השאלה נראית פשוטה אך אם רוצים תשובה ממש מדויקת צריך להגדיר את הזמן שאליו החישוב תקף, מכיוון שמשתנים שונים המשפיעים על החישוב אינם קבועים.
(1). המרחק של כדור הארץ לא זהה בכל רגע נתון והוא משתנה מעט (כלומר מסלול ההקפה אינו מעגל מושלם).
אם מעגל מושלם מקבל את הערך 0 ואליפסה מושלמת מקבלת את הערך 1 הרי שמסלול ההקפה של כדור הארץ הוא בעל ערך של 0.016, כלומר כמעט מעגל מושלם.
(2). מהירות כדור הארץ גם היא לא קבועה. על פי חוקי קפלר, כוכב לכת המקיף שמש מכסה שטחים שווים בזמן שווה. לכן כאשר כדור הארץ קרוב יותר לשמש (קורה בינואר, דווקא בתקופת החורף) הוא נע מהר יותר.
מהירות הקפת כדור הארץ את השמש תלויה במרחק מהשמש (חוקי קפלר).
המסלול המתואר כאן הוא אליפטי בצורה מוגזמת כי הוא מתאר מצב כללי ולאו דווקא את כדו הארץ (תמונה לקוחה מויקיפדיה).
אני אתן כאן את התשובה הכללית, שניתנת למעשה בכל ספר לימוד, מכיוון שלמעט לחישובים מאוד ספציפיים (כמו למשל שיגור חלליות) לתושבה המדויקת אין ממש משמעות.
באופן כללי הזמן (T) שלוקח להגיע מנקודה א' לנקודה ב' שווה למרחק (D) חלקי המהירות (S): T=D/S.
במילים אחרות: S=D/T, כלומר המהירות שווה למרחק חלקי הזמן.
הזמן שלוקח לכדור הארץ להקיף את השמש ידוע לכולנו- שנה אחת.
בשנה יש לנו 356 יום ו8544 שעות.
את המרחק ניתן לחשב; כדי לפשט את החישוב נניח שמסלול ההקפה של כדור הארץ את השמש הוא מעגלי. זהו אמנם קירוב מכיוון שהמסלול האמיתי הוא אליפטי אך הסטייה היא זניחה ולחישוב שלנו היא לא משמעותית.
היקף מעגל שווה לפעמיים הרדיוס כפול פאי (3.14).
במקרה שלנו, הרדיוס הוא המרחק הממוצע של כדור הארץ מהשמש השווה בקירוב ל 150 מליון קילומטר (מרחק זה מוגדר כיחידה אסטרונומית אחת, Astronomical unit) או באופן מדויק ל 149,597,890 ק"מ.
חישוב מסלול כדור הארץ סביב השמש ייתן לנו 149,597,8902*3.14159* שהם 939,950,471 ק"מ.
לכן מהירות הקפת כדור הארץ את השמש היא 939,950,471 חלקי 8544 או בערך 110,000 ק"מ בשעה.
אם המהירות הממוצעת של רכב בכביש המהיר היא 100 קמ"ש הרי שכדור הארץ שועט במהירות הגבוהה פי 1000 ועוקף אותנו בסיבוב בלי שאף שוטר תנועה רושם לו דו"ח.
מאת: ד"ר מאיר ברק
מחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.