BÀI TẬP ĐỊA LÍ TỰ NHIÊN (CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ VẬN ĐỘNG CỦA TRÁI ĐẤT) Chuyên đề BÀI TẬP ĐỊA LÍ TỰ NHIÊN (CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ VẬN ĐỘNG CỦA TRÁI ĐẤT)

A. CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ VẬN ĐỘNG TỰ QUAY QUANH TRỤC CỦA TRÁI ĐẤT

I. Giới thiệu khái quát về vận động tự quay quanh trục của Trái Đất và Hệ quả của vận động

1. Đặc điểm của vận động tự quay quanh trục của Trái Đất: TĐ tự quay quanh 1 trục tưởng tượng ngiêng 66033’ so với MP quỹ đạo chuyển động của TĐ quanh Mặt Trời Hướng quay: Từ Tây sang Đông(nhìn từ cực Bắc của TĐ xuống) - Thời gian hoàn thành một vòng quanh trục là một ngày đêm(24 giờ)

- Vận tốc quay: Vận tốc góc và vận tốc dài + Vận tốc góc quay của Trái Đất (trừ hai điểm cực) Ω=2π/T=3600/24h=150/h + Vận tốc dài V của các điểm khác nhau ở bề mặt Trái Đất phụ thuộc vào vĩ độ V=2πr/T= Ω.r (1) Vxđ=ΩR=(2π/864000s).6378000m=464m/s Tại vĩ độ φ: Vφ=Vxđ.cosφ

r I A φ φ O R Cos φ = r/R r = R x cos φ

2. Hệ quả của vận động 2.1. Sự luân phiên ngày và đêm trên Trái Đất 2.2. Giờ trên Trái Đất và đường chuyển ngày quốc tế 2.3. Sự lệch hướng chuyển động của các vật thể

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP 1. Tính vận tốc dài của một điểm khi biết vĩ độ (ᵩ): Vᵩ = Vxđ x Cosᵩ (Vxđ=464m/s) Ví dụ: Tính vận tốc dài tại các địa điểm có vĩ độ 100B, 200B V100B = 464 x Cos100 = 456m/s V200B = 464 x Cos200 = 436m/s

2. Xác định giới hạn múi giờ Khu vực giờ sớm: (150 x MG) ± 7030’ Khu vực giờ muộn: {(24-MG)x150 }±7030’ Ví dụ: Xác định giới hạn của các múi giờ số 5 và 21 Múi giờ số 5: (150x5) ± 7030’=67030’Đ, 82030’Đ Múi giờ 21: {(24-21)x150}± 7030’=37030’T, 52030’T

(m là chênh lệch về múi giờ) 3. Tính giờ : a) Tính theo giờ GMT: Khu vực giờ sớm: Giờ GMT + m Khu vực giờ muộn: Giờ GMT - m (m là chênh lệch về múi giờ) Ví dụ: Vào thời điểm 0 giờ ngày 31/12/2016(giờ GMT) thì ở múi giờ số 8 và múi giờ số 20 là mấy giờ, ngày nào?

Giờ ở múi số 8: 0 giờ ngày 31/12/2016+ 8 giờ = 8 giờ ngày 31/12/2016 Giờ ở múi số 20: 24 giờ ngày 30/12/2016 - 4 giờ = 20 giờ ngày 30/12/2016

b) Tính giờ địa phương Ví dụ: Kinh độ 1050Đ 1250Đ Giờ 5 giờ ? Ngày/tháng 20/11/2017

- Bước 1: Xác định khoảng cách kinh độ 1250-1050=20 kinh độ(kđ) - Bước 2: Từ khoảng cách kinh độ quy đổi về thời gian 20 kđ=15kđ+5kđ=1giờ+1/3giờ(20 phút) - Bước 3: Tính giờ ở kinh độ 1250Đ 5 giờ +1 giờ 20 phút= 6 giờ 20 phút ngày 20/11/2017

c) Dạng tổng hợp về tính giờ: Ví dụ: Tính giờ(theo giờ GMT) Kinh độ 520T 420Đ Múi giờ ? Giờ 16 giờ Ngày 1/1/2017

- Bước 1. Xác định khu vực giờ + 420Đ thuộc múi giờ số 3(cách KT giữa của MG số 3 là 30KT) + 520T thuộc múi giờ số 21(cách KT giữa của MG số 21 là 70KT) - Bước 2. Xác định chênh lệch múi giờ: Múi giờ số 3 sớm hơn 3 giờ so với giờ GMT Múi giờ 21 muộn 3 giờ so với giờ GMT

Vậy giờ ở múi 21 muộn 6 giờ so với giờ ở múi số 3. - Bước 3 Vậy giờ ở múi 21 muộn 6 giờ so với giờ ở múi số 3. - Bước 3. Xác định giờ, ngày 16 giờ ngày 1/1/2017- 6 giờ=10 giờ ngày 1/1/2017

4. Xác định khoảng cách tương đối Ví dụ 4. Xác định khoảng cách tương đối Ví dụ. Xác định khoảng cách tương đối(km) giữa A và B biết: Theo giờ GMT thì ở A là 8 giờ và B là 9 giờ, A và B cùng trên VT 160B 160B A(8 giờ) B(9 giờ)

Bước 1. Xác định chênh lệch về thời gian giữa 2 địa điểm: 9 giờ - 8 giờ = 1 giờ Bước 2. Quy đổi từ chênh lệch về thời gian sang chênh lệch về kinh độ: Chênh nhau 1 giờ tức A cách B 150 kt Bước 3. Xác định khoảng cách tương đối(km) Độ dài cung 10 trên VT 160B = 111,1km x cos 160 = 107km Vậy kc AB = 107 x 15 = 1605 km

B. CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ VẬN ĐỘNG QUAY QUANH MẶT TRỜI CỦA TRÁI ĐẤT

I. Giới thiệu khái quát về vận động quay quanh Mặt Trời của Trái Đất và Hệ quả của vận động

1. Đặc điểm của vận động quay quanh Mặt Trời của Trái Đất: Hướng quay: Từ Tây sang Đông(nhìn từ cực Bắc của TĐ xuống) Vận tốc trung bình: 29,8km/s - Quỹ đạo vận động là một hình e líp gần tròn(940.000.000km) Thời gian hoàn thành một vòng trên quỹ đạo là 365 ngày 5 giờ 48 phút 46 giây - Trục TĐ không đổi hướng trong không gian

- Do Quỹ đạo là một hình e líp nên hàng năm vào ngày 3/1 Trái Đất gần Mặt Trời nhất gọi là cận nhất(147 triệu km-30,3km/s). Ngày 4/7 ở xa Mặt Trời nhất gọi là viễn nhật(152 triệu km-29,3km/s)

2. Hệ quả của vận động 2.1. Chuyển động biểu kiến hằng năm của Mặt Trời 2.2. Các mùa trong năm 2.3. Ngày đêm dài ngắn theo mùa và theo vĩ độ

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP 1. Tính góc nhập xạ vào các ngày phân và chí trong năm

21/3 Chí tuyến Bắc MT 22/12 22/6 Chí tuyến Nam 23/9

Ngày 21/3 và 23/9 Đề tính góc nhập xạ tại một địa điểm có vĩ độ φ xác định (bán cầu Bắc và Nam như nhau) Góc nhập xạ α = 900 - φ β α 23027’B φ MT 00 O Góc nhập xạ α = 900 - β Mà β = φ (2 góc đồng vị)  α = 900 - φ 23027’N * Chú ý : tại xích đạo α = 900

Ngày 22/6 Đề tính góc nhập xạ tại một địa điểm có vĩ độ φ xác định, cần chia ra 3 trường hợp : φ > 23027’B 00≤ φ < 23027’B φ thuộc Nam bán cầu 23027’B 00 MT O

Ngày 22/6 α φ λ β φ > 23027’B Góc nhập xạ α = 900 - φ + 23027’ MT O Góc nhập xạ α = 900 - β Mà β = λ (2 góc đồng vị) và λ = φ - 23027’  α = 900 - (φ - 23027’) = 900 - φ + 23027’

Ngày 22/6 λ α φ β 00≤ φ ≤ 23027’B Góc nhập xạ α = 900 + φ - 23027’ Mà β = λ (2 góc đồng vị) và λ = 23027’ - φ  α = 900 - (23027’ - φ) = 900 + φ - 23027’ 23027’B 00 MT λ α O β φ

Ngày 22/6 λ φ α β Góc nhập xạ α = 900 - φ - 23027’ φ thuộc Nam bán cầu Góc nhập xạ α = 900 - φ - 23027’ Góc nhập xạ α = 900 - β Mà β = λ (2 góc đồng vị) và λ = 23027’ + φ  α = 900 - (23027’ + φ) = 900 - φ - 23027’ 23027’B * Chú ý : tại chí tuyến Bắc α = 900 00 MT λ O φ α β

Ngày 22/12 Đề tính góc nhập xạ tại một địa điểm có vĩ độ φ xác định, cũng cần chia ra 3 trường hợp : φ > 23027’N 00≤ φ ≤ 23027’N φ thuộc Bắc bán cầu MT O 00 23027’N

Ngày 22/12 φ λ α β φ > 23027’N Góc nhập xạ α = 900 - φ + 23027’ Mà β = λ (2 góc đồng vị) và λ = φ - 23027’  α = 900 - (φ - 23027’) = 900 - φ + 23027’ MT φ λ O α 00 β 23027’N

Ngày 22/12 φ α β 00≤ φ ≤ 23027’N) Góc nhập xạ α = 900 + φ - 23027’ Mà β = λ (2 góc đồng vị) và λ = 23027’ - φ  α = 900 - (23027’ - φ) = 900 + φ - 23027’ β φ MT α λ O 00 23027’N

Ngày 22/12 α φ λ β φ thuộc Bắc bán cầu Góc nhập xạ α = 900 - φ - 23027’ β α λ φ MT O Góc nhập xạ α = 900 - β Mà β = λ (2 góc đồng vị) và λ = φ + 23027’  α = 900 - (φ + 23027’) = 900 - φ - 23027’ 00 23027’N * Chú ý : tại chí tuyến Nam α = 900

Lưu ý các công thức tính Ngày 21/3 và 23/9 : α = 900 - φ Ngày 22/6 : 3 trường hợp : φ > 23027’B: α = 900 - φ + 23027’ 00≤ φ ≤ 23027’B: α = 900 + φ - 23027’ φ thuộc Nam bán cầu: α = 900 - φ - 23027’ Trong đó α là góc nhập xạ, φ là vĩ độ của địa điểm cần xác định góc nhập xạ.

Ngày 22/12 : 3 trường hợp : φ > 23027’N: α = 900 - φ + 23027’ 00≤ φ ≤ 23027’N: α = 900 + φ - 23027’ φ thuộc Băc bán cầu: α = 900 - φ - 23027’ Trong đó α là góc nhập xạ, φ là vĩ độ của địa điểm cần xác định góc nhập xạ.

Ví dụ: Tính góc nhập xạ lúc Mặt Trời lên cao nhất vào các ngày 21/3, 22/6, 23/9 và 22/12 của các địa điểm sau: Hà Nội(21002’B), Luân Đôn(51030’B), Lima(12006’N), Kếp tao(33056’N) Qua đó rút ra nhận xét và giải thích về sự thay đổi của góc nhập xạ trên Trái Đất

1. Tính góc nhập xạ : Địa điểm Vĩ độ 21/3 22/6 23/9 22/12 Hà Nội 21002’B 68058’ 87035’ 45031’ Luân Đôn 51030’B 38030’ 61057’ 15003’ Lima 12006’N 77054’ 54027’ 79031’ Kếp tao 33056’N 56004’ 32037’ 78039’

2. Nêu nhận xét và giải thích: Góc nhập xạ thay đổi theo vĩ độ địa lí Góc nhập xạ thay đổi theo thời gian trong năm

2 . Tính góc nhập xạ theo chuyển động biểu kiến của Mặt Trời Ví dụ: Tính góc nhập xạ lúc 12 giờ trưa ngày 20/5 ở Hà Nội (210B) Từ 21/3 đến 20/5 có 60 ngày, góc đi được 1 ngày là 908’’, MT lên TĐ ở vĩ độ: 60 x 908’’=15008’B Vậy góc nhập xạ tại Hà Nội là: h=900-21002’+15008’=84006’

3 . Tính ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh(ngày Mặt Trời mọc chính Đông và lặn chính Tây) Ví dụ: Hãy cho biết ngày 30/4Mặt Trời lên thiên đỉnh ở vĩ độ nào? Ngày 30/4 Mặt Trời lên TĐ lần 1 trong vùng nội chí tuyên BC Bắc - Từ 21/3 đến 22/6 CĐBK của MT đi được 1 góc là 23027’ trong 93 ngày. Vậy 1 ngày MT huyển động BK được 1 góc là 23027’:93=15’8” - Thời gian từ 21/3 đến 30/4 là 40 ngày, CĐBK được 1 góc là 40x15’8’’=1005’(B)

4 . Xác định tọa độ địa lí Ví dụ. Xác định tọa độ địa lí của điểm A(ở bán cầu Bắc) biết: khi giờ gốc là 5 giờ ngày 1/1/2008 thì giờ ở A là 10 giờ cùng ngày . Góc nhập xạ lúc 12 giờ trưa trong ngày 21/3 là 780 Xác định kinh độ: giờ ở A sớm hơn 5 giờ so với giờ gốc nên kinh độ của A là 750Đ Xác định vĩ độ: Góc nhập ngày 21/3 là 780 nên vĩ độ của A là 900-780=120 (B,N) Tọa độ địa lí của A(750Đ, 120B)

HOẠT ĐỘNG NHÓM ND1: Mỗi đơn vị Huyện/Thành phố/Thị xã soạn 2 bài tập có đáp án: Dạng BT về chuyển động quanh trục Dạng BT về chuyển động quanh Mặt Trời ND2: Báo cáo trước lớp để thảo luận rút kinh nghiệm