independiente de su movimiento real de traslación, que realmente es en el otro sentido. Ocurre que la velocidad de rotación de la Tierra es mayor que la de traslación de la Luna.
DIRECCIÓN O SENTIDO DE ROTACIÓN
Desde la superficie del planeta vemos a la Luna y a las estrellas (Sol y demás) moverse hacia occidente. Es el reflejo aparente de que estamos pegados al suelo mientras el planeta gira hacia oriente. Podríamos decir que la Tierra gira en sentido contrario al de desplazamiento de los demás astros, pero uno de ambos movimientos es aparente y otro es real, de modo que no tiene sentido compararlos.
También se suele expresar la dirección de rotación comparándola con el sentido de movimiento de las agujas del reloj, y así se habla de que “el planeta gira en sentido contrario a las agujas del reloj” o “antihorario”, pero tal es una percepción no sólo subjetiva y relativa sino no basada en lo natural. Lo natural es el planeta y su movimiento, no el reloj, de modo que lo que giraría en sentido contrario (al del planeta) serían las agujas (y así nosotros estaríamos pensando contraria-mente a lo natural) pero esa conclusión es subjetiva pues depende de dos factores: el hemisferio en el que estemos y la dirección geográfica -norte o sur- hacia la que encaremos, aunque así como al mirar el reloj de agujas adoptamos como referencia el punto de “las doce”, podemos tomar como dirección geográfica de referencia aquella hacia la que vemos al Sol a mediodía: el Sur en el hemisferio norte y el Norte en el hemisferio sur, y de hecho el Sol viene a ser como la aguja natural del día. Así, si estamos en el hemisferio Sur mirando hacia la dirección Norte el Sol se desplaza en sentido de nuestra derecha a izquierda y por tanto las agujas del reloj giran en sentido contrario al del Sol, y por tanto en el mismo sentido que el rotación del planeta.
Y si estamos en el hemisferio Norte encarando hacia la dirección Sur, vemos al Sol desplazarse en sentido de nuestra izquierda a derecha y así las agujas se desplazan en el mismo sentido que el Sol y por tanto en el sentido contrario al de rotación de la Tierra. Así podríamos verlo saliendo al espacio en el que está el planeta y situándonos “delante” de sus polos.
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| Giro cenital a la velocidad de la luz. |
ROTACIÓN CON TRASLACIÓN
También podemos definir el sentido de rotación de la Tierra en comparación con el de su traslación tomando al Sol como referencia. Así la Tierra gira en sentido contrario al de traslación. Esto tiene dos efectos: desde la Tierra durante el día vemos la “traslación” (aparente) del Sol en sentido contrario al de rotación del planeta, y a escala de la órbita el resultado del conteo de días por año es uno menos que el de rotaciones: 365,25 días en 366,25 rotaciones. Esta es una ley natural que atiende a la lógica de los movimientos circulares de rotación y de revolución. Podemos verlo fácilmente en un hipotético caso de un año de 3 días durante el que el planeta daría 4 rotaciones.
Y si la Tierra girase en el mismo sentido que su traslación el número de días sería uno más que el de rotaciones.
VELOCIDAD DE ROTACIÓN
Observando al Sol podríamos medir la velocidad de su aparente desplazamiento. Sería hacer una primera medición de la velocidad de rotación de la Tierra.
En primer lugar podríamos medir cuánto tiempo tarda el Sol en desplazarse el espacio equivalente a su propio diámetro. Su trayecto es circular, y el círculo se divide funcionalmente en 360 partes llamadas grados, y cada grado en 60 partes llamadas minutos de arco o arcmin. Ante esa regla circular el Sol presenta un tamaño de 32 arcmin, que es la 675ª parte del círculo. Así podemos calcular la 675ª del día en minutos o en segundos.
Es interesante notar que 128 segundos es el intervalo que tarda el Sol en asomar o en ocultarse observando desde el ecuador hacia un horizonte raso. El ecuador es la única latitud del planeta desde la que se ve al Sol asomar y ocultarse en trayectoria vertical como efecto de la rotación.
Desde las demás latitudes el ángulo de salida y puesta respecto a la “horizontal” línea del horizonte aumenta a medida que estamos más al norte o al sur. Dicho ángulo tiene el mismo valor que la latitud en la que estamos: 0º en el ecuador ó 45º a 45º N y S. Y así el tiempo de salida y puesta es variable en las diferentes latitudes.
Así, podríamos definir la velocidad de rotación del planeta como de 32 arcmin cada 2,13 minutos, aunque esta no es una definición muy práctica. Sin embargo sí podríamos decir que el Sol se desplaza a una velocidad de 1 Sol cada 128 segundos, o que la Tierra gira a velocidad de 1 Sol cada 128 segundos, si es que tiene algún sentido.
Lo que sí comprenderíamos es la velocidad en kilómetros por hora, e incluso por minuto y por segundo. Básicamente el planeta gira a una velocidad angular de 15 grados por hora, y así 1 grado cada 4 minutos, y en unidades métricas a 1670 km por hora en el ecuador y 464 metros cada segundo.
Pero también podemos medir en unidades métricas por unidad angular (de arco o sección de círculo) o unidades angulares por unidad de tiempo. Son tres sistemas diferentes y cada uno con sus correspondientes escalas. Cualquiera de los tres sistemas puede transmitirnos algún sentido según nuestra forma de percibir la realidad y de pensar.
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Mediciones de velocidad de rotación
– En unidades métricas por unidad de tiempo (p.e. km/h)
– En unidades métricas por unidad angular (p.e. km/1º)
– En unidades angulares por unidad de tiempo (p.e. 1º/h)
En unidades métricas y su múltiplo (el kilómetro) los resultados son diferentes según la latitud, pues cada paralelo tiene diferente longitud, así que podemos medir el ecuador, el círculo más amplio, como referencia. Sólo en unidades angulares el resultado es el mismo en todas las latitudes.
EN UNIDADES MÉTRICAS POR UNIDAD DE TIEMPO
Solemos estructurar el día en 24 partes llamadas horas, lo cual es reflejo de la división de la esfera terráquea en 24 partes. La 24ª parte del ecuador de la Tierra mide 1670 km, y en el círculo de 360 grados representa 15 grados. En una esfera los paralelos a 60º de su ecuador miden la mitad que el ecuador, y así la misma 24ª parte de los paralelos 60º N y S miden la mitad.
O sea que aunque la velocidad de rotación en kilómetros por unidad de tiempo en cada paralelo del planeta (cualquier planeta como esfera) es diferente, la velocidad angular es la misma. Es decir que pensando en términos de ángulo la velocidad es proporcional.
El ecuador gira a una velocidad de 1670 km por hora
La Tierra gira a una velocidad de 1670 km/h en el ecuador
Así, a cada minuto el ecuador gira:
1670 km : 60 min = 27,8 km/min en el ecuador
El ecuador gira a una velocidad de 27,8 km por minuto
La Tierra gira a una velocidad de 27,8 km/min en el ecuador
Y así, a cada segundo:
27.800 m / 60 s = 463,8 m/s en el ecuador
El ecuador gira a una velocidad de 464 metros por segundo
La Tierra gira a una velocidad de 464 m/s en el ecuador
Esta velocidad es superior a la del sonido, que es de 343 m/s (7x7x7 m/s). Por tanto existe un paralelo de la Tierra que gira a la misma velocidad del sonido, o al revés, es decir que el sonido se desplaza a la misma velocidad de rotación que cierto paralelo, el correspondiente 40º al norte y al sur del ecuador.
Resumiendo, éstas son las velocidades de rotación de la Tierra en el ecuador medidas en unidades métricas por unidad de tiempo en sus tres escalas:
1670 km/h
27,8 km/min
464 m/s
EN UNIDADES MÉTRICAS POR UNIDAD ANGULAR
Las unidades angulares son el grado, el minuto de arco y el segundo de arco. El grado es la 360ª parte del círculo y se representa con el símbolo « º »; el minuto de arco es la 60ª parte del grado, se abrevia como arcmin y se representa con el símbolo « ‘ »; y el segundo de arco es la 60ª parte del arcmin se abrevia como arcsec y se representa con el símbolo « ” ». El ecuador es el círculo más amplio del planeta y mide 40.074 km. Así, cada grado (360ª parte) del círculo equivale a:
40.074 km / 360 grados = 111,3 km por 1º
Antes habíamos calculado el tiempo que tarda en girar 1º: 4 minutos.
El ecuador gira a una velocidad de 111,3 km
por GRADO (cada 4 minutos)
por GRADO (cada 4 minutos)
La Tierra gira a una velocidad de 111,3 km
por GRADO (cada 4 minutos) en el ecuador
por GRADO (cada 4 minutos) en el ecuador
Veamos cuántos kilómetros por minuto de arco ( ‘ ):
111,3 km / 60′ = 1,85 km cada 1′ (cada 4 segundos)
Y habíamos calculado que el ecuador tarda 4 segundos en girar 1′.
El ecuador gira a una velocidad de 1,85 km
por MINUTO DE ARCO (cada 4 segundos)
por MINUTO DE ARCO (cada 4 segundos)
La Tierra gira a una velocidad de 1,85 km
por MINUTO DE ARCO (cada 4 segundos) en el ecuador
por MINUTO DE ARCO (cada 4 segundos) en el ecuador
En este punto encontramos un dato interesante, pues 1,85 km es 10 veces 185 metros, y 185 metros es la longitud de una unidad de medida, el estadio olímpico y el estadio romano, usada por los antiguos griegos y romanos. Así, otra forma de definir la velocidad rotación de la Tierra en el ecuador sería como:
El ecuador gira a una velocidad de 10 estadios
por MINUTO DE ARCO (cada 4 segundos)
por MINUTO DE ARCO (cada 4 segundos)
La Tierra gira a una velocidad de 10 estadios
por MINUTO DE ARCO (4 segundos) en el ecuador
por MINUTO DE ARCO (4 segundos) en el ecuador
A continuación afinamos hasta el segundo de arco (arcsec ó ”) fraccionando los 1,85 km en metros.
1.850 metros / 60” = 30,9 metros cada 1”
Y también la 60ª parte de 4 segundos es 0,0666 de segundo.
El ecuador gira a una velocidad de 30,9 metros
por SEGUNDO DE ARCO (cada 0,0666 segundos)
por SEGUNDO DE ARCO (cada 0,0666 segundos)
La Tierra gira a una velocidad de 30,9 metros
por SEGUNDO DE ARCO (cada 0,0666 segundos) en el ecuador
por SEGUNDO DE ARCO (cada 0,0666 segundos) en el ecuador
Esta expresión no parece muy práctica, pero tal cifra de 30,9 metros contiene otra unidad de medida, pues equivale a 100 veces 30,9 centímetros, y esta longitud también expresa otra antigua unidad medida,el Pie griego. Así también podemos decir que:
El ecuador gira a una velocidad de 100 pies griegos
por SEGUNDO DE ARCO (cada 0,0666 segundos)
por SEGUNDO DE ARCO (cada 0,0666 segundos)
La Tierra gira a una velocidad de 100 pies griegos
por SEGUNDO DE ARCO (cada 0,0666 segundos) en el ecuador
por SEGUNDO DE ARCO (cada 0,0666 segundos) en el ecuador
Resumiendo, éstas son las velocidades de rotación de la Tierra en el ecuador medidas en unidades métricas por unidad angular en sus tres escalas e informando también del tiempo de rotación:
111,3 km por GRADO (cada 4 minutos)
10 estadios (1,85 km) por MINUTO DE ARCO (cada 4 segundos)
100 pies griegos (30,9 metros)
por SEGUNDO DE ARCO (cada 0,0666 segundos)
por SEGUNDO DE ARCO (cada 0,0666 segundos)
EN UNIDADES ANGULARES POR UNIDAD DE TIEMPO
Se trata de velocidad angular por hora, por minuto y por segundo. Con este sistema el resultado es el mismo en todas las latitudes, excepto en los polos, puntos neutros donde no hay rotación. El día lo estructuramos en 24 partes llamadas horas, lo cual es reflejo de la división de la esfera terráquea en 24 partes, y así la 24ª parte del círculo representa 15 grados. Es decir que:
15º/h = velocidad angular de rotación de la Tierra por hora
La Tierra gira a una velocidad angular de 15 GRADOS cada HORA
¿Y 1 grado en cuánto tiempo? 1 grado es la 15ª parte de 15 grados, y así la 15ª parte de la hora es 4 minutos:
1º/4 min = velocidad angular de rotación de la Tierra
La Tierra gira a una velocidad angular de 1 GRADO cada 4 MINUTOS
Y ¿cuántos grados en 1 minuto? 1/4 de grado ó 15 minutos de arco.
15’/min ó 15 arcmin/min = velocidad angular de rotación cada MINUTO
La Tierra gira a una velocidad angular de
15 MINUTOS DE ARCO cada MINUTO DE TIEMPO
15 MINUTOS DE ARCO cada MINUTO DE TIEMPO
La siguiente unidad es el minuto de arco, y como 1 minuto de arco es la 15ª parte de 15 minutos de arco, la 15ª parte de un minuto es 4 segundos.
1’/4 s ó 1 arcmin/4 s = velocidad angular de rotación cada 4 segundos
La Tierra gira a una velocidad angular de 1 MINUTO DE ARCO
cada 4 SEGUNDOS
cada 4 SEGUNDOS
Y aquí llegamos a otro punto interesante, pues 4 segundos es el lapso equivalente a la unidad básica de tiempo del sistema hindú. Se trata del prâna, unidad de tiempo en relación con el intervalo de respiración del organismo humano en estado natural, y tal intervalo se mide como 4 segundos según el segundo occidental (el pars minuta secunda). Así podemos definir la velocidad de rotación de la Tierra como:
La Tierra gira a una velocidad angular de 1 MINUTO DE ARCO cada PRÂNA
1′ / prâna
y así…
1º / 60 prânas
Es una definición que puede parecernos extraña pero está íntimamente ligada a la rotación del propio planeta como superorganismo generador de oxígeno y dióxido de carbono que son respirados (como el prana) por el organismo humano. Y no sólo eso sino que el intervalo del prâna es paralelo al minuto de arco del sistema de división sexagesimal del círculo, y de hecho éste se divide en 21.600 arcmin (60 x 360º), la misma cantidad de prânas del día o de respiraciones diarias (inhalaciones y exhalaciones ó inspiraciones y respiraciones) del organismo humano en estado natural.
Y aún podemos afinar más, hasta la unidad de tiempo del segundo: ¿cúanta fracción de minuto de arco gira la Tierra en 1 segundo?
15”/s ó 15 arcsec/s = velocidad angular de rotación cada SEGUNDO
La Tierra gira a una velocidad angular de 15 SEGUNDOS DE ARCO
cada SEGUNDO DE TIEMPO
cada SEGUNDO DE TIEMPO
Pero también en la medición usando el sistema de unidades métricas por unidad angular calculamos que por minuto de arco (en 4 segundos) el ecuador gira 1,85 km, y vimos que 1,85 km equivalen a 10 estadios. Por tanto podemos combinar estas desconocidas unidades métrica (estadio) y cronológica (prâna) para crear otra definición de la velocidad de rotación del ecuador:
El ecuador gira a una velocidad de 10 ESTADIOS por PRÂNA
(girando 1 MINUTO DE ARCO durante 4 SEGUNDOS DE TIEMPO)
(girando 1 MINUTO DE ARCO durante 4 SEGUNDOS DE TIEMPO)
Es una definición comprensible teniendo claros los conceptos de “estadio” y “prâna” o de “minuto de arco”, pero significa lo mismo que 1,85 kilómetros cada 4 segundos. Ocurre que “10 estadios por prâna (girando 1 minuto de arco)” está expresado en “otro idioma” que no solemos manejar.
Y aún podemos afinar más tomando como unidad de tiempo básica el prâna, el cual se fracciona en 10 partes llamadas vipala.
Resumiendo, éstas son las velocidades de rotación de la Tierra medidas en unidades angulares por unidad de tiempo en las escalas de unas y otras:
15º/h = 15 GRADOS por HORA
15’/min = 15 MINUTOS DE ARCO cada MINUTO DE TIEMPO
(0,25º/min = 1/4 de grado por minuto)
1’/4 s = 1 MINUTO DE ARCO cada 4 SEGUNDOS DE TIEMPO (1’/prâna)
15”/s = 15 SEGUNDOS DE ARCO cada SEGUNDO DE TIEMPO
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| Rotación cenital a la velocidad de la luz. Con Celestia. |
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| Rotación a la velocidad de la luz. Con Celestia. |
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