Як добові шляхи зірок розташовані щодо. Висота полюса світу та географічна широта місця спостереження. Добовий рух світил на різних широтах. Добовий рух Сонця

Упорядник

Рижкова С.С.,

вчитель астрономії ОПШ №11 ім.

Зошит на друкованій основі з астрономії для індивідуальної роботи та самоконтролю призначений учнів 11-х класів.

У ній зібрані основні матеріали для самоконтролю щодо вирішення завдань з кожної теми та надано рекомендації та завдання для проведення індивідуальних домашніх спостережень та досліджень.

Є корисні поради для орієнтування за зірками, місяцем та Сонцем.

I Небесні сфери.

Спостереження №1

«Обертання небесної сфери»

У зоряну ніч зверніть увагу на якусь яскраву зірку в південній частині неба. Зауважте її розташування стосовно якогось земного предмета, замалюйте і запишіть годину спостереження. Повторіть (з того ж місця) спостереження через півгодини або годину кілька разів (щоразу замалювати положення зірки та записати годину спостереження)

Висновок:

Оцінка

Практична робота №1

"Визначення координат зірок"

(Робота з координатною сіткою карти)

Зірка

Сузір'я

Цікаві факти

про зірку

Сіріус

α Великого пса

Найяскравіша зірка та найближча до Землі

(9 світлових років)

Епсілон

ξ Возничого

Діаметр зірки в 3000 разів більший за діаметри Сонця

Відмінювання δ = Пряме сходження α =

Альфа

α Геркулеса

Обсяг 10 15 разів перевищує обсяг Сонця, а світло до Землі йде

1200 років

Відмінювання δ = Пряме сходження α =

α Кассіопеї

Речовина зірки в 2 млн. разів щільніша за воду

Відмінювання δ = Пряме сходження α =

Тay

τ Кіта

Найбільш схожа з

Сонцем

Відмінювання δ = Пряме сходження α =

Рігель

β Оріона

Найдальша від Землі (1400 св. років)

Відмінювання δ = Пряме сходження α =

Бетельгейзе

α Оріона

Щільність зірки в 30 разів менша за щільність повітря

Відмінювання δ = Пряме сходження α =

Оцінка

Тепер познайомимося зі способами орієнтування Сонцем.

1. Південна лінія завжди спрямована з півночі на південь. За її допомогою завжди можна визначити сторони горизонту.

2. У момент істинного півдня тінь від предметів завжди спрямована північ, а Сонце перебуває над точкою півдня. Знаючи час сьогодення, легко визначити сторони горизонту.

Знаючи час справжнього півдня, можна орієнтуватися за допомогою годинника. Тримаючи годинник у горизонтальному положенні, направляють годинникову стрілку на те місце горизонту, над яким знаходиться Сонце. На хвилинну стрілку не звертають уваги. Проміжок між кінцем годинникової стрілки і точкою, що показує справжній полудень для місця спостереження, ділять навпіл. Напрямок від центру циферблату через одержану середину вкаже на точку півдня.

поверхня майданчика горизонтальна, нитка схилу збігається з проведеною на планці лінією.

Встановивши перпендикулярно до поверхні обраного вами горизонтального майданчика стрижень (гномон), годинник в одинадцять позначте положення кінця тіні гномона. Радіусом, що дорівнює довжині цієї тіні, з центром у підставі гномона проредіть дугу.

Ви знаєте, що до полудня довжина тіні коротшає, але після полудня вона починає подовжуватися. Простежте, коли тінь від гномона, подовжуючись, знову досягне дуги, і позначте цю точку на дузі. Відстань між отриманими точками А і В розділіть навпіл і середину дуги - точку З'єднайте з основою стрижня. Це і буде південна лінія.

Щоб бути впевненим, що південна лінія проведена правильно, повторіть все спочатку, але трохи раніше чи пізніше, ніж перший раз. Якщо обидві лінії співпадуть, значить південна лінія визначена правильно.

На наступний день, попередньо звіривши годинник з сигналом точного часу, простежте, о котрій годині за місцевим часом тінь від гномона збігається з полуденною лінією. Це і буде час справжнього півдня, тому що саме в цей момент висота Сонця над обрієм найбільша, а тінь від гномона найменша. Ви побачите, що справжній полудень не збігається з 12 годинами - показом півдня по годинах. Це не дивно, адже годинник показує декретний або поясний час, а гномон показує час півдня за рухом Сонця.

Час, що визначається за Сонцем, називається справжнім сонячним часом, а проміжок часу між двома справжніми півдня - справжньою сонячною добою.

Зрозуміло, що при орієнтуваннях на Сонце слід користуватися сонячним часом.

Спостереження №2

«Довколаполярні сузір'я»

(Спостереження геометричного шляху зірок)

У зоряну ніч зауважте розташування навколополярних сузір'їв у північній частині неба: Великої Ведмедиці, Малої Ведмедиці та Кассіопеї. Замалюйте їхнє взаємне розташування.

Спостерігайте з цього місця розташування цих сузір'їв кожні 2 тижні.

Висновок:

Оцінка

Перевірна робота № 1 (самоконтроль)

Сузір'я. Зоряні карти. Небесні координати

Варіант 1

1. Визначте за зірковою картою екваторіальні координати наступних зірок: 1) α Терезів; 2) β Ліри.

2. Чому Полярна зірка майже не змінює свого становища щодо горизонту?

Варіант 2

1. Знайдіть на зірковій карті та назвіть об'єкти, що мають координати: 1) α = 15 год 12 хв, δ = - 9°; 2) α - 3 год 40 хв,

δ = +48 °.

2. У яких точках небесний екватор перетинається з лінією горизонту?

Варіант 3

1. Визначте за зірковою картою екваторіальні координати наступних зірок: 1) α Великої Ведмедиці; 2) γ Оріону.

2. Як розташовується вісь світу щодо земної осі? щодо площини небесного меридіана?

Варіант 4

1. У якому сузір'ї знаходиться Місяць, якщо його координати

α = 20 год 30 хв, δ = -20 °?

2. У яких точках небесний меридіан перетинається із горизонтом?

Варіант 5

1. Визначте за зірковою картою екваторіальні координати наступних зірок: 1) α Персея; 2) β Кита.

2. Чому дорівнює висота точки зеніту над горизонтом?

Варіант 6

1. Визначте за зоряною картою сузір'я, в якому знаходиться галактика М31, якщо її координати α = 0 год 40 хв, δ =+41°.

2. Як проходить площина горизонту щодо поверхні земної кулі?

ОРІЄНТУВАННЯ ПО МІСЯЦЮ

Місяць, як і зірки, може бути надійним орієнтиром, що допомагає визначити сторони горизонту. Запам'ятайте два способи орієнтування:

1) Повний Місяць найбільшу висоту над горизонтом має опівночі. У цей час вона знаходиться над точкою півдня і дає достатньо світла, щоб помітити чітко тінь від предметів. Опівночі тінь від предметів найкоротша і спрямована північ. До півночі тінь спрямована на північний захід, після півночі-на північний схід.

Ви, напевно, помітили, що орієнтування по Сонцю і Місяцю в повний місяць дуже схожі.

2) Молодий Місяць спостерігається у західній частині неба відразу після заходу Сонця. Протягом ночі, описуючи дугу на південному боці неба, Місяць опускається на схід. Найбільшу висоту над обрієм вона має опівночі. У цей момент вона знаходиться над точкою півдня.

У середніх широтах північної півкулі горбик молодого Місяця у всіх фазах дивиться на захід.

ОРІЄНТУВАННЯ ЗА СОНЦЕМ

Сонце такий самий надійний орієнтир, як і зірки. Однак, щоб уміти орієнтуватися за Сонцем, необхідно навчитися визначати сонячний час та користуватися ним. Пояснимо це.

Насамперед треба визначити напрямок південної лінії. Для цього необхідно вибрати горизонтальний майданчик (на подвір'ї, на балконі, на підвіконні), куди потрапляє сонячне світло. Горизонтальність майданчика можна перевірити за допомогою рівня або рівня. Ватерпас легко виготовити самостійно. Візьміть дві рівні прямокутні планки та прибийте одну до іншої під прямим кутом. Посередині вертикальної планки проведіть лінію та підвісте вантаж на нитки. Якщо

Ведмедиці, як і всі зірки неба, здійснює добовий оборот навколо полюса світу проти годинникової стрілки з періодом, рівним 24 год.

Уявіть собі на небі величезний циферблат із центром у полюсі світу (практично у Полярній зірці) та цифрою 6 над точкою півночі. Стрілка такого годинника проходить від Полярної зірки через дві крайні зірки Великої Ведмедиці. Переміщення стрілки одне розподіл небесного Циферблата відбувається протягом двох годин.

Щоб визначити час, треба насамперед вирахувати дату місяця з початку року з десятковими частками. Кожні три дні рахуються за одну десяту частку місяця. Наприклад, 3 жовтня відповідає число 10,1. Це число треба скласти з показаннями годинника, а суму помножити на 2. Отриманий твір слід відняти з числа 55,3, яке залежить від певного положення зазначених сузір'їв. Число 55,3 треба запам'ятати. Формула для обчислення часу ночі наведена на малюнку.!

Щоб викладене вище стало більш зрозумілим, вирішимо задачу: припустимо, 18 жовтня ви помітили, що стрілка зоряного годинника спрямована на цифру 6. О котрій годині це було?

Рішення. Жовтень-десятий місяць року, отже, 18 жовтня відповідає число 10,6. Склавши це число з показанням годинника і помноживши на два, отримаємо: (10,6 + 6)2 = 32,2. Отримане число треба відняти з 55,3: 55,3-33,2 = 22,1.

Відповідь: спостереження було проведено о 10 год 6 хв вечора.

Вправляйтеся у вирішенні подібних завдань.

Спостереження №3

"Визначення географічної широти місця спостереження за допомогою екліметра"

Для спостереження виготовте саморобний прилад -екліметр, з картону радіусом 10 см. На його півкруглій частині наносяться градусні поділки, а в центрі діаметра прикріплюється тонка, але міцна нитка (див. мал.). До кінця нитки прикріпіть намистинку. Якщо діаметр екліметра направити на спостерігане світило, то нитка пройде через поділ, який буде відповідати висоті світила над горизонтом.h.

Виміряйте висоту Полярної зірки та порівняйте отриманий результат із географічною широтою міста.

Дата

спостереження

Висота

Полярної зірки

Географічна широта

h 1 =

h 2 =

h 3 =

Висновок:

Оцінка

Перевірна робота №2 (самоконтроль)

Визначення географічної широти

за астрономічними спостереженнями

Варіант 1

1. На якій висоті відбувається в Ленінграді, географічна широта якого дорівнює 60 °, верхня кульмінація зірки Альтаїр?

2. Світило сходить у точці сходу. Де воно буде за 12 год?

Варіант 2

1. Яке відмінювання зірки, якщо вона кульмінує у Москві, географічна широта якої дорівнює 56°, на висоті 63°?

2. Як розташовуються добові шляхи зірок щодо небесного екватора?

Варіант 3

1. Якою є географічна широта місця спостереження, якщо зірка Регул спостерігалася у верхній кульмінації на висоті 57°?

2. Де на Землі не видно жодних зірок південної півкулі неба?

Варіант 4

1. На якій висоті відбувається верхня кульмінація зірки Спіка у місті, географічна широта якого становить 50°?

2. Як щодо обрію розташовуються добові шляхи зірок для спостерігача, що знаходиться на полюсі Землі?

Варіант 5

1. Яким є відмінювання зірки, якщо її верхня кульмінація в Єревані, географічна широта якого дорівнює 40°, відбувається на висоті 37°?

2. Яке коло небесної сфери всі зірки перетинають двічі на добу, якщо спостереження ведуться середніх широтах"."

Варіант б

1. Якою є географічна широта місця спостереження, якщо зірка Бетельгейзе спостерігалася у верхній кульмінації на висоті 48°?

2. Як розташовується вісь світу щодо земної осі? щодо площини горизонту?

Корисні поради

Небесні світила – надійні орієнтири

Орієнтування за зірками

З давніх часів і досі зірки були і залишаються надійними орієнтирами, за якими люди знаходять сторони горизонту і визначають час ночі. Способів орієнтування багато, ми розповімо деякі з них.

1. Знання розташування Полярної зірки дуже важливо, оскільки вона вказує на північний бік горизонту і цим допомагає визначити й інші сторони світла. Однак Полярна зірка може бути закрита серпанком або хмарами, а в просвіті можуть бути видно інші зірки та сузір'я. Отже, не менш важливо вміти знаходити місцезнаходження Полярної зірки за допомогою яскравих зірок і сузір'їв, що видно на небі. Для цього треба добре пам'ятати навколополюсні сузір'я та їхнє взаємне становище.

2. Орієнтуватися можна і по ручці ковша Великої Ведмедиці. Опівночі навесні вона спрямована на схід, влітку-на південь, восени-на захід, взимку - на північ.

3. Орієнтуватися можна за допомогою інших сузір'їв. Наприклад, над точкою півдня опівночі бувають Волопас - у травні, Лебідь і Орел - у липні, квадрат Пегаса - у вересні.

Ви можете самі за допомогою зіркової карти та накладного крута вибрати ті яскраві зірки та сузір'я, які у певні місяці року та у певні години ночі можуть служити для вас орієнтирами. Запишіть їх у зошит і за допомогою вправ постарайтеся запам'ятати.

4. Час ночі легко визначити за взаємним становищем щодо горизонту сузір'їв Великої та Малої Медведиць. Це з тим, що Сузір'я Біль-

V Сонце – найближча зірка

Спостереження №7

«Спостереження плям ні Сонце»

Перед вами фотографії плям на Сонці з 2 до 7 квітня.

Проведіть обробку фотографії:

1.Виміряйте циркулем розміри найбільших плям, які обведіть олівцем і пронумеруйте.

2.Порівняйте їх із діаметром Сонця в масштабі 1см -45000км.

3. Виміряйте відстань цих плям від центру Сонця на всіх малюнках, добудувавши вигляд Сонця до повного диска.

4. Дані занесіть до таблиці.

Дата спостереження

Порядковий номер

фото

Порядковий номер

плям

Розмір

плями

Його роз-

стояння від

центру

Сонце

Зіставивши дані, зробіть висновок:

Оцінка

Практична робота №1

«Визначення груп зірок»

За допомогою зіркової карти та накладного кола визначте незахідні, висхідні та західні, невисхідні сузір'я, які будуть видно у день вашого народження з 20 00 до 4 00 ранку.

День народження____________________________________

Незахідні

Висхідні та західні

Невисхідні

Оцінка

II Будова Сонячної системи

(Небесна механіка)

Перевірна робота №3 (самоконтроль)

Закони Кеплера Варіант 1

1. Чим дорівнює велика стать вісь орбіти Урана, якщо зоряний період обігу цієї планети навколо Сонця становить 84 роки?

2. Як змінюється значення швидкості руху планети під час її переміщення від афелію до перигелію?

Варіант 2

1.Велика піввісь орбіти Сатурна 9,5 а. е. Який зоряний період його обігу навколо Сонця?

2.В якій точці еліптичної орбіти кінетична енергія штучного супутника Землі (ІСЗ) максимальна та в якій – мінімальна?

Варіант 3

1. Велика піввісь орбіти Юпітера 5а. е. Який зоряний період його обігу навколо Сонця?

2. У якій точці еліптичної орбіти потенційна енергія штучного супутника Землі (ІСЗ) мінімальна і в якій максимальна?

Варіант 4

1.Зоряний період звернення Юпітера навколо Сонця становить 12 років. Яка середня відстань Юпітера до Сонця?

2. У якій точці орбіти планети її кінетична енергія максимальна, у якій – мінімальна?

Варіант 5

1.Велика піввісь орбіти Марса 1,5 а. е. Чим) дорівнює зоряний період його звернення навколо Сонця?

2.Як змінюється значення швидкості руху планети за її переміщенні від перигелія до афелію?

Варіант 6

1. Велика піввісь орбіти Венери 0,7 а. е. Чим) дорівнює зоряний період її обігу навколо Сонця?

2. Як відбувається видимий рух планет?

Творче завдання:

Визначте свій вік на планеті

__________________________________________________________

B I

У скільки разів зірка 3,4 зіркової величини слабша за Сіріуса, що має видиму зоряну величину -1,6?

Чому дорівнює абсолютна зоряна величина Сіріуса, якщо відстань до неї 2,7 пс?

Яка світність Біжи? Абсолютну зоряну величину Сонця прийняти рівною 4,8.

В II

У скільки разів зірка, що має видиму зіркову величину - 3, яскравіше за зіркудругий величини?

Обчислити абсолютну зоряну величину Біжи, якщо відстань до неї 8,1 пс?

Яка світність Сиріуса? Абсолютну зоряну величину Сонця прийняти рівною 4,8.

Рішення

Оцінка

У II

Паралакс Альтаїра 0,20", Чому дорівнює відстань до цієї зірки в парсеках та світлових роках?

Паралакс зірки дорівнює 0,08". У скільки разів ця зірка далі від нас, ніж Сонце?

Паралакс зірки дорівнює 0,16". У скільки разів ця зірка далі від нас, ніж Сонце?

Річний паралакс Веги 0,11". Відстань до зірки Бетельгейзе 652 св.року. Яка з цих зірок далі від Землі та у скільки разів?

Рішення

Оцінка

Перевірна робота №4 (самоконтроль)

Конфігурації та умови видимості планет

Варіант 1

1.Через який проміжок часу повторюються моменти максимальної віддаленості Венери від Землі, якщо її зоряний період дорівнює 225 діб?

2. Які планети можуть спостерігатися у протистоянні? Яких не можуть?

Варіант 2

1.Через який проміжок часу повторюються протистояння Марса, якщо зоряний період його обігу навколо Сонця дорівнює 1,9 року?

2. Які планети не можуть знаходитись у нижньому з'єднанні?

Варіант 3

1.Чому дорівнює зоряний період обігу Венери навколо Сонця, якщо її верхні з'єднання із Сонцем повторюються через 1,6 року?

2. У якій конфігурації і чому найзручніше спостерігати Марс?

Варіант 4

1.Чому дорівнює зоряний період звернення Юпітера, якщо його синодичний період дорівнює 400 діб?

2. Які планети можуть бути у верхньому з'єднанні?

Варіант 5

1.Визначте синодичний період звернення Меркурія, знаючи, що його зоряний період звернення навколо Сонця дорівнює 0.24 роки.

2. У якій із змін можуть бути і внутрішні та зовнішні планети?

Варіант 6

1.Який буде зоряний період звернення зовнішньої планети навколо Сонця, якщо її протистояння повторюватимуться через 1,5 року?

2. Які планети можна побачити поруч із Місяцем під час повного місяця?

III Земля та Місяць

Спостереження №4

«Спостереження фаз Місяця та визначення

тривалості синодичного місяця»

Вимальовуйте Місяць таким, яким ви його побачите в дні спостереження. Під кожним колом записуйте дату, годину та хвилини спостереження. Спостереження повторюйте кожні 3-4 дні. Зіставивши малюнки, обчисліть тривалість синодичного місяця (з точністю до одного дня)

Висновок:

Оцінка

Перевірна робота №6 (самоконтроль)

«Визначення відстаней до зірок»

BI

Відстань до зірки Бетельгейзе 652 св.року. Чому дорівнює її паралакс?

Паралакс Проціону 0,28". Скільки часу йде світло від цієї зірки до Землі?

Паралакс зірки дорівнює 0,5" Визначити, скільки разів ця зірка далі від нас, ніж Сонце.

Паралакс Альтаїра дорівнює 0,20". Відстань до Веги 29 світлових років. Яка з цих зірок далі від нас і у скільки разів?

Рішення

Оцінка

Перевірна робота №5 (самоконтроль)

«Світимість зірок та абсолютна зіркова величина»

IРобота з додатком підручника «Астрономія-11» та діаграмою «Спектр-світність»

1) До якого класу світності відносяться такі зірки:

2) Назвати колір наступних зірок за їх спектральним

класу

3) Які зірки відносяться до наступних класів світності зірок

Головна послідовність:

Надгіганти:

Оцінка

Спостереження №5

«Спостереження Місяця»

Виміряйте висоту Місяця у довільні моменти часу за допомогою екліметра.

Виміряйте висоту Місяця в момент верхньої кульмінації (коли вона знаходиться над т. півдня) і порівняти виміряну висоту з висотою Місяця в інші моменти часу.

Дата спостереження

Висота Місяця

Сузір'я, в якому спостерігається Місяць

Висновок:

Оцінка

I
V Зіркові характеристики

Спостереження №6

«Вимірювання кутових відстаней між зірками

на небесній сфері»

Виміряйте кутові відстані між яскравими зірками ковша Великої Ведмедиці за допомогою саморобного приладу.

На невелику вузьку планку завдовжки 15-20см вбийте з відривом 0,5см друг від друга маленькі цвяхи. До кінців планки прикріпіть міцні нитки, які мають зійтися на відстані 57см від планки. Тут зробіть вузол і прикріпіть до нього намистинку.

При спостереженнях намистинку треба взяти в рот і тримати за зубами, а планку відвести двома руками на відстань, що відповідає довжині натягнутих ниток. У такому положенні планки відстань між цвяхами буде відповідати 0,5°.

Для кутових вимірювань розташуйте планку так, щоб вона знаходилася в площині, що проходить через вибрані зірки та очей. Потім, пересуваючи планку праворуч і ліворуч, досягайте того, щоб на кожну зірок проектувався один із насаджених на планку цвяхів.

На відстані між цвяхами можна визначити відстань між зірками ковша Великої Ведмедиці.

γ
= 0,5 0 · 16 = 8,0 0

Дата спостереження Назва зірок

Кутові відстані між зірками

α та β

β та γ

γ та δ

δ та ε

ε та ζ

ζ та η

α та δ

δ та ζ

ε та η

Висновок:

Оцінка

Довільного радіусу, яку проектуються небесні тіла: служить на вирішення різних астрометричних завдань. За центр небесної сфери сприймають око спостерігача; при цьому спостерігач може бути як на поверхні Землі, так і в інших точках простору (наприклад, він може бути віднесений до центру Землі). Для наземного спостерігача обертання небесної сфери відтворює добовий рух світил на небі.

Кожному небесному світилу відповідає точка небесної сфери, де її перетинає пряма, що з'єднує центр сфери з центром світила. При вивченні положень та видимих ​​рухівсвітил на небесній сфері обирають ту чи іншу систему сферичних координат. Розрахунки положень світил на небесній сфері виробляються за допомогою небесної механіки та сферичної тригонометрії та становлять предмет сферичної астрономії.

Історія

Уявлення про небесну сферу виникло в давнину; в основу його лягло зорове враження про існування купоподібного небесного склепіння. Це враження пов'язане з тим, що в результаті величезної віддаленості небесних світил людське око не в змозі оцінити відмінності в відстанях до них, і вони однаково видалені. У стародавніх народів це асоціювалося з наявністю реальної сфери, що обмежує весь світ і несе на своїй поверхні численні зірки. Отже, у тому уявленні небесна сфера була найважливішим елементом Всесвіту. З розвитком наукових знаньтакий погляд на небесну сферу відпав. Однак закладена в давнину геометрія небесної сфери в результаті розвитку та вдосконалення набула сучасного вигляду, в якому і використовується в астрометрії.

Елементи небесної сфери

Вертикальна лінія та пов'язані з нею поняття

Відвісна лінія(або вертикальна лінія) - Пряма , що проходить через центр небесної сфери і збігається з напрямком нитки схилу в місці спостереження. Вертикальна лінія перетинається з поверхнею небесної сфери у двох точках. зенітінад головою спостерігача та надиріпід ногами спостерігача.

Істинний (математичний, або астрономічний) обрій- велике коло небесної сфери, площина якого перпендикулярна до прямовисної лінії. Істинний обрій ділить поверхню небесної сфери на дві півсфери: видиму півсферуз вершиною в зеніті та невидиму півсферуз вершиною в надірі. Справжній горизонт не збігається з видимим горизонтом унаслідок піднесеності точки спостереження над земною поверхнею, а також через викривлення променів світла в атмосфері.

Коло висоти,або вертикал,світила - велике півколо небесної сфери, що проходить через світило, зеніт та надір. Альмукантара́т(Араб. «Коло рівних висот») - мале коло небесної сфери, площина якого паралельна площині математичного горизонту. Кола висоти та альмукантарати утворюють координатну сітку, що задає горизонтальні координати світила.

Добове обертання небесної сфери та пов'язані з ним поняття

Вісь миру- Уявна лінія, що проходить через центр світу, навколо якої відбувається обертання небесної сфери. Вісь світу перетинається з поверхнею небесної сфери у двох точках. північному полюсі світуі південному полюсісвіту. Обертання небесної сфери відбувається проти годинникової стрілки навколо північного полюса, якщо дивитися на небесну сферу зсередини.

Вісь екліптики- Діаметр небесної сфери, перпендикулярний площині екліптики. Вісь екліптики перетинається з поверхнею небесної сфери у двох точках. північному полюсі екліптики, що лежить у північній півкулі, та південному полюсі екліптики, що лежить у південній півкулі. Північний полюс екліптики має екваторіальні координати R.A. = 18h00m, Dec = +66°33", та знаходиться в сузір'ї

117.09kb.

Тема 9 Структура робочого процесу та методи вимірювання робочого часу 115.64kb.

1. Простір та час: поняття, властивості, процедури кількісного опису Поняття , 3529.23kb.

1. Кошти вимірів. Класифікація засобів вимірів, вимоги до них. Вимірювальні, 1405.11kb.

Звіт лабораторної роботи №3. 3 з метрології Тема, 26.53kb.

Урок 6/6

Тема Основи виміру часу.

Хід уроку

1. Повторення вивченого
а) 3 особи за індивідуальними картками.
1. 1. На якій висоті у Новосибірську (φ= 55º) кульмінує Сонце 21 вересня?
2. Де на землі не видно жодних зірок південної півкулі?
2. 1. Південна висота Сонця 30º, яке відмінювання 19º. Визначити географічну широту місця спостереження.
2. Як розташовуються добові шляхи зірок щодо небесного екватора?
3. 1. Яке відмінювання зірки, якщо вона кульмінує у Москві (φ= 56 º ) на висоті 69 º ?
2. Як розташовується вісь світу щодо земної осі, щодо площини горизонту?

б) 3 особи біля дошки.
1. Вивести формулу висоти світила.
2. Добові шляхи світил (зірок) різних широтах.
3. Довести, що висота полюса світу дорівнює географічній широті.

в) Інші самостійно .
1. Який найбільшої висотидосягає Вега (δ=38 про 47") у Колибелці (φ=54 про 05")?
2. Вибрати по ПКЗН будь-яку яскраву зірку та запишіть її координати.
3. У якому сузір'ї знаходиться Сонце сьогодні та які його координати?
г) у "Red Shift 5.1"
Знайти Сонце:
- Яку інформацію можна отримати про Сонце?
- Які його координати сьогодні та в якому сузір'ї знаходиться?
- як змінюється відмінювання?
- Яка із зірок, що мають власне ім'я, найбільш близька по кутовій відстані до Сонця і які її координати?
- Доведіть що Земля в даний момент рухаючись по орбіті наближається до Сонця

2. Новий матеріал
Потрібно звернути увага учнів:
1. Тривалість доби та року залежить від того, в якій системі відліку розглядається рух Землі (чи пов'язана вона з нерухомими зірками, Сонцем тощо). Вибір системи відліку відбивається у назві одиниці рахунку часу.
2. Тривалість одиниць часу пов'язана з умовами видимості (кульмінаціями) небесних світил.
3. Введення атомного стандарту часу у науці було зумовлено нерівномірністю обертання Землі, виявленої у разі підвищення точності годин.
4. Введення поясного часу зумовлено необхідністю узгодження господарських заходів на території, що визначається межами часових поясів.

Системи лічби часу. Зв'язок із географічною довготою. Тисячі років тому люди помітили, що багато в природі повторюється. Саме тоді виникли перші одиниці часу. день місяць рік . За допомогою найпростіших астрономічних приладів було встановлено, що в році близько 360 днів, і приблизно за 30 днів силует Місяця проходить цикл від одного повного місяця до наступного. Тому халдейські мудреці прийняли в основу шістдесятирічну систему числення: добу розбили на 12 нічних та 12 денних годин , коло – на 360 градусів. Кожну годину та кожен градус були поділені на 60 хвилин , а кожна хвилина – на 60 секунд .
Однак подальші точніші виміри безнадійно зіпсували цю досконалість. Виявилося, що Земля робить повний оберт навколо Сонця за 365 діб 5 годин 48 хвилин і 46 секунд. Місяцю ж, щоб обійти Землю, потрібно від 29,25 до 29,85 діб.
Періодичні явища, що супроводжуються добовим обертанням небесної сфери та видимий річний рух Сонця з екліптики лежать в основі різних систем лічби часу. Час- основна фізична величина, Що характеризує послідовну зміну явищ та станів матерії, тривалість їхнього буття.
Короткі- Доба, година, хвилина, секунда
Довгі- Рік, квартал, місяць, тиждень.
1. "Зорянечас, пов'язаний з переміщенням зірок на небесній сфері. Вимірюється годинниковим кутом точки весняного рівнодення.
2. "Сонячнечас, пов'язаний: з видимим рухом центру диска Сонця з екліптики (справжнє сонячне час) або рухом "середнього Сонця" - уявної точки, що рівномірно переміщається по небесному екватору за той же проміжок часу, що і справжнє Сонце (середній сонячний час).
З введенням у 1967 році атомного стандарту часу та Міжнародної системи СІ у фізиці використовується атомна секунда.
Секунда- фізична величина, чисельно рівна 9192631770 періодам випромінювання, що відповідає переходу між надтонкими рівнями основного стану атома цезію-133.
У повсякденному житті використовується середній сонячний час . Основною одиницею зоряного, істинного та середнього сонячного часу є доба.Зоряні, середні сонячні та інші секунди ми отримуємо поділом відповідної доби на 86400 (24 h , 60 m , 60 s). Доба стала першою одиницею вимірювання часу понад 50 000 років тому.
Зоряна доба- період обертання Землі навколо своєї осі щодо нерухомих зірок визначається як проміжок часу між двома послідовними верхніми кульмінаціями точки весняного рівнодення.
Справжня сонячна доба- період обертання Землі навколо осі щодо центру диска Сонця, який визначається як проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями центру диска Сонця.
Зважаючи на те, що екліптика нахилена до небесного екватора під кутом 23 про 26", а Земля обертається навколо Сонця по еліптичній (злегка витягнутій) орбіті, швидкість видимого руху Сонця по небесній сфері і, отже, тривалість істинної сонячної доби буде постійно змінюватися : найбільш швидко поблизу точок рівнодень (березень, вересень), найповільніше поблизу точок сонцестоянь (червень, січень) Для спрощення розрахунків часу в астрономії введено поняття середньої сонячної доби - періоду обертання Землі навколо своєї осі щодо "середнього Сонця".
Середня сонячна добавизначаються як проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями "Середнього Сонця". Вони на 3 м 55,009 s коротші від зіркової доби.
24 h 00 m 00 s зоряний час дорівнює 23 h 56 m 4,09 s середнього сонячного часу. Для визначеності теоретичних розрахунків прийнято ефемеридна (таблична)секунда, що дорівнює середньої сонячної секунди 0 січня 1900 року о 12 годині рівнопоточного часу, не пов'язаного з обертанням Землі.

Близько 35000 років тому люди звернули увагу на періодичну зміну виду Місяця – зміну місячних фаз. Фаза Фнебесного світила (місяця, планети і т.д.) визначається ставленням найбільшої ширини освітленої частини диска dдо його діаметру D: Ф=d/D. Лінія термінаторарозділяє темну та світлу частину диска світила. Місяць рухається навколо Землі у той самий бік, в яку Земля обертається навколо своєї осі: із заходу на схід. Відображення цього руху є видиме переміщення Місяця на тлі зірок назустріч обертанню неба. Щодобово Місяць зміщується на схід на 13,5 o щодо зірок і за 27,3 доби здійснює повне коло. Так було встановлено другий після доби міра часу - місяць.
Сидеричний (зоряний) місячний місяць- Період часу, протягом якого Місяць здійснює один повний оборот навколо Землі щодо нерухомих зірок. дорівнює 27 d 07 h 43 m 11,47 s.
Синодійний (календарний) місячний місяць- проміжок часу між двома однойменними послідовними фазами (зазвичай новолуннями) Місяця. дорівнює 29 d 12 h 44 m 2,78 s.

Сукупність явищ видимого руху Місяця і натомість зірок і зміни фаз Місяця дозволяє орієнтуватися по Місяцю біля (рис). Місяць утворюється вузьким серпіком на заході і зникає в променях ранкової зорі таким же вузьким серпом на сході. Подумки приставимо зліва до місячного серпа пряму лінію. Ми можемо прочитати на небі або літеру "Р" - "зростає", "роги" місяця повернені вліво - місяць видно на заході; або літеру "С" - "старіє", "роги" місяця повернені праворуч - місяць видно на сході. У місяць Місяць опівночі видно на півдні.

В результаті спостережень за зміною положення Сонця над горизонтом протягом багатьох місяців виник третій захід - рік.
Рік- Проміжок часу, протягом якого Земля робить один повний оборот навколо Сонця щодо якогось орієнтиру (точки).
Зірковий рік- сидеричний (зоряний) період звернення Землі навколо Сонця, рівний 365,256320... середньої сонячної доби.
Аномалістичний рік- проміжок часу між двома послідовними проходженнями середнього Сонця через точку своєї орбіти (зазвичай, перигелій), дорівнює 365,259641... середньої сонячної доби.
Тропічний рік- проміжок часу між двома послідовними проходженнями середнього Сонця через точку весняного рівнодення, що дорівнює 365,2422... середньої сонячної доби або 365 d 05 h 48 m 46,1 s .

Всесвітній часвизначається як місцеве середнє сонячне час на нульовому (Грінвічському) меридіані ( Т про , UT- Universal Time). Так як у повсякденному житті місцевим часом користуватися не можна (оскільки в Колисці воно одне, а в Новосибірську інше (різні) λ )), тому і затверджено було Конференцією на пропозицію канадського інженера-залізничника Сенфорда Флемінга(8 лютого 1879 при виступі в Канадському інституті в м. Торонто) поясний час,розділивши земну кулю на 24 годинні зони (по 360:24 = 15 о, по 7,5 про від центрального меридіана). Нульовий часовий пояс розташований симетрично щодо нульового (грінвічського) меридіана. Нумерація поясів дається від 0 до 23 із заходу на схід. Реальні межі поясів поєднані з адміністративними межами районів, областей чи держав. Центральні меридіани часових поясів відстоять один від одного рівно на 15 про (1 годину), тому при переході з одного часового поясу в інший час змінюється ціле число годин, а кількість хвилин і секунд не змінюється. Нова календарна доба (і Новий рік) починаються на лінії зміни дати(демаркаційної лінії), що проходить в основному по меридіану 180 про східну довготу поблизу північно-східного кордону Російської Федерації. На захід від лінії зміни дат число місяця завжди на одиницю більше, ніж на схід від неї. При перетині цієї лінії із заходу на схід календарне число зменшується на одиницю, а при перетині лінії зі сходу на захід календарне число збільшується на одиницю, що унеможливлює помилку в рахунку часу при навколосвітніх подорожахі переміщення людей зі Східного в Західну півкулю Землі.
Тому Міжнародною меридіанною Конференцією (1884р, Вашингтон, США) у зв'язку з розвитком телеграфу та залізничного транспорту запроваджується:
- Початок доби з півночі, а не з полудня, як це було.
- Початковий (нульовий) меридіан від Грінвіча (Грінвічська обсерваторія біля Лондона, заснована Дж. Флемстід у 1675р, через вісь телескопа обсерваторії).
- система рахунку поясного часу
Поясне час визначається за такою формулою: T n = T 0 + n , де Т 0 - Всесвітній час; n- Номер часового поясу.
Декретний час- Пасовий час, змінене ціле число годин урядовим розпорядженням. Для Росії дорівнює поясному, плюс 1 год.
Московський час - декретний часдругого часового поясу (плюс 1 година): Tм = T 0 + 3 (години).
Літній час- декретний час, що змінюється додатково на плюс 1 годину за урядовим розпорядженням на період літнього часу з метою економії енергоресурсів. За прикладом Англії, яка в 1908 р. вперше вводить перехід на літній час, зараз 120 країн світу, у тому числі і російська Федераціяздійснює щорічно перехід на літній час.

Далі слід коротко ознайомити учнів із астрономічними методами визначення географічних координат (довготи) місцевості. Внаслідок обертання Землі різниця між моментами настання півдня або кульмінацій ( кульмінація.Що це за явище?) зірок з відомими екваторіальними координатами в 2 пунктах дорівнює різниці географічних довгот пунктів, що дає можливість визначення довготи даного пункту з астрономічних спостережень Сонця та інших світил та, навпаки, місцевого часу у будь-якому пункті з відомою довготою.
Наприклад: один із Вас знаходиться в Новосибірську, другий в Омську (Москві). Хто з Вас раніше спостерігатиме за верхньою кульмінацією центру Сонця? А чому? (Зауваження, мається на увазі, що Ваш годинник йде за часом Новосибірська). Висновок- Залежно від місцезнаходження на Землі (меридіана - географічної довготи) кульмінація будь-якого світила спостерігається в різний час, тобто час пов'язаний із географічною довготою або Т=UT+λ,а різниця в часі для двох пунктів, розташованих на різних меридіанах, буде Т 1 -Т 2 = λ 1 - λ 2 . Географічна довгота (λ ) місцевості відраховується на схід від "нульового" (грінвічського) меридіана і чисельно дорівнює проміжку часу між однойменними кульмінаціями одного і того ж світила на мерідіані Грінвічі ( UT)та у пункті спостереження ( Т). Виражається в градусах або годинах, хвилинах та секундах. Щоб визначити географічну довготу місцевості необхідно визначити момент кульмінації будь-якого світила (зазвичай Сонця) з відомими екваторіальними координатами. Перевівши за допомогою спеціальних таблиць або калькулятора час спостережень із середнього сонячного в зоряне і знаючи за довідником час кульмінації цього світила на меридіані Грінвічі, ми без труднощів визначимо довготу місцевості. Єдину складність обчислень становить точне переведення одиниць часу з однієї системи до іншої. Момент кульмінації можна не "вартувати": досить визначити висоту (зенітну відстань) світила у будь-який точно зафіксований момент часу, але обчислення тоді будуть досить складними.
Для вимірювання часу служить годинник. Від найпростіших, що застосовуються ще в давнину, - це гномон - вертикальна жердина в центрі горизонтального майданчика з поділами, потім пісочні, водні (клепсидри) та вогневі, до механічних, електронних та атомних. Ще більш точний атомний (оптичний) стандарт часу було створено СРСР 1978 року. Помилка в 1 секунду відбувається раз на 10 000 000 років!

Система рахунку часу нашій країні.
1) З 1 липня 1919р вводиться поясний час(Декрет РНК РРФСР від 8.02.1919г)
2) У 1930р встановлюється Московське (декретне) час 2-го часового поясу в якому знаходиться Москва, переведенням на одну годину вперед у порівнянні з поясним часом (+3 до Світового або +2 до середньоєвропейського). Скасовано у лютому 1991р і знову відновлено із січня 1992р.
3) Цим же Декретом 1930р скасовується чинний з 1917р перехід на літній час (20 квітня і повернення 20 вересня), вперше введено в Англії в 1908р.
4) У 1981 р відновлюється країни перехід на літній час.
5) У 1992 р. відновлено Указам Президента, скасоване в лютому 1991 р., декретний (Московський) час з 19 січня 1992 р. зі збереженням переведення на літній час в останню неділю березня о 2 годині ночі на годину вперед, а на зимовий час в останню неділю вересня в 3 години ночі на годину тому.
6) У 1996 р. Постановою Уряду РФ №511 від 23.04.1996 р літній час продовжується на один місяць і закінчується тепер в останню неділю жовтня. Новосибірська область перекладається з 6-го часового поясу до 5-ї.
Отже, для нашої країни у зимовий час Т=UT+n+1 год, а влітку Т=UT+n+2 год

3. Служба точного часу.
Для точного рахунку часу необхідний зразок, через нерівномірність руху Землі з екліптики. У жовтні 1967 р. у Парижі 13 Генеральна конференція Міжнародного комітету заходів і терезів визначає тривалість атомного секунди – проміжку часу, протягом якого відбувається 9 192 631 770 коливань, відповідних частоті одужання (поглинання) атомом Цезия – 10 10 . років.
З січня 1972 р СРСР і багато країн світу перейшли на атомний стандарт часу. Трансльовані по радіо сигнали точного часу передаються атомним годинником для точного визначення місцевого часу (тобто географічної довготи – місцезнаходження опорних пунктів, знаходячи моменти кульмінації зірок), а також для авіаційної та морської навігації.

4. Літочислення, календар.
ЛІТОЧИСЛЕННЯ - система обчислення великих проміжків часу. У багатьох системах літочислення рахунок вівся від будь-якої історичної чи легендарної події.
Сучасне літочислення - " Наша ера", "Нова ера(н.е.), "ера від Різдва Христового" ( Р.Х.), Anno Domeni ( A.D.- "Рок Господа") - ведеться від довільно обраної дати народження Ісуса Христа. Оскільки в жодному історичному документі вона не вказана, а Євангелія суперечать один одному, вчений монах Діонісій Малий у 278 р. ери Діоклетіана вирішив "науково", на основі астрономічних даних вирахувати дату епохи. В основу розрахунком було покладено: 28-річне "сонячне коло" – проміжок часу, за який числа місяців припадають точно на ті ж дні тижня, та 19-річне "місячне коло" – проміжок часу, за який однакові фази Місяця припадають на одні і ті самі дні місяця. Твір циклів "сонячного" та "місячного" кола з поправкою на 30-річний час життя Христа (28 х 19 + 30 = 572) дало початкову дату сучасного літочислення. Рахунок років згідно з ерою "від Різдва Христового" "приживався" дуже повільно: аж до XV століття (тобто навіть через 1000 років) в офіційних документах Західної Європивказувалося 2 дати: від створення світу і від Різдва Христового (AD). Зараз ця система літочислення (нова ера) прийнята у більшості країн.
Початкова дата та наступна система літочислення називаються ерою. Початкову точку відліку ери називають її епохою. У народів, що сповідують іслам, літочислення ведеться від 622 н. (від дати переселення Мухаммеда – засновника ісламу – до Медини).

На Русі літочислення «Від створення світу» («Давньоруська ера») велося від 1 березня 5508 до НЕ аж до 1700г.

КАЛЕНДАР(Лат. calendarium - боргова книжка; Стародавньому Риміборжники платили відсотки на день календ - перший день місяця) - система числення великих проміжків часу, заснований на періодичності видимих ​​рухів небесних тіл. Виділяють три основні типи календарів :
1. Місячний календар, В основі якого лежить синодичний місячний місяць тривалістю 29,5 середньої сонячної доби. Виникло понад 30000 років тому. Місячний рік календаря містить 354 (355) діб (на 11,25 діб коротше за сонячний) і ділиться на 12 місяців по 30 (непарні) та 29 (парні) діб у кожному (мусульманська, турецька тощо). Місячний календар прийнятий як релігійний і державний у мусульманських державах Афганістані, Іраку, Ірані, Пакистані, ОАР та інших. Для планування та регулювання господарської діяльності паралельно застосовуються сонячний та місячно-сонячний календарі.
2. Сонячний календар, основою якого покладено тропічний рік. Виникло понад 6000 років тому. В даний час прийнятий як світовий календар. Наприклад Юліанськийсонячний календар "старого стилю" містить 365,25 діб. Розроблений олександрійським астрономом Созігеном, запроваджений імператором Юлієм Цезарем у Стародавньому Римі в 46 р. до НЕ і поширився потім у всьому світі. На Русі було прийнято 988 р. НЕ. У юліанському календарі тривалість року визначається 365,25 діб; три "прості" роки налічують по 365 діб, один високосний - 366 діб. У році 12 місяців по 30 та 31 день кожен (крім лютого). Юліанський рік відстає від тропічного на 11 хвилин 13,9 секунд на рік. Помилка за добу накопичувалася за 128,2 років. За 1500 років його застосування накопичилася помилка у 10 діб.
В григоріанськоюсонячному календарі "нового стилю" тривалість року становить 365, 242 500 діб (на 26 с перевищує тропічний рік). У 1582 році юліанський календар за указом Папи Римського Григорія XIII був реформований у відповідність до проекту італійського математика Луїджі Ліліо Гараллі (1520-1576). Рахунок днів пересунули на 10 діб уперед і домовилися кожне століття, яке не ділиться на 4 без залишку: 1700, 1800, 1900, 2100 і т. д. не вважати високосним. Тим самим виправляється помилка на 3 доби за кожні 400 років. Помилка в 1 добу "набігає" за 3323 роки. Нові сторіччя та тисячоліття починаються з 1 січня "першого" року цього сторіччя та тисячоліття: так, XXI століття та III тисячоліття нашої ери (н.е.) розпочалося 1 січня 2001 року за григоріанським календарем.
У нашій країні до революції застосовувався юліанський календар "старого стилю", помилка якого до 1917 становила 13 діб. 14 лютого 1918 року у країні запроваджено прийнятий у всьому світі григоріанський календар " нового стилю " і всі дати зрушили на 13 діб вперед. Відмінність між старим і новим стилями становить 18в 11 діб, в 19в 12 діб і в 20в 13 діб (зберегтися до 2100 г).
Іншими різновидами сонячних календарівє:
Перськакалендар, який визначав тривалість тропічного року 365,24242 діб; 33-річний цикл включає 25 "простих" і 8 "високосних" років. Значно точніше григоріанського: помилка на 1 рік "набігає" за 4500 років. Розроблено Омаром Хайямом у 1079 році; застосовувався біля Персії та інших держав до середини ХІХ століття.
Коптськийкалендар схожий на юліанський: на рік налічується 12 місяців по 30 діб; після 12 місяців у "простому" році додається 5, у "високосному" - 6 додаткових днів. Використовується в Ефіопії та деяких інших державах (Єгипет, Судан, Туреччина тощо) на території проживання коптів.
3. Місячно-сонячний календар, У якому рух Місяця узгоджується з річним рухом Сонця. Рік складається з 12 місячних місяців по 29 і по 30 діб у кожному, до яких для обліку руху Сонця періодично додаються "високосні" роки, що містять додатковий 13-й місяць. В результаті "прості" роки продовжуються 353, 354, 355 діб, а "високосні" - 383, 384 або 385 діб. Виник на початку I тисячоліття до НЕ, застосовувався в Стародавньому Китаї, Індії, Вавілоні, Юдеї, Греції, Римі. В даний час прийнятий в Ізраїлі (початок року припадає на різні дні між 6 вересня та 5 жовтня) та застосовується, поряд з державним, у країнах Південно-Східної Азії (В'єтнамі, Китаї тощо).

Усі календарі незручні тим, що немає сталості між датою та днем ​​тижня. Виникає питання, як придумати постійне всесвітній календар. В ООН вирішується це питання і у разі прийняття такого календаря можна запровадити, коли 1 січня випаде на неділю.

Закріплення матеріалу
1. Приклад 2, стор. 28
2. Ісаак Ньютон народився 4 січня 1643г за новим стилем. Яка дата його народження за старим стилем.
3. Довгота Колиски λ=79 про 09" або 5 год 16 м 36 з . Знайдіть для Колиски місцевий часі порівняйте з часом, за яким ми живемо.

Підсумок:
1) Яким календарем ми користуємось?
2) Чим старий стиль відрізняється від нового?
3) Що таке всесвітнє час?
4) Що таке опівдні, опівночі, справжня сонячна доба?
5) Чим пояснюється запровадження поясного часу?
6) Як визначити поясний, місцевий час?
7)Оцінки

Домашнє завдання:§6; питання та завдання для самоконтролю (стр29); стр29 "Що знати" - головні думки, повторити повністю весь розділ "Введення в астрономію", Контрольна робота №1 (якщо немає змоги провести окремим уроком).
Завдання 1.Скласти кросворд, використовуючи вивчений матеріал першого розділу.
2. Підготувати доповідь про один із календарів.
3. Скласти опитувальник за матеріалом першого розділу (не менше 20 запитань, відповіді у дужках).

Зв'язок видимого розташування
об'єктів та географічних координат
спостерігача
місця
спостереження
Добовий рух об'єктів на різних широтах
Зв'язки між δ, h (або z) та φ

Висота полюса світу та географічна широта
місця спостереження
Висота полюса світу дорівнює географічній широті.

Висота полюса світу та географічна широта
місця спостереження
∠PON = φ (географічна широта
місця спостереження, точка O)
OZ – прямовисна лінія
SN – полуденна лінія
SN⊥OZ
∠PON – висота полюса світу (hp) ⇒
∠PON = ∠AO1O (як кути з
відповідно перпендикулярними
сторонами)
Висота полюса світу дорівнює
географічній широті місця
спостереження: hp = φ

Добовий рух об'єктів на різних
широтах

Зв'язки між δ, h (або z) та φ
φ – географічна широта
місцевості
δ – відмінювання світила
h – висота світила
z – зенітна відстань
φ=δ+z⇒
z = 90 ° - h ⇒
φ = δ + (90 ° - h)
Для верхньої кульмінації
Кульмінація до точки півдня:
hвк = 90 ° + (δ - φ)
Кульмінація до точки півночі:
hвк = 90 ° - (δ - φ)
Для нижньої кульмінації
завжди hвк = δ + φ - 90 °

Зв'язки між δ, h (або z) та φ

Зв'язки між δ, h (або z) та φ
Географічні координати країни Москва.
Широта: 55°45′07″ пн.ш.
Довгота: 37°36′56″ сх.д.
Висота над рівнем моря: 144 м
Географічні координати країни Бразилия.
Широта: 53 ° 15 '07 "пн.ш.
Довгота: 34°22′18″ сх.д.
Висота над рівнем моря: 206 м
Приклад:
Якої найбільшої висоти досягає Вега (δ=+38°47′) у Москві (φ=55°45′)?
Рішення:
Зробити креслення небесної сфери у проекції на площину небесного
меридіану.
У момент верхньої кульмінації Вега перебуватиме над точкою півдня.
hвк = 90 ° + (δ - φ)
hвк = 90°+ 38°47′ – 55°45′ = 73°02′
Відповідь: h = 73 ° 02 '

Запитання для самоконтролю
1.
2.
3.
4.
5.
Світило сходить у точці сходу. Де воно буде за 12 годин?
Як розташовуються добові шляхи зірок щодо небесного екватора?
Що таке верхня та нижня кульмінація світила?
Де на Землі не видно жодних зірок південної півкулі неба?
Як розташовується вісь світу:
a) щодо земної осі?
b) щодо площини горизонту?
6. Яке коло небесної сфери всі зірки перетинають двічі на добу, якщо
спостереження ведуться у середніх широтах?
7. Як щодо горизонту розташовуються добові паралелі зірок для
спостерігача, що знаходиться на полюсі Землі?
8. На якій висоті відбувається в Санкт-Петербурзі, широта якого 60 °,
верхня кульмінація зірки Альтаїр (відмінювання +9°)? До якого сузір'я
відноситься Альтаїр? Виділити це сузір'я на КЗН.
9. Яке відмінювання зірки, якщо вона кульмінує в Москві,
географічна широта якої дорівнює 56 °, на висоті 63 °? Яке це
сузір'я? Виділити це сузір'я на КЗН.
10. Якою є географічна широта місця спостереження, якщо зірка Регул
(Схиляння +12 °) спостерігається у верхній кульмінації на висоті 57 °? До
до якого сузір'я належить Регул? Виділити це сузір'я на КЗН.

за астрономічними спостереженнями

Варіант 1

1. На якій висоті відбувається в Ленінграді, географічна широта якого дорівнює 60 °, верхня кульмінація зірки Альтаїр?

2. Світило сходить у точці сходу. Де воно буде за 12 год?

Варіант 2

1. Яке відмінювання зірки, якщо вона кульмінує у Москві, географічна широта якої дорівнює 56°, на висоті 63°?

2. Як розташовуються добові шляхи зірок щодо небесного екватора?

Варіант 3

1. Якою є географічна широта місця спостереження, якщо зірка Регул спостерігалася у верхній кульмінації на висоті 57°?

2. Де на Землі не видно жодних зірок південної півкулі неба?

Варіант 4

1. На якій висоті відбувається верхня кульмінація зірки Спіка у місті, географічна широта якого становить 50°?

2. Як щодо обрію розташовуються добові шляхи зірок для спостерігача, що знаходиться на полюсі Землі?

Варіант 5

1. Яким є відмінювання зірки, якщо її верхня кульмінація в Єревані, географічна широта якого дорівнює 40°, відбувається на висоті 37°?

2. Яке коло небесної сфери всі зірки перетинають двічі на добу, якщо спостереження ведуться середніх широтах"."

Варіант б

1. Якою є географічна широта місця спостереження, якщо зірка Бетельгейзе спостерігалася у верхній кульмінації на висоті 48°?

2. Як розташовується вісь світу щодо земної осі? щодо площини горизонту?

Корисні поради

Небесні світила – надійні орієнтири

Орієнтування за зірками

З давніх часів і досі зірки були і залишаються надійними орієнтирами, за якими люди знаходять сторони горизонту і визначають час ночі. Способів орієнтування багато, ми розповімо деякі з них.

1. Знання розташування Полярної зірки дуже важливо, оскільки вона вказує на північний бік горизонту і цим допомагає визначити й інші сторони світла. Однак Полярна зірка може бути закрита серпанком або хмарами, а в просвіті можуть бути видно інші зірки та сузір'я. Отже, не менш важливо вміти знаходити місцезнаходження Полярної зірки за допомогою яскравих зірок і сузір'їв, що видно на небі. Для цього треба добре пам'ятати навколополюсні сузір'я та їхнє взаємне становище.

2. Орієнтуватися можна і по ручці ковша Великої Ведмедиці. Опівночі навесні вона спрямована на схід, влітку-на південь, восени-на захід, взимку - на північ.

3. Орієнтуватися можна за допомогою інших сузір'їв. Наприклад, над точкою півдня опівночі бувають Волопас - у травні, Лебідь і Орел - у липні, квадрат Пегаса - у вересні.

Ви можете самі за допомогою зіркової карти та накладного крута вибрати ті яскраві зірки та сузір'я, які у певні місяці року та у певні години ночі можуть служити для вас орієнтирами. Запишіть їх у зошит і за допомогою вправ постарайтеся запам'ятати.

4. Час ночі легко визначити за взаємним становищем щодо горизонту сузір'їв Великої та Малої Медведиць. Це з тим, що Сузір'я Біль-

V Сонце – найближча зірка

Спостереження №7

«Спостереження плям ні Сонце»

Перед вами фотографії плям на Сонці з 2 до 7 квітня.

Проведіть обробку фотографії:

1.Виміряйте циркулем розміри найбільших плям, які обведіть олівцем і пронумеруйте.

2.Порівняйте їх із діаметром Сонця в масштабі 1см -45000км.

3. Виміряйте відстань цих плям від центру Сонця на всіх малюнках, добудувавши вигляд Сонця до повного диска.

4. Дані занесіть до таблиці.

Практична робота №1

«Визначення груп зірок»

За допомогою зіркової карти та накладного кола визначте незахідні, висхідні та західні, невисхідні сузір'я, які будуть видно у день вашого народження з 20 00 до 4 00 ранку.

День народження____________________________________

Незахідні	Висхідні та західні	Невисхідні

Оцінка

II Будова Сонячної системи

(Небесна механіка)

Перевірна робота №3 (самоконтроль)

Закони Кеплера Варіант 1

1. Чим дорівнює велика стать вісь орбіти Урана, якщо зоряний період обігу цієї планети навколо Сонця становить 84 роки?

2. Як змінюється значення швидкості руху планети під час її переміщення від афелію до перигелію?

Варіант 2

1.Велика піввісь орбіти Сатурна 9,5 а. е. Який зоряний період його обігу навколо Сонця?

2.В якій точці еліптичної орбіти кінетична енергія штучного супутника Землі (ІСЗ) максимальна та в якій – мінімальна?

Варіант 3

1. Велика піввісь орбіти Юпітера 5а. е. Який зоряний період його обігу навколо Сонця?

2. У якій точці еліптичної орбіти потенційна енергія штучного супутника Землі (ІСЗ) мінімальна і в якій максимальна?

Варіант 4

1.Зоряний період звернення Юпітера навколо Сонця становить 12 років. Яка середня відстань Юпітера до Сонця?

2. У якій точці орбіти планети її кінетична енергія максимальна, у якій – мінімальна?

Варіант 5

1.Велика піввісь орбіти Марса 1,5 а. е. Чим) дорівнює зоряний період його звернення навколо Сонця?

2.Як змінюється значення швидкості руху планети за її переміщенні від перигелія до афелію?

Варіант 6

1. Велика піввісь орбіти Венери 0,7 а. е. Чим) дорівнює зоряний період її обігу навколо Сонця?

2. Як відбувається видимий рух планет?

Творче завдання:

Визначте свій вік на планеті

__________________________________________________________

1. У скільки разів зірка 3,4 зіркової величини слабша за Сіріуса, який має видиму зоряну величину -1,6?

2. Чому дорівнює абсолютна зоряна величина Сіріуса, якщо відстань до неї 2,7 пс?

3. Яка світність Біжи? Абсолютну зоряну величину Сонця прийняти рівною 4,8.

1. У скільки разів зірка, що має видиму зіркову величину - 3, яскравіша за зірку другої величини?

2. Обчислити абсолютну зоряну величину Біжи, якщо відстань до неї 8,1 пс?

3. Яка світність Сиріуса? Абсолютну зоряну величину Сонця прийняти рівною 4,8.

Оцінка

Перевірна робота №4 (самоконтроль)

Конфігурації та умови видимості планет

Варіант 1

1.Через який проміжок часу повторюються моменти максимальної віддаленості Венери від Землі, якщо її зоряний період дорівнює 225 діб?

2. Які планети можуть спостерігатися у протистоянні? Яких не можуть?

Варіант 2

1.Через який проміжок часу повторюються протистояння Марса, якщо зоряний період його обігу навколо Сонця дорівнює 1,9 року?

2. Які планети не можуть знаходитись у нижньому з'єднанні?

Варіант 3

1.Чому дорівнює зоряний період обігу Венери навколо Сонця, якщо її верхні з'єднання із Сонцем повторюються через 1,6 року?

2. У якій конфігурації і чому найзручніше спостерігати Марс?

Варіант 4

1.Чому дорівнює зоряний період звернення Юпітера, якщо його синодичний період дорівнює 400 діб?

2. Які планети можуть бути у верхньому з'єднанні?

Варіант 5

1.Визначте синодичний період звернення Меркурія, знаючи, що його зоряний період звернення навколо Сонця дорівнює 0.24 роки.

2. У якій із змін можуть бути і внутрішні та зовнішні планети?

Варіант 6

1.Який буде зоряний період звернення зовнішньої планети навколо Сонця, якщо її протистояння повторюватимуться через 1,5 року?

2. Які планети можна побачити поруч із Місяцем під час повного місяця?

III Земля та Місяць

Спостереження №4

«Спостереження фаз Місяця та визначення

тривалості синодичного місяця»

Вимальовуйте Місяць таким, яким ви його побачите в дні спостереження. Під кожним колом записуйте дату, годину та хвилини спостереження. Спостереження повторюйте кожні 3-4 дні. Зіставивши малюнки, обчисліть тривалість синодичного місяця (з точністю до одного дня)

2) Назвати колір наступних зірок за їх спектральним

3) Які зірки відносяться до наступних класів світності зірок

Висновок:
	Оцінка

IV Зоряні характеристики

Спостереження №6

«Вимірювання кутових відстаней між зірками

на небесній сфері»

Виміряйте кутові відстані між яскравими зірками ковша Великої Ведмедиці за допомогою саморобного приладу.

На невелику вузьку планку завдовжки 15-20см вбийте з відривом 0,5см друг від друга маленькі цвяхи. До кінців планки прикріпіть міцні нитки, які мають зійтися на відстані 57см від планки. Тут зробіть вузол і прикріпіть до нього намистинку.

При спостереженнях намистинку треба взяти в рот і тримати за зубами, а планку відвести двома руками на відстань, що відповідає довжині натягнутих ниток. У такому положенні планки відстань між цвяхами буде відповідати 0,5°.

Для кутових вимірювань розташуйте планку так, щоб вона знаходилася в площині, що проходить через вибрані зірки та очей. Потім, пересуваючи планку праворуч і ліворуч, досягайте того, щоб на кожну зірок проектувався один із насаджених на планку цвяхів.

На відстані між цвяхами можна визначити відстань між зірками ковша Великої Ведмедиці.

γ = 0,5 0 · 16 = 8,0 0

Висновок:
	Оцінка

Подібна інформація.