تدور الأرض حول محورها مرة واحدة كل 24 ساعة، وتكون سرعة دورانها أسرع عند خط الاستواء وأبطأ عند القطبين. وذلك بسبب أن الأرض ليست كرة مثالية، ولكنها مستديرة عند خط الاستواء ومدببة عند القطبين. هذا يعني أن المسافة من مركز الأرض إلى خط الاستواء أكبر من المسافة من مركز الأرض إلى القطبين.
كلما كانت المسافة من مركز الجسم أكبر، زادت سرعة دوران الجسم حول محوره. لذلك، تدور الأرض بشكل أسرع عند خط الاستواء، حيث تكون المسافة من مركز الأرض أكبر.
يمكن حساب سرعة دوران الأرض حول محورها باستخدام الصيغة التالية:
سرعة الدوران = 2πr / T
حيث:
- r هي المسافة من مركز الجسم إلى نقطة الدوران.
- T هي الفترة الزمنية للدوران.
في حالة الأرض، تكون المسافة من مركز الأرض إلى خط الاستواء حوالي 6378 كيلومتر، وتكون الفترة الزمنية للدوران حوالي 24 ساعة. لذلك، تكون سرعة دوران الأرض عند خط الاستواء حوالي 1670 كيلومتر في الساعة.
أما عند القطبين، تكون المسافة من مركز الأرض إلى القطب حوالي 6357 كيلومتر. باستخدام الصيغة السابقة، نجد أن سرعة دوران الأرض عند القطبين حوالي 1650 كيلومتر في الساعة.
يمكن ملاحظة اختلاف سرعة دوران الأرض حول محورها بين القطب والستواء من خلال مشاهدة حركة الشمس ونجوم السماء. عند خط الاستواء، تتحرك الشمس ونجوم السماء عبر السماء بسرعة أكبر مما تفعل عند القطبين.