Vận tốc tự quay quanh trục của Trái Đất có đặc điểm nào sau đây?

Đáp án đúng là: D

Khu vực chuyển động với vận tốc lớn nhất khi Trái Đất tự quay là ở xích đạo và nhỏ nhất ở vùng cực, đặc biệt là hai cực (giảm dần từ xích đạo về cực).

→ D đúng 

- A sai vì vận tốc tuyến tính phụ thuộc vào khoảng cách đến trục quay. Tại xích đạo, khoảng cách đến trục lớn nhất nên vận tốc tuyến tính lớn nhất, còn ở hai cực khoảng cách bằng 0 nên vận tốc tuyến tính bằng 0.

- B sai vì vận tốc tuyến tính phụ thuộc vào bán kính vòng quay. Vĩ tuyến càng gần xích đạo, bán kính càng lớn nên vận tốc tuyến tính càng lớn; ngược lại, gần cực bán kính nhỏ nên vận tốc tuyến tính giảm.

- C sai vì vận tốc tuyến tính lớn nhất tại xích đạo, nơi bán kính vòng quay lớn nhất. Từ xích đạo về chí tuyến và hai cực, bán kính giảm dần nên vận tốc tuyến tính cũng giảm dần.

1. Trái Đất là một hình cầu:

   • Khi quay quanh trục, các điểm trên bề mặt Trái Đất có quãng đường khác nhau phụ thuộc vào vĩ độ.
   • Vòng tròn xích đạo là lớn nhất, có bán kính dài nhất, nên quãng đường di chuyển trong một vòng quay của xích đạo là lớn nhất.

2. Thời gian quay là cố định:

   • Trái Đất quay một vòng quanh trục mất 24 giờ, thời gian này là như nhau ở mọi vĩ độ.
   • Do đó, các điểm gần xích đạo, với quãng đường di chuyển dài hơn, phải có vận tốc lớn hơn để hoàn thành vòng quay cùng lúc.

3. Vận tốc giảm về hai cực:

   • Ở hai cực, bán kính quay là 0, tức quãng đường di chuyển bằng 0, nên vận tốc tại cực là bằng 0.
   • Vận tốc giảm dần từ xích đạo về hai cực do sự giảm dần của bán kính quay theo vĩ độ.

4. Công thức tính vận tốc:

   • Vận tốc quay được tính bằng $v = \frac{2\pi R}{T}$​, trong đó $R$R là bán kính tại vĩ độ và T là thời gian quay. Khi R giảm, v cũng giảm.

Vì vậy, vận tốc tự quay lớn nhất ở xích đạo và giảm dần về hai cực là kết quả của sự thay đổi bán kính quỹ đạo theo vĩ độ.