Що таке полярні кола в географії?

Багато з ключових природних явищ на Землі пов’язані з астрономічним рухом нашої планети. Так добова зміна дня і ночі відбувається через її обертання навколо своєї осі.

А річна зміна сезонів знаходиться під впливом відразу двох факторів: обертання нашої планети навколо Сонця і кута нахилу її власної осі, що дорівнює 23,44 °.

При цьому наявність такого нахилу призводить до того, що в деяких районах земної кулі зміна дня і ночі відбувається «неправильно»: ніч і день в них можуть тривати від двох діб до півроку. Ці тривалі добові цикли мають власну назву: полярний день і полярна ніч. А уявну лінію на поверхні Землі, за якої виникає полярний день або полярна ніч, називають полярним колом.

Що являє собою полярне коло?

На нашій планеті існує два полярних кола – північний і південний. Кожен з них являє собою коло, паралельну екватора. При цьому полярні кола розташовуються на однаковій відстані від екватора. Якщо визначати розташування цих ліній в географічних координатах, то вони будуть сформовані всіма точками, розташованими на 66,562 ° північної і південної широти.

Області, що знаходяться на мапі вище (північну півкулю) або нижче (південну півкулю) цих паралелей будуть носити назву полярних областей, і з їх території буде можливим спостерігати явище полярного дня і полярної ночі. На ці області припадає аж 8% земної поверхні, більшу частину з яких займають води Північного Льодовитого океану і льоди Антарктиди.

Чому за полярним колом змінюється довжина дня і ночі?

Як вже було сказано вище, вісь Землі нахилена до площини орбіти її обертання навколо Сонця.

Таким чином, за добовий оборот планети її полярні області не виходять з області тіні або світла. В таких умовах зміна дня і ночі стає можливою тільки під час річного руху Землі. Звідси можна зробити висновок, що якби земна вісь була перпендикулярна орбіті нашої планети, то полярного дня і ночі не існувало б.

Тривалість і вираженість «асиметричних» добових циклів залежить від близькості спостерігача до полярного кола: чим ближче він знаходиться до цієї умовної лінії, тим коротше і менш виражена полярна ніч або день. Це відбувається через те, що перебуваючи близько до лінії горизонту, Сонце може досить сильно висвітлювати поверхню землі, але при цьому його диск буде залишатися невидимим.

В результаті полярна ніч буде мати чітко виражені «денні» періоди, що збігаються з циклічністю «нормальних» доби. Під час же безперервного полярного дня Сонце буде здійснювати незвичайне «хвилеподібний» рух по небосхилу, періодично наближаючись до горизонту, і значно знижуючи свою яскравість в ці моменти.

Чи шкідливо жити за полярним колом?

Протягом багатьох мільйонів років еволюції людина пристосувалася до «стандартного» сонячного циклу. В результаті багато функцій нашого організму здійснюються синхронно із заходом/сходом сонця. В першу чергу це можливо завдяки різним гормонам, ключову роль серед яких грає меланін і серотонін. Основна роль першого полягає в зануренні людини стан сну, в той час як другий відповідальний за пробудження і бадьорість протягом всього дня.

Але справа в тому, що вироблення цих речовин як раз стимулюється природним сонячним світлом або його відсутністю. Тому зміна добового циклу має сильний негативний вплив на організм, призводячи до хронічного безсоння, зниження загального тонусу, депресії, втрати концентрації і т.д., що в подальшому може спровокувати розвиток значно серйозніших хвороб, особливо якщо людина проживає в умовах Заполяр’я протягом 10-15 років поспіль.

Що таке полярна ніч і полярний день?

Під полярним днем ​​мається на увазі часовий період, під час якого сонце не опускається за горизонт більше 24 годин.

Відповідно, полярної ночі називають період, коли сонце не піднімається з-за обрію більше 24 годин. Це періодичне природне явище властиве лише деяких територій земної кулі і обумовлено специфікою руху нашої планети в космічному просторі.

Механізм полярної ночі і дня

Всім добре відомо, що причиною добової зміни дня і ночі є круговий рух Землі навколо своєї осі. На додаток до цього планета здійснює кругові рухи навколо більшого небесного тіла – Сонця. При цьому через орбіту Землі можна побудувати площину, якою астрономи назвали площиною екліптики, і яка відіграє важливу роль у багатьох астрономічних обчисленнях. Очевидно, що земна вісь буде перетинатися з даної площиною, в результаті чого утворюється кут в 23,5 °.

Якщо уявити собі цю картину, то буде видно, що при добовому русі земної кулі навколо своєї осі крайня південна і північна його частини будуть постійно перебувати в тіні або на світлі. Отже, на цих територіях буде спостерігатися явище полярної ночі і полярного дня. На географічній карті ці землі будуть знаходитися на 66 ° 34 ‘північної широти (Північне полярне коло) і 66 ° 33’ південної широти (Південне полярне коло).

Прояв полярного дня і ночі

Чим ближче спостерігач буде знаходитися до північного або південного географічного полюсу, тим довше буде тривати полярний день і полярна ніч (на невеликій області безпосередньо навколо полюса півроку сонце не заходить за горизонт, а півроку панує абсолютна темрява). При цьому під час полярного дня шлях нашого світила над горизонтом буде проходити по синусоїдальної (хвилеподібною) траєкторії.

З іншого боку в залежності від географічної широти освітленість неба під час полярної ночі може змінюватися, так як сонце хоч і не виходитиме з-за обрію, але буде світити через нього. У зв’язку з цим полярну ніч поділяють на кілька видів:

• Астрономічна: небо настільки світле, що велика частина небесних об’єктів не видно неозброєним оком.
• Громадянська: рівень освітленості відповідає сутінків, читати на вулиці в цей період без додаткового освітлення практично неможливо.
• Навігаційна: всі транспортні засоби повинні використовувати нічні освітлювальні прилади, так як орієнтуватися в просторі при природному рівні освітлення дуже складно.
• Повна: відповідає опівнічному рівню освітленості «нормальних» доби.

За полярним колом знаходяться території наступних країн: Ісландія, Швеція, Канада, Норвегія, Росія, Фінляндія і Данія (острів Гренландія). При цьому тут мається на увазі виключно північне полярне коло, так як зона дії південного полярного кола доводиться на Антарктиду, яка не підконтрольна жодній державі.

Вплив на людину

Людський організм адаптований до 24-часовму добового циклу, тому як полярна ніч, так і полярний день є для нього великим стресом. Довгий безперервне перебування під сонячним світлом негативно впливає на вироблення гормону сну – мелатоніну, що може призвести до безсоння і супутнім розладів.

Тому людям, змушеним жити в умовах полярного дня, необхідно дотримуватися наступних правил: обмежити контакт з джерелами штучного освітлення (в тому числі з електронними пристроями) в умовно нічні години, строго дотримуватися режиму дня (спати не менше 8 годин на добу), затемнювати житло під час сну (використовувати штори і светозащитную пов’язку на очі).

Тривалий дефіцит природного світла також негативно впливає на гормональні функції організму. В цьому випадку пригнічується вироблення серотоніну, який ще називають «гормоном радості». В результаті людина впадає в перманентне депресивний стан, страждає від безсоння, відчуває зниження імунітету.

Медичні дослідження вказують на те, що проживання в Заполяр’ї довше 15 років може сильно виснажити організм і може призвести до розвитку ряду хронічних захворювань.

Що Таке Коло: Повний Огляд та Практичні Застосування

Коло – це одна з основних геометричних фігур, яку ми вивчаємо у математиці. На перший погляд, воно може здатися трошки складним, але насправді це надзвичайно цікава та важлива форма. У цій статті ми детально розглянемо що таке коло, розберемось з його властивостями і складовими частинами. Готові зануритися у світ кругової геометрії? Давайте розпочнемо разом!

Що Таке Коло: Визначення та Складові

Коло – це геометрична фігура, яка складається з безлічі точок, розташованих на однаковій відстані від центра. Коло є замкнутою кривою лінією і може бути описано за допомогою дуги. Крім того, коло складається з двох основних частин – це центр та радіус.

Центр кола – це точка, яка знаходиться в середині фігури і від якої відраховується відстань до будь-якої точки кола. Центр кола є точкою симетрії, оскільки будь-яка пряма лінія, що проходить через центр, розділяє коло на дві рівні частини.

Радіус кола – це відрізок прямої лінії, який з’єднує центр кола з будь-якою точкою на колі. Радіус має однакову довжину для будь-якої точки на колі і є півдіаметром кола.

Додаткові частини кола

Крім центра та радіуса, коло має інші важливі складові, такі як діаметр, хорда, дуга, дотична, сектор та сегмент.

1. Діаметр кола: Відрізок, що з’єднує будь-які дві точки на колі і проходить через його центр. Діаметр кола дорівнює двом радіусам кола і є найбільшою відстанню між двома точками на колі.
2. Хорда кола: Відрізок, який з’єднує дві будь-які точки на колі. Хорда кола може бути будь-якої довжини, але якщо вона проходить через центр, то вона називається діаметром.
3. Дотична до кола: Пряма лінія, яка торкається кола в одній точці, тобто має спільний з колом тільки один елемент – цю точку дотику. Дотична до кола завжди перпендикулярна до радіуса, що проведений у точці дотику.

1. Дуга кола: Частина кола, яка обмежена двома точками на колі та відрізняється від повної довжини кола. Дуга кола може бути будь-якої довжини, але завжди меншою за довжину кола.
2. Сектор кола: Частина кола, обмежена двома радіусами та відповідною дугою кола.
3. Сегмент кола: Частина кола, обмежена хордою та відповідною дугою в кола.

Геометричні Формули Кола: Розглядаємо та Застосовуємо

Вивчивши основні складові, давайте поглибимося у математичні аспекти та визначимо деякі ключові формули кола.

Від Конгруентних до Концентричних: Різновиди Кіл у Деталях

Тепер, коли ми занурилися у визначення та формули, давайте вивчимо різновиди кіл, оглядаючи їхні визначення та графічне представлення.

Властивості Кола: Поглиблене Вивчення Основ Геометрії

Окрім формул та визначень, коло має купу властивостей, які відображають його характер та використання. Поговоримо про деякі із них:

• діаметр кола ділить його на дві рівні частини;
• кола з однаковими радіусами або діаметрами рівні між собою;
• діаметр кола є найдовшою хордою і вдвічі більше радіуса;
• рівні хорди завжди знаходяться на однаковій відстані від центра кола;
• перпендикулярна бісектриса хорди проходить через центр кола;
• коли два кола зустрічаються, лінія, що з’єднує точки перетину, буде перпендикулярна до лінії, що з’єднує їхні центри;
• кола, які відрізняються за розміром або мають різні радіуси/діаметри, є подібними;
• радіус – це бісектриса перпендикуляра хорди кола;
• кут між радіусом і дотичною завжди дорівнює 90 градусів;
• дві дотичні ідентичні, якщо вони мають спільну точку початку;
• радіуси рівних кіл рівні і мають рівні площі й окружності;
• відстань між найдовшою хордою (діаметром) і центром кола дорівнює нулю.

Використання Геометричних Знань: Означення та Властивості Кола на Прикладах

Знаючи всі формули, визначення та властивості кіл, давайте перейдемо до практики і розглянемо конкретні приклади для ще глибшого розуміння цих понять.

Приклад 1: Що таке коло в геометрії?

Коло – це геометрична фігура, що складається з усіх точок, розташованих на однаковій відстані від центра.

Приклад 2: Які основні складові частини кільця?

Основні частини кола включають центр, радіус, діаметр, хорду, дугу, дотичну, сектор і сегмент.

Приклад 3: Коло – це те саме, що еліпс?

Ні, коло і еліпс – це різні геометричні фігури. Коло є особливим випадком еліпса, де всі радіуси рівні.

Приклад 4: Довжина кола 450 см. Визначте радіус ролика.

Отже, за умовою маємо, що довжина кола дорівнює 450 см. Підставляючи це значення у формулу С=2·π·R, отримаємо:

Звідси, радіус дорівнює 71.656 см.

Приклад 5: Лінія CD є дотичною до кола з центром у точці O та діаметром AB. Знайти радіус та довжину AC, якщо CD і BC дорівнюють 20 та 10 сантиметрів відповідно.

Отже, за умовою маємо, що CD є дотичною до кола в точці D. Ми знаємо, що дотична утворює прямий кут із радіусом кола в точці дотику. Отже, ∠CDO=90°.

Нехай радіус кола дорівнює x см. Тоді OB=OD=x см. Використовуючи далі теорему Піфагора для прямокутного трикутника COD, отримуємо:

Отже, радіус кола OB=15 см. Таким чином, довжина AC=AB+2·BO=10+2·15=40 см.

Дивіться Також:

Щоб ще глибше зануритися у світ геометрії та зрозуміти повний обсяг застосування кола, рекомендуємо вам ознайомитися з наступними цікавими темами:

1. Центр кола: З геометричної теорії до практичних застосувань: Дізнайтеся, як центр кола впливає на його властивості та як це знання може бути корисним у практичних завданнях.
2. Радіус кола: Повний посібник з розрахунку та застосування: Розкрийте всі тонкощі розрахунку радіуса та розгляньте його використання у різноманітних завданнях.
3. Формула довжини кола: Від теорії до застосування: Детально розгляньте, як визначити довжину кола та в яких випадках це знання може бути корисним.
4. Площа Кола: Від означення до практичних задач: Вивчайте теорію та методи обчислення площі кола, а також розв’язуйте цікаві завдання, пов’язані з площею.