Mọi người đều công nhận rằng “Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời”. Vậy có ai từng thắc mắc rằng nó quay với tốc độ thế nào không. Hôm nay ta thử kết hợp kiến thức Toán học và Vật lý Thiên văn để tính thử xem nhé.
Để cho dễ hình dung và dễ tính toán nhất, ta tạm chấp nhận rằng Trái Đất quay quanh Mặt Trời với quỹ đạo là một đường tròn với tâm là Mặt Trời và tốc độ ánh sáng được làm tròn là 300.000 km/s.
Có một dữ kiện tự nhiên mà chúng ta nên biết, đó là: ánh sáng phải mất 8 phút để từ Mặt Trời đi đến Trái Đất. Theo đó, khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất bằng 8x60x300.000 = 144.000.000 km. Tức là bán kính đường tròn quỹ đạo đã nói ở trên là 144 triệu km.
Từ đó có thể suy ra quãng đường Trái Đất phải đi chính bằng chu vi của đường tròn quỹ đạo, nghĩa là bằng bán kính nhân $2\pi$, bằng $144.000.000\times2\pi = 904.778.684$ km.
Trái Đất quay quanh Mặt Trời một vòng mất 1 năm. Ta lấy số 365 ngày làm 1 năm cho dễ tính, tức là 365x24x60x60 = 31.536.000 giây.
Từ đó suy ra, vận tốc của Trái Đất là 904.778.684/31.536.000 = 28,69 km/s.
Ghê chưa!
Thực tế thì vận tốc của ánh sáng là vào khoảng 299.792.458 km/s, còn thời gian để ánh sáng từ Mặt Trời đến Trái Đất là khoảng 8 phút 19 giây lận. Theo đó, khoảng cách giữa Mặt Trời và Trái Đất không phải 144 triệu km mà là khoảng 150 triệu km. Hơn nữa, quỹ đạo của Trái Đất cũng không phải hình tròn mà là hình elip, và thời gian để Trái Đất đi hết một vòng (một năm) trung bình là 365,2564 ngày. Do đó, các kết quả trên chỉ mang tính tương đối.
Tuy nhiên, so với kết quả thực tế thì các con số ở trên cũng là gần đúng đấy chứ!
Tộc độ trung bình của Trái Đất là khoảng 29,783 km/s, tức là gần 30 km/s.
Để dễ hình dung, ta sẽ làm một phép so sánh thế này. Tốc độ của một viên đạn khi ra khỏi nòng nhanh nhất cũng chưa tới 900 m/s. Cứ cho là 900 m/s luôn đi, tức là 0,9 km/s. Làm một phép chia đơn giản ta cũng tính ra được rằng Trái Đất “bay” nhanh gấp 33 lần một viên đạn nhanh nhất.
Cũng cần lưu ý thêm trằng Mặt Trời cũng không có đứng yên đâu, nó đang mang theo gần chục hành tinh quay quanh tâm của Thiên hà với tốc độ rất khủng khiếp, khoảng 251 km/s, hơn gấp 8 lần của Trái Đất luôn.
