スピン＆ローテート

物理学の円運動を研究する上で、回転と自転は重要な概念である。ジュニアクラスの子どもに聞くと、回転の例として回転するビーブレードを、回転の例として高速道路の円形軌道を走る車の動きを思いつくでしょう。その通りなのですが、この2種類の円運動はどう違うかご存知ですか？

太陽のまわりを回る地球の自転や公転を観察すると、自転や公転は私たち人間にとって非常に重要なことかもしれません。これらのことから、私たちの地球では、昼と夜の変化や季節の移り変わりがあります。革命は、あらゆる種類の自動車の開発を可能にし、より速く、よりシンプルな輸送を実現することにつながりました。どちらのタイプの循環運動も同じように重要かもしれませんが、それでも強調すべき相違点があります。

回転とは、物体が垂直軸に沿って円運動をすることです。私たちの住む地球の例で評価すると、地球は自転している、あるいは自転軸を中心に動いていることがわかります。しかし、太陽の周りを回る地球の動きを見ると、地球は軸を中心に回転しながら前進しており、これが自転の例となります。自転では、体は実際には動かず、元の位置のまま軸を中心に回転します。回転中は、実際に体の位置が変化し、時計回りまたは反時計回りの円軌道を移動する。また、この2つの動きによる影響も異なり、地球の場合、自転によって昼と夜の変化が観測される。地球が自転するとき、太陽の光を受けた地球の半分は明るくなり、太陽に面していない部分は暗闇になります。

地球は太陽の周りを公転しているため、その位置関係から1年のうちで異なる季節が観測されます。地球の仮想軸が地球の中心に対して23.5度の角度を持つとき、太陽に向かって曲がった部分は1年の半分が夏になり、太陽から離れた部分は1年の半分が冬になります。地球の自転運動により、太陽に対する地球の位置が常に変化しているため、さまざまな季節を観測することができます。