Comment expliquer le mouvement apparent du Soleil d'un point de vue héliocentrique?

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À partir d'un cadre de référence horizontal, la trajectoire du Soleil ressemble à une partie d'un cercle dans un plan incliné, comme le montre cette image:

                             entrez la description de l'image ici

Si vous optez pour un système héliocentrique, on dirait que c'est parce que la Terre tourne autour de son axe. Y a-t-il une explication plus détaillée de ce changement de référence?

Alors, comment expliquer en détail les faits suivants (vus d'un point de vue géocentrique - système de référence horizontal) à partir d'un système héliocentrique et le fait que la Terre tourne autour de son axe:

  • Pourquoi le chemin du Soleil fait-il partie d'un cercle?
  • Pourquoi est-ce chemin dans un avion?
  • Pourquoi cet avion est-il incliné?
  • Comment obtenir cet "angle d'inclinaison"?

Pourquoi ce mouvement semble-t-il uniforme d'un point de vue équatorial, et puis-je négliger l'écliptique pour comprendre les points ci-dessus?

J'ai essayé de le modéliser en utilisant une balle comme Terre, y ai attaché une caméra et utilisé une autre balle comme Soleil, mais je n'ai pas réussi à reproduire l'effet du mouvement apparent dans ce modèle. Il y a peut-être une animation qui rend les points ci-dessus clairs.

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Réponses:

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La photo montre 3 trajectoires du soleil sur une seule journée, tracées sur trois jours: le milieu de l'été, le milieu de l'hiver et un équinoxe. Le mouvement apparent du soleil est dû à la rotation de la Terre, pas au mouvement de la Terre autour du soleil.

  • Pourquoi la trajectoire du soleil fait-elle partie d'un cercle?

    Parce que la Terre tourne, vous vous déplacez donc en cercle autour d'un axe passant par les pôles de la Terre

  • Pourquoi est-ce chemin dans un avion?

    La surface locale de la Terre est modélisée comme un plan tangent à la sphère de la Terre. Lorsque la Terre tourne, ce plan tourne, et donc par rapport à ce plan, le soleil semble se déplacer. Parce que l'avion tourne dans un seul axe et à une vitesse uniforme, le soleil semble se déplacer en cercle, à travers le ciel. Comme c'est un cercle, c'est dans un plan.

  • Pourquoi cet avion est-il incliné?

    Il est incliné car vous n'êtes pas aux pôles, la surface de la Terre sur laquelle vous vous tenez est inclinée par rapport à l'axe de la Terre

  • Comment obtenir cet "angle d'inclinaison"?

    C'est votre latitude, ou plus exactement 90 - latitude. Si vous êtes aux pôles, le soleil se déplacerait dans un plan horizontal. Si vous êtes à l'équateur, le soleil se déplace dans un plan vertical.

    Les différents chemins (rouge vert et bleu sur la photo) sont dus à l'inclinaison de la Terre à 23,4 degrés, et donc en été (au nord) le soleil est plus haut à midi et plus au nord au lever et au coucher.

  • Pourquoi cette motion semble-t-elle être uniforme d'un point de vue équatorial?

    L'image semble montrer la trajectoire du soleil depuis un endroit à environ 45 degrés nord, par exemple le nord des États-Unis. Encore une fois, je peux mal comprendre la question.

    • James K
    la source
    Oui, un cercle est dans un avion. Mais il peut également s'agir d'une courbe (similaire à un cercle) qui ne se trouve pas dans un plan (voici quelques exemples de courbes ne se situant pas dans un plan: cs.technion.ac.il/~gershon/irit/user_man/compose .gif , aristidesatelier.com/sites/default/files/images/… ) Je veux donc savoir pourquoi ce doit être une courbe plane.
    re1
    Vous dites: "Parce que la Terre tourne, vous vous déplacez donc en cercle autour d'un axe passant par les pôles de la Terre", c'est un point que je ne comprends pas (voir ma question d'origine). Il est clair que cela implique que je verrai le soleil sur une courbe mais pourquoi est-il exactement une partie d'un cercle?
    re1
    Le dernier point «Pourquoi ce mouvement semble-t-il être uniforme d'un point de vue équatorial» ne concerne qu'indirectement l'image liée. Je peux le reformuler comme suit: "Pourquoi l'angle horaire change-t-il de manière univormale avec le temps?" Ony peut répondre "Parce que la terre tourne uniformément autour de son axe", mais je ne suis pas satisfait de cette réponse. C'est trop sloopy.
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    Tenez-vous dans une pièce, avec une lumière au plafond. Tournez-vous en pirouettant sur place. Vous pouvez observer que la lumière semble se déplacer dans un cercle.
    James K
    Pour le dernier point. C'est parce que la rotation de la constante de la Terre. Il ne change pas avec une précision inférieure à une seconde par an. Il n'y a rien de bâclé à ce sujet. La rotation de la Terre est mesurée très précisément.
    James K