Подскажите координаты наблюдения солнца в зените в момент его прохождения точки весеннего равноденствия.
Полава
Если почитать в астрономии о таком понятии, как кульминация, а точнее о верхней и нижней кульминациях, то нам там точно объясняют, что кульминация прохождения светила в течение суток через небесный меридиан. Так вот когда светило поднимается на максимальную высоту, то говорят, что оно находится в момент верхней кульминацией и это будет полднем, а если, наоборот, то тогда светило будет уже в нижней кульминации и это уже будет – полночь.
Oleg741Всего 3 ответа.Другие интересные вопросы и ответы
Меняются ли экваториальные координаты звезды в течение суток?
Гость6Экваториальными координатами называются склонение (Альфа) и прямое восхождение (Дельта) звезды. Эти координаты изменяются настолько медленно, что этим изменением можно пренебречь, за исключением случаев, когда требуется особая точность.
При вращении звездного неба в течение суток вместе с ним вращается точка весеннего равноденствия, поэтому положение звезды относительно экватора и точки весеннего равноденствия (экваториальные координаты) остаются неизменными.
В целом, экваториальная система координат была введена как система, независимая от времени суток и положения наблюдателя для решения астрономических задач и выполнения расчетов.
Олеся Н.1Да, эти координаты меняются.Hagall5
Всего 2 ответа.Как координаты солнца будут меняться в процессе его движения над горизонтом в течение суток?
Guest2Сонечка, какие координаты? Ты говоришь про азимутальную систему координат, то есть про азимут и высоту над горизонтом? Ну если мы говорим про Россию, то азимут солнца в течение дня всегда увеличивается (то есть солнце идет по часовой стрелке), а высота солнца с утра до полудня растет от нуля до некоторой максимальной величины, а после полудня до заката – падает до нуля.
Гость6Всего 1 ответ.Подскажите координаты наблюдения солнца в зените в момент его прохождения точки весеннего равноденствия.
Евгений7У прохожего спроси на улице. Они знаютЖеня Политрук1
Всего 2 ответа.Как описать координаты точки на земной поверхности, не уславливаясь о нулевом меридиане?
Виталий Тур2Тогда придется взять за ноль что-то другое. Нельзя описать положение объекта не взяв за точку отсчета какой-то объект: на севере от полярной звезды, три дня пути от горы, иди прямо ориентир – два пальца левее большого дерева.
Люди по разному определяли положение каких-либо мест на местности. Система координат упрощает поиск тем, что она всемирно принята и используется. И сомневаюсь, что у Вас получится описать координаты точки без системы координат определяющих положение этой точки. Может я не правильно понял вопрос, тогда что значит “не уславливаясь о нулевом меридиане?”
Еще вариант измерением расстояния, как на картах местности. Объяснять будете в километрах пути с учетом масштаба от начала (опять же придется определить начало пути: город, гора, дерево, река и т.д.).
Николай Никульшин4Всего 1 ответ.Изменение экваториальных координат Солнца
Изменение экваториальных координат Солнца при его движении по эклиптике происходит следующим образом. Когда Солнце находится в точке весеннего равноденствия ^, его прямое восхождение и склонение равны нулю. Затем с каждым днем прямое восхождение и склонение Солнца увеличиваются, и когда Солнце придет в точку летнего солнцестояния, его прямое восхождение станет равным 90ё или бh, а склонение достигает максимального значения + 23ё 27′. После этого склонение Солнца начинает уменьшаться, а прямое восхождение по-прежнему растет. Когда Солнце придет в точку осеннего равноденствия, его прямое восхождение a = 180ё или 12h, а склонение d = 0ё. Далее, прямое восхождение Солнца, продолжая увеличиваться, в точке зимнего солнцестояния становится равным 270ё или 18h, а склонение достигает своего минимального значения — 23ё 27′. После этого склонение Солнца начинает расти, и когда Солнце придет в точку весеннего равноденствия, его склонение снова становится равным нулю, а прямое восхождение, достигнув значения 360ё или 24h, обращается в нуль. Эти изменения экваториальных координат Солнца в течение года происходят неравномерно. Склонение изменяется быстрее всего при движении Солнца вблизи равноденственных точек и медленнее всего — вблизи точек солнцестояний. Прямое восхождение, наоборот, медленнее меняется вблизи равноденственных точек и быстрее — вблизи точек солнцестояний. При этом скорость изменения прямого восхождения Солнца вблизи точки летнего солнцестояния меньше, чем вблизи точки зимнего солнцестояния. Видимое движение Солнца по эклиптике есть следствие действительного движения Земли — обращения ее вокруг Солнца. Движение Земли вокруг Солнца происходит в том же направлении, что и вращение Земли вокруг оси, и неравномерно (см. § 40). При этом ось вращения Земли всегда наклонена к плоскости орбиты Земли под углом 66ё 33′. Поэтому нам и кажется, что Солнце так же неравномерно перемещается по небесному своду среди звезд, так же с запада на восток, но по окружности (эклиптике), плоскость которой наклонена к плоскости небесного (и земного) экватора под углом 23ё 27′ = 90ё — 66ё33′. Когда Солнце находится в точке весеннего равноденствия (d = 0), то оно на всех географических широтах земной поверхности восходит в точке востока Е и заходит в точке запада W (см. § 13). Половина его суточного пути находится над горизонтом, половина под горизонтом. Следовательно, на всем земном шаре, кроме полюсов, в этот день продолжительность дня равна продолжительности ночи. Этот день называется днем весеннего равноденствия (около 21 марта) и считается началом весны в северном полушарии Земли. (В южном полушарии этот момент соответствует началу осени.) Полуденная высота Солнца в день весеннего равноденствия на данной северной широте j согласно формуле (1.7) hЅ = 90ё — j. Когда Солнце находится в точке летнего солнцестояния (d = +23ё 27′), то оно восходит на данной северной широте j на северо-востоке, а заходит на северо-западе. Большая часть его суточного пути находится над горизонтом. Продолжительность дня в северном полушарии Земли максимальная, ночи — минимальная, в южном — наоборот. Этот день называется днем летнего солнцестояния (около 22 июня) и считается началом лета в северном полушарии Земли (в южном этот момент соответствует началу зимы). В день летнего солнцестояния полуденная высота Солнца на данной северной широте j достигает максимального значения hmax = 90ё — j + 23ё 27’ Когда Солнце находится в точке осеннего равноденствия (d = 0), то оно снова на всей Земле восходит в точке востока и заходит в точке запада, и снова на всех широтах, кроме полюсов, продолжительность дня равна продолжительности ночи. Этот день называется днем осеннего равноденствия (около 23 сентября) и считается началом осени в северном полушарии Земли (началом весны — в южном полушарии). Высота Солнца в полдень на данной широте j в день осеннего равноденствия снова равна 90ё — j. Наконец, когда Солнце находится в точке зимнего солнцестояния (d = — 23ё 27’), то оно восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе. Большая часть его суточного пути находится под горизонтом. На данной северной географической широте j продолжительность дня минимальна, ночи — максимальна (в южных широтах, наоборот, продолжительность дня максимальна, ночи — минимальна). Этот день называется днем зимнего солнцестояния (около 22 декабря) и считается началом зимы в северном полушарии Земли (началом лета — в южном полушарии). Высота Солнца в день зимнего солнцестояния на данной северной широте j достигает минимального значения hmin = 90ё — j — 23ё 27’ В остальные дни года высота Солнца в полдень лежит между значениями hmax и hmin.Смотрите также
Изменение суточного пути Солнца над горизонтом на разных широтах
Что касается изменений суточного пути Солнца на разных широтах в течение года, то их можно выяснить, изучая рисунок 43. В точке Q Солнце кульминирует в полдень в дни равноденствия, так как в эти дни оно находится на небесном экваторе. В день летнего солнцестояния оно кульминирует на 23°27′ выше, а в день зимнего солнцестояния на 23°27′ ниже (дополните чертеж суточными параллелями Солнца в дни солнцестояния). Суточные пути Солнца над горизонтом в средних широтах показаны на рисунке 45, слева.
Определим теперь, при каком значении угла ф, то есть на какой широте, Солнце может иметь верхнюю кульминацию в зените. Из рисунка 43 ясно, что это возможно на широтах от +23°, 5 до -23°,5 в те дни, когда склонение Солнца равно широте места (угловому расстоянию точки Q небесного экватора от зенита). После подробного рассмотрения вопроса мы убедимся в следующем.
На земном экваторе Солнце, как и все другие небесные светила, всегда восходит и заходит относительно горизонта не наклонно, а отвесно (Рисунок 45). Поэтому там круглый год день равен ночи (горизонт делит суточный путь Солнца пополам), а сумерки бывают очень короткими. Солнце быстро опускается за горизонт. В полдень Солнце бывает в зените два раза в году — в дни равноденствий, когда его склонение равно 0°.
Рисунок 45 — Движение Солнца над горизонтом в разные времена года для наблюдателя, находящегося в средних широтах (слева) и на экваторе Земли (справа).
На Земле есть места, где Солнце только один раз в году бывает в полдень в зените. Это происходит 22 июня на географической широте +23°27′. Эта географическая параллель называется тропиком Рака. В полдень 22 декабря Солнце бывает в зените в местах, расположенных на южной параллели -23°27′, называемой тропиком Козерога.
Свои названия эти географические параллели получили в древности в связи с тем, что Солнце кульминировало в зените на тропиках в пору прохождения им созвездий Рака и Козерога, где находились в то время точки летнего и зимнего солнцестояний. За несколько тысяч лет, прошедших с той поры, эти точки переместились в соседние созвездия Близнецов и Стрельца. По-гречески
На полюсах Земли Солнце, пока оно находится над горизонтом, совпадающим здесь с небесным экватором, ежедневно описывает круги, почти параллельные горизонту. Как мы уже знаем, это продолжается на Северном полюсе Земли полгода, с 21 марта по 23 сентября. Так как с 21 марта по 22 июня Солнце непрерывно поднимается над небесным экватором, переходя из южного полушария неба в северное, мы приходим к следующему заключению.
На Северном полюсе Земли Солнце восходит один раз в году — около 21 марта — и, не заходя в течение полугода, описывает ежедневно полный круг над горизонтом, в то же время поднимаясь на все большую высоту до 22 июня; иначе говоря, Солнце описывает на небе витки очень пологой спирали. С 22 июня по 23 сентября Солнце по такой же спирали постепенно опускается к горизонту и после 23 сентября полгода не показывается над горизонтом. Полгода на полюсе — ночь и полгода — день.
По мере удаления от Северного полюса на юг в году появляется все больше дней, когда Солнце восходит и заходит, но летом все же бывает период, когда много дней подряд оно не заходит, и зимой — ряд дней, когда оно не восходит совсем. Такие явления, в частности нижнюю кульминацию Солнца в полночь, можно наблюдать в СССР в Мурманске и в других пунктах, находящихся севернее северного полярного круга.
Нетрудно убедиться, что на Земле есть такие места, где Солнце только раз в году, именно 22 июня, не заходит, а лишь касается горизонта (в точке севера) в момент своей нижней кульминации (в полночь). 22 декабря, и только в этот день, в этих местах Солнце не восходит, а в полдень лишь касается точки юга, оставаясь под горизонтом. Эти места расположены на Земле на географической параллели 66°33′, называемой северным полярным кругом.
На Южном полюсе Земли наблюдаются те же явления, что и на Северном полюсе: только там полярный день длится с 23 сентября по 21 марта, а ночь — с 21 марта по 23 сентября. На южном полярном круге (66°33′ южной широты) день без восхода Солнца бывает 22 июня, а день без захода Солнца — 22 декабря.
В местностях, расположенных немного южнее северного полярного круга, например в Ленинграде, около 22 июня Солнце ночью опускается под горизонт, но ненадолго и неглубоко. Поэтому его лучи из-под горизонта сильно освещают воздух («белые ночи»).
Из всего сказанного ясно (и это следует твердо запомнить), что время восхода и захода Солнца зависит не только от дня года,’ но и от географической широты, на которой находится наблюдатель. Поэтому время восхода и захода Солнца, указываемое в обычных календарях, может быть верным только для одной какой-либо широты, а не для всей территории СССР.
Урок астрономии по теме «ЗВЁЗДЫ И СОЗВЕЗДИЯ» с презентацией
Название методической разработки: Технологическая карта урока астрономии
Автор разработки: Лиходед Елена Викторовна
Научатся:— определять понятия «созвездие», «звёздная величина», «блеск звезды», «фотометр»;
— сравнивать блеск звёзд разных звёздных величин;
— применять звездную карту для поиска на небе определенных созвездий и звезд (Большой и Малой Медведицы, Кассиопеи, Дракона, Лебедя, Лиры, Ориона, Геркулеса и др.), пользоваться приложением учебника;
— определять по ПКЗН условия видимости светил, яркие звезды летних и зимних созвездий: Альтаир, Вега, Денеб, Альдебаран, Бетельгейзе, Сириус.
Познавательные:
— развитие умения работать с информацией;
— развитие умения классифицировать звёзды по блеску.
Регулятивные:
— развитие умения определять главную учебную проблему, выдвигать версии решения проблемы, ставить цель деятельности, формулировать учебные задачи как шаги достижения поставленной цели.
Коммуникативные:
— развитие умения вести дискуссию, аргументировать свою точку зрения.
— Оценивание роли метода научного познания в изучении астрономических явлений.
— Готовность обучающихся к самообразованию на основе мотивации к обучению астрономии.
ТСО (оборудование)
Средства ИКТ (ЭФУ, программы, приложения, ресурсы сети Интернет)
Компьютер, проектор, экран.
Карта звездного неба (демонстрационная).
Подвижные карты звёздного неба (ПКЗН).
Презентация к уроку
Карта звёздного неба онлайн http://kosmoved.ru/nebo_segodnya_geo.php
Организационная структура урока
Этап урока
Образовательные задачи (планируемые результаты)
Используемые ресурсы, в т.ч. ЭФУ (для ЭФУ укажите названия конкретных объектов и страницу)
Деятельность учителя
Деятельность обучающихся
Длит. этапа (мин)
1. Организационный
Создание условий для осознанного восприятия нового материала
Психологический настрой обучающихся на урок.
Проверка готовности к уроку астрономии
Самооценивание готовности к уроку.
Самоорганизация на учебную деятельность
1 мин.
2.
Мотивация к учебной деятельности. Целеполагание
Включение обучающихся в деятельность на личностно — значимом уровне.
Формулирование темы и цели урока.
Слайд №2 презентации
к уроку астрономии
«Звёзды и созвездия»
Читает отрывок из стихотворения В. Маяковского:
«Послушайте!
Ведь, если звезды зажигают —
значит — это кому-нибудь нужно?
Значит — это необходимо,
чтобы каждый вечер
над крышами
загоралась хоть одна звезда?!»
Объясняют, какие эмоции вызвали эти стихи.
Озвучивают тему и цель урока.
1 мин.
3.
Актуализация знаний
Повторение изученного материала, необходимого для «открытия нового знания», и выявление затруднений в индивидуальной деятельности каждого обучающегося
Слайды №3, №4, №5
презентации к уроку
астрономии
«Звёзды и созвездия»
Организует проверку выполнения домашнего задания по группам в форме «Интеллектуальной разминки».
Обсуждает с учащимися ранее изученное.
Готовят ответы в группах на вопросы «Интеллектуальной разминки»
Представители групп дают ответы (по карточкам-заданиям с набором вопросов)
Приложение 1
8 мин.
4.
Постановка учебной задачи
Обсуждение затруднений
(«Почему возникли затруднения?»,
«Чего мы ещё не знаем?»)
Делает акцент на основных моментах
Выделяют, каких именно знаний не хватает (это причина затруднений)
2 мин.
5.
«Открытие нового знания»
Самостоятельное изучение новых знаний и способов действий
Слайды №6, №7, №8, №9
презентации к уроку
астрономии
«Звёзды и созвездия»
Формулирует задание
Выполняют задания в группах.
Изучают самостоятельно § 3. Звёзды и созвездия.
Приложение 2
Выделяют главное
7 мин.
6.
Первичное осмысление
и закрепление
Проговаривание нового знания, запись в виде опорного сигнала
Слайды №10 презентации к уроку астрономии «Звёзды и созвездия»
Контролирует выполнение работы
Выполняют задание
«Закончи предложение»
5 мин.
7.
Практическая работа
Применение знаний и способов действий
Карта звёздного неба онлайн. http://kosmoved.ru/nebo_segodnya_geo.php
Организует практическую работу с ПКЗН
Находят на звездной карте созвездия Большой и Малой Медведицы, Кассиопеи, Дракона, Лебедя, Лиры, Ориона, Геркулеса и др.
Приложение 3
12 мин.
8.
Самоанализ и самоконтроль
Каждый для себя должен сделать вывод о том, что он уже умеет
Учебник астрономии
Воронцов-Вельяминов Б.А.,
Страут Е.К. Астрономия. – М.: Дрофа, 2017, стр. 22
Подведение учеников к самопроверке
Самопроверка по вопросам в учебнике на стр. 22
5 мин.
9.
Рефлексия
Осознание обучающимися своей учебной деятельности, самооценка результатов своей деятельности и деятельности всего класса
Акцентирует внимание на конечных результатах учебной деятельности.
Подводит итоги урока
Осуществляют самооценку работы групп, используя лист оценивания
3 мин.
10.
Задание на дом: §3.
Найти мифы и легенды, связанные со звёздами или созвездиями
Включение новых знаний в систему изученного материала
Воронцов-Вельяминов Б.А.,
Страут Е.К. Астрономия. – М.: Дрофа, 2017 – §3
Ресурсы сети Интернет, книги
Информирует учащихся о домашнем задании
Записывают домашнее задание, определяют, какого уровня задание они хотят выполнить
1 мин.
Приложение 1
Вопросы «Интеллектуальной разминки» на этапе актуализации знаний
Карточка-задание №1
(Воронцов-Вельяминов Б.А., Страут Е.К. Астрономия. – М.: Дрофа, 2017. – Стр. 19)
1. В чём состоят особенности астрономии?
2. Какие координаты светил называются горизонтальными?
3. Опишите, как координаты Солнца будут меняться в процессе его движения над горизонтом в течение суток.
4. По своему линейному размеру диаметр Солнца больше диаметра Луны примерно в 400 раз. Почему их угловые диаметры почти равны?
5. Для чего используется телескоп?
6. Что считается главной характеристикой телескопа?
7. Почему при наблюдениях в телескоп светила уходят из поля зрения?
Карточка-задание №2
1. Какие сведения из астрономии вы получили в курсах природоведения, естествознания, физики, истории?
2. В чем специфика астрономии (по объектам и методам исследования) по сравнению с другими науками о природе?
3. Какие типы небесных тел вам известны?
4. Какова роль наблюдений в астрономии? С помощью каких инструментов они выполняются?
5. Какова роль космонавтики в исследовании Вселенной?
6.Чем отличаются оптические системы рефрактора и рефлектора?
Карточка-задание №3
1. Решение каких задач занимается небесная механика?
2. Какие отечественные и зарубежные орбитальные обсерватории вы знаете?
3. Почему современная астрономия является всеволновой?
4. Зачем нужен телескоп при наблюдении Луны?
5. Какие мифы и легенды, связанные с названиями звёзд, созвездий, планет вам известны?
Приложение 2
Текст для самостоятельного изучения «Звёзды и созвездия»
В безоблачную ночь открывается величественная картина звездного неба. Россыпи звезд, в которых, кажется, невозможно разобраться.
Тысячи лет назад люди глядели на небо, считали звезды и мысленно соединяли их в разнообразные фигуры (созвездия), называя их именами персонажей древних мифов и легенд, животных и предметов.
У разных народов имелись свои мифы и легенды о созвездиях, свои названия, разное их количество. Деления были чисто условны, рисунки созвездия редко соответствовали названной фигуре, однако это существенно облегчало ориентирование по небу. Даже босоногие мальчики в древней Халдее или Шумерах лучше знали небо, чем любой из нас. В общем случае на небе можно насчитать до 2500-3000 звезд (в зависимости от вашего зрения) – а всего видимых звезд около 6000.
Старейшие по названиям считаются созвездия зодиакальные – пояс, вдоль которого происходит годичное движение Солнца (эклиптика), а также видимые пути Луны и планет. Так созвездие Телец было известно 4000 лет назад, т.к. в это время в этом созвездии находилась точка весеннего равноденствия. Интересны описания созвездий в древности.
Итак, у разных народов и в разное время был разный принцип деления:
4 век до н.э. был список 809 звезд входящих в 122 созвездия.
18 век – Монголия – было 237 созвездий.
2 век – Птолемей («Альмагеста») – описано 48 созвездий.
15-16 век – период великих морских путешествий – описано 48 созвездий южного неба.
В Русском звездном атласе Корнелия Рейссига, изданном в 1829 г. содержались 102 созвездия.
Были попытки переименовать установившиеся созвездия, но не одно название не прижилось у астрономов (так церковь в 1627 г. издала атлас созвездий «Христианское звездное небо», где созвездиям давались имена монархов – Георг, Карл, Людовик, Наполеон).
Многие звездные карты (атласы) 17-19 в. содержали названия созвездий и рисунки фигур. Но прижился только один звездный атлас Яна Гавелия (1611-1687 гг, Польша) изданный в 1690 г. и имеющий не только точное расположение звезд и впервые экваториальных координатах, но и прекрасные рисунки (лицевая сторона обложки и титульный лист учебника астрономии).
Путаница с созвездиями была прекращена в 1922 г. Международный астрономический союз разделил все небо на 88 созвездий, а границы окончательно установлены в 1928 г. (пример Ориона).
Созвездия – область неба с характерной группой звезд и всеми звездами, находящимися внутри его границ.
Соседство звезд кажущееся, в проекции на небесную сферу. Самые яркие звезды имеют собственные имена (более 300 звезд имеют имена, большинство арабские).
В 125 г. до н.э. Гиппарх (180-125, Греция) вводит деление звезд на небе по видимой яркости на звездные величины, обозначив самые яркие – первой звездной величины (1m), а еле видимые 6m (т. е. разность в 5 звездных величин). Позже фотометрическими способами при уточнении звездных величин пришлось ввести дробные числа и даже отрицательные (например, m= -1,6m).
Звездная величина – видимая яркость (блеск) звезды.
В 1603 г. Иоганн Байер (1572-1625, Германия) публикует каталог всех видимых звезд и впервые вводит их обозначение буквами греческого алфавита в порядке уменьшения блеска (наиболее яркие). Самые яркие -…?, затем ?, ?, ?, ? и т.д.
Поэтому звезды сейчас обозначаются: Вега (? Лиры), Сириус (? Большого Пса), Полярная (? М. Медведицы).
Смотреть: в учебнике астрономии — Приложение III. Название некоторых звезд.
CD-Большая энциклопедия (показ созвездий). Видимость созвездий в течение года в средних широтах.
Приложение 3
Практическая работа
ПКЗН – у каждого на столе. Посмотреть созвездия.
Показывается, как определяется вид небосвода в течении суток.
А) Карта, изображение проекции, в центре Полярная, вокруг которой «вращается» небо. Географические координаты (Экватор).
Б) Накладной круг (φ =450 в Краснодарском крае). Центр – Зенит. Вид неба – совмещение даты с часом. Дальше ориентируешься по сторонам горизонта.
В) CD — «Red Shift 5.1»- показ запуска и общее знакомство с содержимым.
Установить, чтобы отображались границы и наименование созвездий, ярких звезд.
Найти Полярную звезду, созвездия Большой и Малой Медведицы, Ориона, Лиры и т.д.
Вращение неба, получение информации об объектах.
Вопросы:
Понятие созвездия. Сколько существует созвездий на небе? Примерный способ нахождения. Можно ли долететь до созвездия?
Почему на звездных картах не отображаются Солнце, Луна и планеты? Какой греческой буквой обозначается самая яркая звезда в созвездии?
Какая астрономическая ошибка закралась в строке песни Владимира Высоцкого: «В далеком созвездии тау Кита…»?
№ варианта | Теоретические вопросы | Практическая задача |
ЗР11-1-1 | 1.В чем состоят особенности астрономии? 2.Как располагаются суточные пути звёзд относительно небесного экватора? 3. В чём отличие системы Коперника от системы Птолимея? | Географическая широта Киева 50˚. На какой высоте в этом городе происходит верхняя кульминация звезды Антарес, склонение которой равно -26 ˚? |
ЗР11-1-2 | 1.Какие координаты светил называются горизонтальными? 2.Как по виду звёздного неба и его вращению установить, что наблюдатель находится на Северном полюсе Земли? 3Что называется конфигурацией планеты? | Высота звезды Альтаир в верхней кульминации составила 12 ˚, склонение этой звезды +9 ˚. Какова географическая широта места наблюдения? |
ЗР11-1-3 | 1.Опишите, как координаты Солнца будут меняться в процессе его движения над горизонтом в течении суток. 2.В каком пункте земного шара не видно н одной звезды Северного небесного полушария? 3Какие планеты считаются внутренними, какие- внешними? | Определите склонение звезды, верхняя кульминация которой наблюдалась в Москве (географическая широта 56 ˚) на высоте 47 ˚ над точкой юга. |
ЗР11-1-4 | 1.По своему линейному размеру диаметр Солнца больше диаметра Луны примерно в 400 раз. Почему их угловые диаметры почти равны? 2.Почему полуденная высота Солнца в течение года меняется? 3В какой конфигурации может находиться любая планета? | Выразите в часовой мере 90 ˚, 103 ˚. |
ЗР11-1-5 | 1.Для чего используют телескопы? 2.В каком направлении происходит видимое годичное движение Солнца относительно звёзд? 3. Какие планеты могут находиться в противостоянии? | Выразите в угловой мере прямое восхождение, равное 5ч 24 мин. |
ЗР11-1-6 | 1.Что является главной характеристикой телескопа? 2.В каких пределах изменяется угловое расстояние Луны от Солнца? 3. Какие планеты не могут находиться в противостоянии? | Выразите в угловой мере прямое восхождение, равное 18ч 36 мин. |
ЗР11-1-7 | 1.Почему при наблюдениях в телескоп светила уходят из поля зрения? 2.Как по фазе Луны определить её примерное угловое расстояние от Солнца? 3. Дать определение звёздного периода. | Угловое расстояние Сириуса (α Большого Пса) от Полярной звезды составляет 106 ˚. Положительное или отрицательное склонение имеет Сириус? |
ЗР11-1-8 | 1.Что называется созвездием? 2. На какую примерно величину меняется прямое восхождение Луны за неделю? 3. Что такое верхнее соединение? Какие планеты могут в нем находиться? | Нарисуйте вид Луны между первой четвертью и полнолунием. В какое время суток она видна в такой фазе? |
ЗР11-1-9 | 1.Как обозначатся звёзды в созвездиях? 2.Какие наблюдения необходимо провести, чтобы заметить движение Луны вокруг Земли? 3. Что такое нижнее соединение? Какие планеты могут в нем находиться? | Нарисуйте, как будут располагаться на своих орбитах Земля и Меркурий в нижнем соединении. |
ЗР11-1-10 | 1.Звёздная величина Веги равна 0,14, а звёздная величина Денеба составляет 1,33. Какая из этих звёзд ярче? 2. Какие наблюдения доказывают, что на Луне происходит смена дня и ночи? 3. Что такое квадратура? | Нарисуйте, как будут располагаться на своих орбитах Земля и Венера в верхнем соединении. |
ЗР11-1-11 | 1.Какие координаты светила называются экваториальными? 2. Почему пепельный свет Луны слабее, чем свечение остальной части Луны, видимый вскоре после новолуния? 3. Каково максимальное возможное угловое удаление от Солнца в элонгации для внутренних планет? | Нарисуйте, как будут располагаться на своих орбитах Земля и Юпитер в противостоянии |
ЗР11-1-12 | 1.Меняются ли экваториальные координаты звезды в течение суток? 2.Почему затмения Луны и Солнца не происходят каждый месяц? 3. Сформулируйте первый закон Кеплера | Нарисуйте, как будут располагаться на своих орбитах Земля и Сатурн в верхнем соединении. |
ЗР11-1-13 | 1.Какие особенности суточного движения светил позволяют использовать систему экваториальных координат? 2. Каков минимальный промежуток времени между солнечным и лунными затмениями? 3. Сформулировать закон площадей Кеплера. | Географическая широта Киева 50˚. На какой высоте в этом городе происходит верхняя кульминация звезды Антарес, склонение которой равно -26 ˚? |
ЗР11-1-14 | 1.Почему на звёздной карте не показано положение Земли? 2. Можно ли с обратной стороны Луны видеть полное солнечное затмение? 3. Сформулировать третий закон Кеплера. | Высота звезды Альтаир в верхней кульминации составила 12 ˚, склонение этой звезды +9 ˚. Какова географическая широта места наблюдения? |
ЗР11-1-15 | 1.Почему на звёздной карте изображены только звёзды, но нет ни Солнца, ни Луны, ни планет? 2.Какое явление будут наблюдать находящиеся на Луне космонавты, когда с Земли видно лунное затмение? 3. Как меняется скорость планеты при её перемещении от афелия к перегелию? | Определите склонение звезды, верхняя кульминация которой наблюдалась в Москве (географическая широта 56 ˚) на высоте 47 ˚ над точкой юга. |
ЗР11-1-16 | 1.Какое склонение- положительное или отрицательное- имеют звёзды, находящиеся к центру карты ближе, чем небесный экватор? 2.Чем объясняется введение поясной системы счёта времени? 3. В какой точке орбиты планета обладает максимальной кинетической энергией? | Выразите в часовой мере 90 ˚, 103 ˚. |
ЗР11-1-17 | 1.В каких точках небесный экватор пересекается с линией горизонта? 2.Почему в качестве единицы времени используется атомная секунда? 3. В какой точке орбиты планета обладает максимальной потенциальной энергией? | Выразите в угловой мере прямое восхождение, равное 5ч 24 мин. |
ЗР11-1-18 | 1. Как располагается ось мира относительно оси вращения Земли? 2.В чём заключаются трудности составления точного календаря? 3. Описать способ определения радиуса Земли, предложенный Эратосфеном | Выразите в угловой мере прямое восхождение, равное 18ч 36 мин. |
ЗР11-1-19 | 1. Как располагается ось мира относительно плоскости небесного меридиана? 2.Чем отличается счёт високосных лет по старому и новому стилю? 3. Что такое горизонтальный параллакс и меняется ли он для Солнца в течение года? | Угловое расстояние Сириуса (α Большого Пса) от Полярной звезды составляет 106 ˚. Положительное или отрицательное склонение имеет Сириус? |
ЗР11-1-20 | 1.Какой круг небесной сферы все светила пересекают дважды в сутки? 2.Дата рождения Исаака Ньютона по новому стилю- 4 января 1643 года. Какова дата его рождения по старому стилю? 3.Описать метод, которым в настоящее время определяется расстояние до ближайших планет. | Нарисуйте вид Луны между первой четвертью и полнолунием. В какое время суток она видна в такой фазе? |
Фонд оценочных средств по астрономии 1 курс СПО
Кроссворд
Дата:Группа:
ФИО студентов:
1.
2.
1.Точка небесной сферы над головой наблюдателя.
2.Планета земной группы СС.
3.Явление прохождения небесного меридиана.
4.Система счета времени.
5.Часть телескопа.
Ответы: зенит, Венера, кульминация, календарь, окуляр.
Тест. Небесные явления
Небесные явления | Космические явления |
А. Видимое вращение звездного неба | 1) вращения Земли вокруг своей оси; |
2.2. Практические занятия
Практическое занятие № 1
«Работа с ПКЗН. Наблюдение звездного неба»
Цель урока: обобщить знания учащихся.
Оснащение урока: теоретический материал, компьютер, проектор, экран.
Часть 1. Монтаж звездной карты
1. Все устройство состоит из двух частей: карты и накладного круга. Прорезь в накладном круге делается в зависимости от широты местности.
2. Распечатайте карту и круг. На формате А3 карта и круг получатся намного удобнее, но для начала сойдет и А4. Главное чтобы карта и круг были распечатаны в одном формате.
3. Карту можно не вырезать. Для прочности можно наклеить её на картон, или, ещё лучше, ламинировать. Ламинированная карта прослужит гораздо дольше, с нее не соскальзывает бумажный круг (т.к. электризуется и прилипает), на нее можно наклеивать прозрачные стикеры и делать на них необходимые отметки обычной шариковой ручкой.
4. Накладной круг надо вырезать по контуру, внутри вырезать отверстие (обозначено красной линией). Ламинировать круг не стоит, а вот распечатать на плотной бумаге было бы не плохо. В любом случае со временем можно изготовить новый.
5. С тыльной стороны карты между точками С и Ю надо приклеить нитку. Этой ниткой обозначается небесный меридиан. Наблюдать любое светило удобнее именно тогда, когда оно находится на небесном меридиане.
Установка звездной карты на определенное время
Сначала необходимо сделать поправку времени. Из того времени, которое показывают в данный момент часы, надо вычесть 1час 30 минут. (Это среднее значение, вполне пригодное для начальных наблюдений. Вообще поправка вычисляется исходя из долготы места наблюдения и номера часового пояса).
Найдите на краю карты месяц и число.
На накладном круге найдите время.
Совместите дату на карте и время на накладном круге. Следите, чтобы круг располагался посередине карты. В прорези круга будут находиться те созвездия, которые в указанный момент времени видны над горизонтом.
Пример. Определим, какие созвездия будут доступны наблюдению 15 сентября в 21:30. Делаем поправку времени, из 21 часа 30 минут вычитаем 1 час 30 минут. Получаем 20 часов. Находим на накладном круге двадцать часов (красная отметка), а на карте 15 сентября (синяя отметка)
Накладываем круг на карту так, чтобы дата и время совпали. В центре прорези оказались созвездия Лебедь, Орел и Лира. Они лучше всего видны в это время, так как находятся высоко над горизонтом. На западе можно видеть яркое созвездие Волопас, на северо-востоке самая яркая звезда Капелла (альфа Возничего).
Часть 2. Определение расположения созвездий с помощью подвижной карты звездного неба
Карта звездного небаНакладной круг для звездной карты 55° для Московской области
Дата:_____________; Группа_______
Студент:_____________________________________________________________
Студент:_____________________________________________________________
Практическое занятие № 1.
Определение расположения созвездий с помощью подвижной карты звездного неба
Цель работы: научиться пользоваться подвижной картой звездного неба и определять с ее помощью расположение созвездий и координат звезд.
Оборудование: подвижная карта звездного неба.
Практическая часть
1. Цветными карандашами обвести эклиптику и небесный экватор.
2. Найдите на карте звездного неба точки весеннего и осеннего равноденствия; проведите через эти точки отрезок.
3. Найдите на карте звездного неба созвездия северного небесного полушария и обведите их цветными ручками (цветными карандашами или простым карандашом).
4. Используя карту звездного неба и накладной круг определите какие три созвездия будут более доступны для наблюдения в 22 ч 30 мин в городе Лыткарино 30 сентября 2019 года, 31 марта 2020 года.
Определите примерные границы экваториальных координат созвездий:
α,ч (α,º)
Склонение,
, º
22 ч 30 мин в городе Лыткарино 30 сентября 2019 года
1
2
3
22 ч 30 мин в городе Лыткарино 31 марта 2020 года
1
2
3
Практическое занятие № 2
«Практическая работа с планом Солнечной системы»
(Вычисление расстояний до Солнца и планет Солнечной системы различными методами).
Цель работы: Исследовать характеристики планет Солнечной системы. Получить практические навыки в применении законов Кеплера и закона Всемирного тяготения.
Часть 1.
А) Общая характеристика планет земной группы
Чем объяснить практически отсутствие атмосферы у Меркурия?
Меркурий ближе Венеры к Солнцу, но почему температура на Венере выше?
Сравните формы поверхностей планет земной группы.
Венера
Земля
Марс
Небольшие размеры и масса: самый маленький- Меркурий.
самая большая — Земля.
Большая плотность ρ> 4г/см.3 [ρmax=5,52; ρmin=3,9].
Медленное осевое вращение (смена суток). min у Земли=23ч56m 4c; max у Венеры 243,1 дня.
Мало спутников: Меркурий и Венера — нет, Земля-1:Луна, Марс-2: Фобос и Деймос.
Твердая поверхность.
Отличие:
1. Венера вращается в обратном направлении относительно других планет.
2. Углы наклона осей к плоскости орбиты (смена времен года).
Земля-Марс = почти одинаковы, но каждое время года на Марсе почти в 2 раза >. Меркурий-Венера — почти перпендикулярны.
3. Сильное отличие в атмосфере.
б) Общая характеристика планет-гигантов
ЮпитерСатурн
Уран
Нептун
Большой размер и масса (max – Юпитер, min – Нептун, Уран).
Малая плотность (≈Н2О)[max – Нептун, min — Сатурн].
Быстрое вращение вокруг оси (10-15 часов) (экваториальные зоны вращаются быстрее полярных => большое сжатие планет).
Очень удалены от Солнца – поэтому на них низкая температура.
Большое число спутников.
У всех планет имеются кольца (предсказаны Всехсвятским в 1960г).
Планеты не имеют твердой поверхности.
У планет сильное магнитное поле => имеются мощные радиационные пояса.
Плотная Не — Н атмосфера.
Чем общим характеризуются планеты гиганты?
Причины наличия колец у планет гигантов?
Причины большого числа спутников у планет гигантов?
На поверхности каких планет в Солнечной системе, вода может находиться в жидком состоянии?
На каких спутниках, и в какой форме наблюдаются следы вулканической деятельности?
Часть 2.
Противостояние некоторой планеты повторяется через 2 года. Чему равна большая полуось ее орбиты?
Т=2 года; тогда .
Отношение квадратов периодов обращения двух планет равно 8. Чему равно отношение больших полуосей этих планет?
.
Большая полуось орбиты кометы Галлея α = 18 а.е. Чему равен период ее обращения вокруг Солнца?
; Т = 76 лет.
“Спутник-1”, запущенный 4 октября 1957г на орбиту Земли имел перигей 228 км и апогей 947 км при периоде обращения 96,2 мин. Определите большую полуось и эксцентриситет орбиты.
Решение:
Из рисунка: а= (ап+R+R+аа)/2 = (228+ 6371+6371+947)/2 = 6958,5 км
е=с/а
[c= (аа — ап)/2- почему эта формула получилась?] получим е = 0,052.
Вопросы для обсуждения:
1) Какие законы движения мы изучили?
2) На чем основывался Кеплер, открывая свои законы?
3) Что такое перигелий, афелий?
4) Когда Земля обладает наибольшей кинетической энергией, наименьшей?
5) Как найти эксцентриситет?
6) О каких периодах вращения синодических или сидерических идет речь в третьем законе Кеплера?
7) У некоторой малой планеты большая полуось орбиты равна 2,8 а.е., а эксцентриситет равен нулю. Чему равна малая полуось ее орбиты?
Часть 3. Запишите закон Всемирного тяготения и проанализируйте величины, которые в него входят. Укажите границы применимости закона Всемирного тяготения.
Порядок действий для заполнения таблицы:
В справочной литературе или Интернете найдите массы предложенных планет.
Значение расстояния в астрономических единицах переведите в километры (1 а.е. = 149,6 млн. км). Полученное значение занесите в таблицу в колонку «Расстояние от Земли».
Используя закон Всемирного тяготения, найдите силу гравитационного взаимодействия между Землёй и каждой из предложенных планет. Результаты занесите в колонку «Сила гравитационного взаимодействия с Землёй».
Заполните таблицу 2 «Всемирное тяготение».
кгРасстояние от Земли, км
——————
Сила гравитационного взаимодействия с Землёй, H
—————-
Сравните полученные значения сил гравитационного взаимодействия между Землёй и предложенными планетами и сделайте вывод о полученных результатах.
Практическое занятие № 3
Используя сервис Google Earth, посетить:
1) одну из планет Солнечной системы и описать ее особенности;
2) международную космическую станцию и описать ее устройство и назначение.
(Строение Солнечной системы)
Цель урока:
Познакомиться с интернет-сайтами, позволяющими изучать строение солнечной системы и космические аппараты.
Изучить внешний вид МКС.
Получить практические навыки в расчёте космической скорости.
Оснащение урока: теоретический материал, компьютер, проектор, экран.
Задание 1. Перечислите известные Вам аппараты космических исследований.
Задание 2. Изучите вид Международной космической станции (МКС) по ссылке http://www.cosmos-online.ru/vnutri-mks.html.
Ответьте на вопросы:
Сколько модулей (блоков) на МКС возможно посетить в данной 3D модели? Как они называются?
Почему все предметы на борту МКС закреплены (инструменты, компьютеры, одежда и т.д.)
Для чего на борту МКС нужно большое количество компьютеров и вычислительной техники?
Задание 3. Изучите внешний вид МКС по ссылке http://mks-onlain.ru.
Ответьте на вопросы:
Сколько WEB-камер установлено на МКС? Что они позволяют наблюдать?
Используя карту на данном сайте, определите, над каким земным объектом находится МКС в данный момент. Укажите название объекта и время наблюдения.
Задание 4. Заполните таблицу «Физико-химические свойства каждой планеты Солнечной системы»
Практическое занятие № 4
«Спутники планет. Малые тела Солнечной системы».
Цель урока: Исследовать характеристики малых тел Солнечной системы, обобщить знания учащихся.
Оснащение урока: теоретический материал, компьютер, проектор, экран.
Задание 1: Дайте характеристику малых тел Солнечной системы, заполнив таблицу:
Примеры названий объектов группы
Характеристика орбит
Геологические характеристики
Особенности
Контрольные вопросы:
Чем отличаются карликовые планеты от других тел Солнечной системы?
Какие тела относятся к малым телам Солнечной системы?
Где сосредоточена большая часть астероидов?
В чем заключается астероидная опасность?
Почему у кометы бывает хвост?
В чем отличие состава кометного вещества от вещества большинства астероидов?
Чем отличается метеор от метеорита?
Какие виды метеоритов вы знаете?
Какое из малых тел при столкновении представляет наибольшую опасность для жизни на Земле? Как можно избежать такой катастрофы?
Задание 2: Рассмотрите таблицу, содержащую характеристики некоторых астероидов Солнечной системы.
Название астероидаПримерный
радиус астероида, км
Большая полуось орбиты, а.е.*
Период обращения вокруг Солнца, земных лет
Эксцентриситет орбиты е**
Масса, кг
Веста
265
2,37
3,63
0,091
Эвномия
136
2,65
4,30
0,185
Церера
466
2,78
4,60
0,077
Паллада
261
2,78
4,61
0,235
Юнона
123
2,68
4,36
0,256
Геба
100
2,42
3,76
0,202
Аквитания
54
2,79
4,53
0,238
* 1 а.е. составляет 150 млн км.
** Эксцентриситет орбиты определяется по формуле: , где b — малая полуось,
a — большая полуось орбиты, е = 0 — окружность, 0 < е < 1 — эллипс.
Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам астероидов.
1) Чем дальше от Солнца располагается орбита астероида, тем большее его масса.
2) Астероид Геба движется по орбите Земли и представляет астероидную опасность.
3) Астероид Паллада вращается по более «вытянутой» орбите, чем астероид Веста.
4) Орбита астероида Юнона находится между орбитами Марса и Юпитера.
5) Вторая космическая скорость для астероида Церера составляет более 11 км/с.
Решение:
1) Не обязательно, массы астероидов не зависят от дальности от Солнца.
2) Нет, астероид Геба не движется по орбите Земли и не представляет астероидную опасность.
3) Более «вытянутая» орбита (более эллипсоидальная) будет у того тела, у которого выше эксцентриситет орбиты. Из таблицы видно, что эксцентриситет астероида Паллада составляет 0,235, а астероида Веста 0,091, то есть орбита у астероида Паллада более «вытянутая».
4) Да, орбита астероида Юнона находится между орбитами Марса и Юпитера.
5) Первую космическую скорость можно вычислить по формуле:
,
а вторая космическая скорость v2, связана с первой, выражением:
,
где M – масса астероида; R – радиус астероида. Для астероида Церера, имеем:
м/с,
что составляет 0,5 км/с.
Ответ: 3, 4.
Практическое занятие № 5
«Определение основных характеристик звезд и взаимосвязи между ними»
Цель урока: Исследовать основные характеристики звезд, обобщить знания учащихся.
Оснащение урока: теоретический материал, компьютер, проектор, экран.
Часть 1. Заполните таблицу «Определение основных характеристик звезд и взаимосвязи между ними»
Часть 2. «Изучение нашей звездной системы — Галактика: строение и происхождение»
Объясните термин «Галактика»2
Название галактики, в которой находится Солнечная система
3
Расскажите о строении нашей Галактики
4
Проведите сравнение нашей Галактики с другими галактиками
5
Объясните термин «Вселенная»
6
Какие постулаты лежат в основе космологии?
7
Опишите модель расширяющейся Вселенной
8
Гипотеза «Большого взрыва» (Горячей Вселенной).
Гипотеза, подтверждающая эту гипотезу
Сделайте вывод о проделанной работе.
Практическое занятие № 6
«Одиноки ли мы во Вселенной?» — решение проблемного задания.
Темы докладов:
Группа 1. Идеи множественности миров в работах Дж. Бруно.
Группа 2. Идеи существования внеземного разума в работах философов-космистов.
Группа 3. Проблема внеземного разума в научно-фантастической литературе.
Группа 4. Методы поиска экзопланет.
Группа 5. История радиопосланий землян другим цивилизациям.
Группа 6. История поиска радиосигналов разумных цивилизаций.
Группа 7. Методы теоретической оценки возможности обнаружения внеземных цивилизаций на современном этапе развития землян.
Группа 8. Проекты переселения на другие планеты.
КРИТЕРИИ ОЦЕНОК
Каждое правильно выполненное задание оценивается одним баллом. Таким образом, максимальное количество первичных баллов, которое можно получить при выполнении теста – 20.
Критерии оценки
Выполнено менее 70% задания2
Выполнено70-80% задания
3
Выполнено 80-90%задания
4
Выполнено более 90% задания
5
2.5. Перечень рефератов (докладов), электронных учебных презентаций, индивидуальных проектов:
Древнейшие культовые обсерватории доисторической астрономии.
Прогресс наблюдательной и измерительной астрономии на основе геометрии и сферической тригонометрии в эпоху эллинизма.
Зарождение наблюдательной астрономии в Египте, Китае, Индии, Древнем Вавилоне, Древней Греции, Риме.
Связь астрономии и химии (физики, биологии).
Первые звездные каталоги Древнего мира.
Крупнейшие обсерватории Востока.
Дотелескопическая наблюдательная астрономия Тихо Браге.
Создание первых государственных обсерваторий в Европе.
Устройство, принцип действия и применение теодолитов.
Угломерные инструменты древних вавилонян — секстанты и октанты.
Современные космические обсерватории.
Современные наземные обсерватории.
История происхождения названий ярчайших объектов неба.
Звездные каталоги: от древности до наших дней.
Прецессия земной оси и изменение координат светил с течением времени.
Системы координат в астрономии и границы их применимости.
Понятие «сумерки» в астрономии.
Четыре «пояса» света и тьмы на Земле.
Астрономические и календарные времена года.
«Белые ночи» — астрономическая эстетика в литературе.
Рефракция света в земной атмосфере.
О чем может рассказать цвет лунного диска.
Описания солнечных и лунных затмений в литературных и музыкальных произведениях.
Хранение и передача точного времени.
Атомный эталон времени.
Истинное и среднее солнечное время.
Измерение коротких промежутков времени.
Лунные календари на Востоке.
Солнечные календари в Европе.
Лунно-солнечные календари.
Обсерватория Улугбека.
Система мира Аристотеля.
Античные представления философов о строении мира.
Наблюдение прохождения планет по диску Солнца и их научное значение.
Объяснение петлеобразного движения планет на основе их конфигурации.
Закон Тициуса—Боде.
Научная деятельность Тихо Браге.
Современные методы геодезических измерений.
Изучение формы Земли.
Юбилейные события истории астрономии текущего учебного года.
Значимые астрономические события текущего учебного года.
История открытия Плутона.
История открытия Нептуна.
Явление прецессии и его объяснение на основе закона всемирного тяготения.
К. Э. Циолковский.
Первые пилотируемые полеты — животные в космосе.
С. П. Королев.
Достижения СССР в освоении космоса.
Первая женщина-космонавт В. В. Терешкова.
Загрязнение космического пространства.
Динамика космического полета.
Проекты будущих межпланетных перелетов.
Конструктивные особенности советских и американских космических аппаратов.
Современные космические спутники связи и спутниковые системы.
Полеты АМС к планетам Солнечной системы.
Сфера Хилла.
Теория происхождения Солнечной системы Канта—Лапласа.
«Звездная история» АМС «Венера».
«Звездная история» АМС «Вояджер».
Реголит: химическая и физическая характеристика.
Лунные пилотируемые экспедиции.
Исследования Луны советскими автоматическими станциями «Луна».
Проекты строительства долговременных научно-исследовательских станций на Луне.
Проекты по добыче полезных ископаемых на Луне.
Самые высокие горы планет земной группы.
Фазы Венеры и Меркурия.
Сравнительная характеристика рельефа планет земной группы.
Научные поиски органической жизни на Марсе.
Органическая жизнь на планетах земной группы в произведениях писателей-фантастов.
Атмосферное давление на планетах земной группы.
Современные исследования планет земной группы АМС.
Научное и практическое значение изучения планет земной группы.
Кратеры на планетах земной группы: особенности, причины.
Роль атмосферы в жизни Земли.
Современные исследования планет-гигантов АМС.
Исследования Титана зондом «Гюйгенс».
Современные исследования спутников планет-гигантов АМС.
Современные способы космической защиты от метеоритов.
Космические способы обнаружения объектов и предотвращение их столкновений с Землей.
История открытия Цереры.
Открытие Плутона К. Томбо.
Характеристики карликовых планет (Церера, Плутон, Хаумея, Макемаке, Эрида).
Гипотеза Оорта об источнике образования комет.
Загадка Тунгусского метеорита.
Падение Челябинского метеорита.
Особенности образования метеоритных кратеров.
Следы метеоритной бомбардировки на поверхностях планет и их спутников в Солнечной системе.
Результаты первых наблюдений Солнца Галилеем.
Устройство и принцип действия коронографа.
Исследования А. Л. Чижевского.
История изучения солнечно-земных связей.
Виды полярных сияний.
История изучения полярных сияний.
Современные научные центры по изучению земного магнетизма.
Космический эксперимент «Генезис».
Особенности затменно-переменных звезд.
Образование новых звезд.
Диаграмма «масса — светимость».
Изучение спектрально-двойных звезд.
Методы обнаружения экзопланет.
Характеристика обнаруженных экзопланет.
Изучение затменно-переменных звезд.
История открытия и изучения цефеид.
Механизм вспышки новой звезды.
Механизм взрыва сверхновой.
Правда и вымысел: белые и серые дыры.
История открытия и изучения черных дыр.
Тайны нейтронных звезд.
Кратные звездные системы.
История исследования Галактики.
Легенды народов мира, характеризующие видимый на небе Млечный Путь.
Открытие «островной» структуры Вселенной В. Я. Струве.
Модель Галактики В. Гершеля.
Загадка скрытой массы.
Опыты по обнаружению Weakly Interactive Massive Particles — слабо взаимодействующих массивных частиц.
Исследование Б. А. Воронцовым-Вельяминовым и Р. Трюмплером межзвездного поглощения света.
Исследования квазаров.
Исследование радиогалактик.
Открытие сейфертовских галактик.
А. А. Фридман и его работы в области космологии.
Значение работ Э. Хаббла для современной астрономии.
Каталог Мессье: история создания и особенности содержания.
Научная деятельность Г. А. Гамова.
Нобелевские премии по физике за работы в области космологии.
3. Контрольно-оценочные средства промежуточной аттестации
3.1. Дифференцированный зачет в форме урока-конференции «Одиноки ли мы во Вселенной?»
Темы проектов к уроку-конференции «Одиноки ли мы во Вселенной?»
Группа 1. Идеи множественности миров в работах Дж. Бруно.
Группа 2. Идеи существования внеземного разума в работах философов-космистов.
Группа 3. Проблема внеземного разума в научно- фантастической литературе.
Группа 4. Методы поиска экзопланет.
Группа 5. История радиопосланий землян другим цивилизациям.
Группа 6. История поиска радиосигналов разумных цивилизаций.
Группа 7. Методы теоретической оценки возможности обнаружения внеземных цивилизаций
на современном этапе развития землян.
Группа 8. Проекты переселения на другие планеты.
4. Контрольно-оценочные материалы для аттестации по учебной дисциплине
4.1. Оценка письменных работ
Оценка 5 ставится за работу, выполненную полностью без ошибок и недочетов.
Оценка 4 ставится за работу, выполненную полностью, но при наличии в ней не более одной негрубой ошибки и одного недочета, не более трех недочетов.
Оценка 3 ставится, если ученик правильно выполнил не менее 2/3 всей работы или допустил не более одной грубой ошибки и двух недочетов, не более одной грубой и одной негрубой ошибки, не более трех негрубых ошибок, одной негрубой ошибки и трех недочетов, при наличии четырех-пяти недочетов.
Оценка 2 ставится, если число ошибок и недочетов превысило норму для оценки 3 или правильно выполнено менее 2/3 всей работы.
Оценка 1 ставится, если ученик совсем не выполнил ни одного задания.
Для оценки контрольных и проверочных работ по решению задач удобно пользоваться обобщенной инструкцией по проверке письменных работ, которая приведена ниже.
5 (отлично) – 90 – 100 % правильных ответов
4 (хорошо) – 70 – 89 % правильных ответов
3 (удовлетворительно) – 50 – 69% правильных ответов
2 (неудовлетворительно) – 49 % и менее правильных ответов
0 -1 ошибка «5»
2-3 ошибки «4»
4-5 ошибки «3»
6 и более ошибок «2».
4.2. Критерии оценки практических занятий
Оценка ставится на основании наблюдения за студентами и письменного отчета за работу.
Оценка 5 ставится, если учащийся выполняет работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности проведения опытов и измерений; самостоятельно и рационально монтирует необходимое оборудование; все опыты проводит в условиях и режимах, обеспечивающих получение правильных результатов и выводов; соблюдает требования правил техники безопасности; правильно и аккуратно выполняет все записи, таблицы, рисунки. Чертежи, графики, вычисления; правильно выполняет анализ погрешностей.
Оценка 4 ставится, если выполнены требования к оценке 5, но было допущено два-три недочета, не более одной негрубой ошибки и одного недочета.
Оценка 3 ставится, если работа выполнена не полностью, но объем выполненной её части позволяет получить правильный результат и вывод; или если в ходе проведения опыта и измерения были допущены ошибки.
Оценка 2 ставится, если работа выполнена не полностью или объем выполненной части работ не позволяет сделать правильных выводов; или если опыты, измерения, вычисления, наблюдения производились неправильно.
Оценка 1 ставится, если учащийся совсем не выполнил работу. Во всех случаях оценка снижается, если ученик не соблюдал правила техники безопасности.
4.3. Критерии оценивания реферата
Реферат оценивается по следующим критериям:
соблюдение требований к его оформлению;
необходимость и достаточность для раскрытия темы приведенной в тексте реферата информации;
умение обучающегося свободно излагать основные идеи, отраженные в реферате;
способность обучающегося понять суть задаваемых вопросов и сформулировать точные ответы на них.
Оценка «отлично» выставляется студенту, если при выполнении реферата студент использовал не менее 5−7 источников, реферат имеет логическую структуру, оформление соответствует техническому регламенту, содержание в полной мере раскрывает тему, работа представлена своевременно.
Оценка «хорошо» выставляется студенту, если при выполнении реферата студент использовал не менее 4−5 источников, реферат имеет логическую структуру, имеются технические погрешности при оформлении работы, содержание в целом раскрывает тему, работа представлена своевременно.
Оценка «удовлетворительно» выставляется студенту, если при выполнении реферата студент использовал менее 4−5 источников, реферат не имеет четкой логической структуры, имеются технические погрешности при оформлении работы, содержание не в полной мере раскрывает тему, работа не представлена в установленные сроки.
Оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, если при выполнении работы использованы 1−2 источника, нет плана, отражающего структуру работы, содержание не соответствует теме.
Литература
Азимут и высота солнца над горизонтом
Продолжаем тему, начатую статьей Восход и закат солнца.
На повестке дня вычисление азимута солнца и его высоты над горизонтом в любой момент времени в точке с заданными координатами. Азимут мы откладываем от севера по часовой стрелке.
Алгоритм расчета взят отсюда. Описал его какой-то хороший швед. Он старался как мог, но все равно для стороннего человека ничего не понятно. Например, я могу еще понять, как мы переходим от одной системы координат к другой, но понять, почему долгота перигелия солнца вычисляется как
, где d — количество дней от эпохи J2000 — это уже выше моих сил.
Видимо где-то далеко, в башне из слоновой кости, сидят астрономы, и все эти цифры рассчитывают, а потом все остальные смертные их используют. Может быть какой-нибудь астроном когда-нибудь расскажет о том, как это все происходит; пока же пришлось взять на веру все эти магические цифры и воплотить расчет в жизнь. Очевидно, так делает большинство.
Есть несколько книг, которые обычно рекомендуют людям на форумах, когда не хотят отвечать развернуто, типа, «смотри вон там», и я тоже приведу их здесь:
Jean Meeus. Astronomical algorithms
Peter Duffett-Smith. Practical Astronomy with your calculator.
Как и в случае калькуляторов для расчета времени восхода и захода солнца, ниже представлены два калькулятора — первый берет информацию о координатах и часовом поясе из справочника городов, т. е. остается только выбрать город и ввести время наблюдения; а второй позволяет задать координаты и часовой пояс «вручную». Информацию о городах могут добавлять в справочник зарегистрированные пользователи.
Отрицательная высота над горизонтом соответствует темному времени суток — солнце «под» горизонтом. Пересечение с горизонтом утром происходит примерно на азимуте 90 градусов, из чего можно сделать смелый вывод, что солнце восходит все-таки на востоке.
Paul Schlyter (это швед) утверждает, что ошибка в расчетах не превышает одной угловой минуты для дат в диапазоне 1900 – 2100.
Положение солнца по городам
ГородОбновление… Точность вычисленияЗнаков после запятой: 2
Азимут (градусы)
Высота над горизонтом (градусы)
save Сохранить extension Виджет
Положение Солнца
Точность вычисленияЗнаков после запятой: 2
Азимут (градусы)
Высота над горизонтом (градусы)
Расчет положения солнца на небе для каждого места на Земле в любое время суток
На главную> Солнечные инструменты> Солнце
Вставьте этот инструмент карты на свой сайтВернуться к началу Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
Вернуться к началу Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
Вернуться к началу Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
Вернуться к началу Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
Годовая солнечная тропа
Задайте данные по своему усмотрению и нажмите на изображение электронной почты, чтобы получить файл во вложении.
Файл excel содержит путь солнца за один год с шагом (5,10,15,20,30,60 мин), на данный момент ограничен в результате слишком тяжелого для сервера.
Первый столбец содержит дату, остальные столбцы содержат E = высота A = азимут и время (с 00:00 до 23:59).
Для ежегодного календаря SunRise SunSet дополнительно в файле Excel вы можете использовать эту ссылку: Sunrise Sunset Calendar
Вернуться к началу Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
тень
Длина карты теней нормализована (изменяется с увеличением), а направление противоположно азимуту.Измерение длины тени зависит от высоты препятствия и высоты солнца, формула:
длина тени = высота объекта / загар (высота солнца).
Вернуться к началу Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
Содержимое
Положение солнца
Солнечная карта
Дневной свет
Как использовать карту инструментов
Режим использования
Уравнение времени
тень
Уравнение положения Солнца
Дата
Формат
Комментарий
Вернуться к началу Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |Положение солнца
Расчет положения солнца на небе для каждого места на Земле в любое время суток.Азимут, восход, закат, полдень, дневной свет и графики солнечного пути.Восход и закат определяются как момент, когда верхний край солнечного диска только касается горизонта, что соответствует высоте Солнца -0,833 ° градусов.
Сумерки — время после заката, характеризующееся рассеянным светом (в более широком смысле, утренние сумерки, используйте термин северное сияние, рассвет или восход солнца).
Гражданские сумерки Промежуток времени между закатом и когда солнце достигает высоты -6 °, на небе видны только несколько звезд и особенно яркие планеты.
Морские сумерки представляет время, когда Солнце проходит от -6 ° до -12 ° ниже горизонта, в этот период выделяются линия горизонта и главные звезды.
Астрономические сумерки — это временной интервал между закатом и, когда солнце достигает 18 ° ниже горизонта, небо темное, можно различить звезды до шестой величины.
Полдень по солнечному времени наступает, когда солнце находится в своей наивысшей точке на небе в течение дня, и оно либо направлено на юг, либо на север от наблюдателя, в зависимости от широты.
Азимут указывает угол между точкой и базовой плоскостью. Обычно угловое расстояние точки от истинного севера (географического севера) не является магнитным, я сделал этот выбор, потому что таким образом вы можете видеть положение солнца на карте, если вы используете компас, вы должны добавить магнитное склонение для вашего местоположения. Есть несколько приложений компаса для смартфонов, которые автоматически добавляют магнитное склонение для вашего местоположения.
Высота, или превышение , представляет собой угловое расстояние до горизонта до точки на небесной сфере, измеряемое как положительное, если оно обращено к Зениту, и отрицательное, если оно направлено на Надир.
Zenith , представляет собой точку пересечения перпендикулярной плоскости горизонта, проходящей через наблюдателя, с видимым небесным полушарием, и является точкой над головой наблюдателя. Диаметрально противоположная точка называется Надир.
Знание положения Солнца и светового дня позволяет узнать энергию , излучаемую Солнцем (возобновляемую) в точке на Земле, которую мы исследуем.
Солнечная энергия может быть тепловыми двигателями, произведенными из солнечных панелей или электрическими , произведенными фотоэлектрическими панелями.
Наверх Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
Солнечная карта
Карты путей Солнца могут быть построены в декартовых (прямоугольных) или полярных координатах.Декартовы координаты , где высота Солнца отложена по оси X, а азимут отложен по оси Y.
Полярные координаты основаны на круге, где высота Солнца считывается на различных концентрических кругах, от 0 ° до 90 ° градусов, азимут — это угол, идущий по кругу от 0 ° до 360 ° градусов, горизонт представлен крайним кругом на периферии.
Азимутальный угол указывает направление солнца в горизонтальной плоскости из заданного места. Азимут севера составляет 0 °, а азимут юга — 180 °.
Различные траектории движения солнца на небе ограничены траекториями 21-го дня (солнцестояния) каждого месяца с 21 декабря по 21 июня.
Мы наносим время на час для всех часов, в течение которых солнце находится в график.
Наверх Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
Дневной свет
Продолжительность дня — это временной интервал между восходом и заходом солнца, то есть период времени, в который мы можем наблюдать прямые солнечные лучи.Продолжительность зависит от широты, долготы, высоты над уровнем моря (более высокая и более длинная продолжительность дня) и горизонта препятствий.
Алгоритм использует высоту 0 метров.
Переход от дня к ночи не ясен до и после периода рассеянного света (сумерки), когда вы все еще можете видеть, это явление связано с отражением (вниз) света атмосферой, которая подошла к нашей точке наблюдения.
Наверх Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
Как использовать карту инструментов
Search
позволяет искать следующее:# Address (пример: Central Park West, New York), (пример: Macquarie St, Circular Quay NSW 2000, Australia)
# Географические объекты (пример: torre di pisa) (пример: louvre)
# Places — Города, поселки, штаты, провинции, штаты и континенты (пример: Берлин, Германия)
# Координаты (пример: 41.38716, 2,17010), (пример: -34 ° 36 ‘43,56 «-58 ° 24’ 3,6»), (пример: 41 ° 53 ‘24,72 «N 12 ° 29’ 32,64» E)
Управление панорамированием карты
# Нажмите кнопку стрелка вверх на клавиатуре для перемещения на север# Нажмите стрелку вниз на клавиатуре для перемещения на юг
# Нажмите стрелку вправо на клавиатуре для перемещения на восток
# Нажмите стрелку влево на клавиатуре для перемещения на запад
Регулятор масштабирования карты
# Масштаб: нажмите +, чтобы увеличить центр карты, нажмите -, чтобы уменьшить масштаб.# Ползунок масштабирования — перетащите ползунок масштабирования вверх или вниз для постепенного увеличения или уменьшения масштаба.
Координаты
Этот текст отображает координаты относительно маркера на карте.Адрес
Этот текст визуализирует адрес маркера на карте.MAP
В этой области отображается карта, результаты поиска и многое другое.Щелкните левой кнопкой мыши
Установите маркер на карте и обновите значения в текстовых полях, координаты и адрес.Дважды щелкните
Увеличьте центр карты.Щелкните правой кнопкой мыши
Откройте контекстное меню# saveAsDefault
# Увеличить масштаб
# Уменьшить масштаб
# Очистить маркеры
# Режим: Точка — Расстояние — Ломаная линия — Площадь.См. Справку Использование режима
Вернуться к началу Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
Режим использования
Перед выбором режима использования:1) Выберите точку на карте, можете установить этот центр, выполнив поиск по заданному адресу, и можете перетащить желтую лампочку на карту, чтобы отрегулировать, где вы хотите (например, в вашем саду, чтобы позже показать направление солнца или теней).
Чтобы найти на карте координаты (широту, долготу), прочтите руководство Как использовать инструмент карты.
2) Выберите дату и время для расчета.
3) Выберите местный часовой пояс, осторожно: не забудьте выбрать правильное время (летнее время по сравнению с зимой) в соответствии с выбранной датой.
4) Нажмите кнопку «Выполнить». Вы можете просматривать несколько солнц диаграммы в соответствии с выбранными вами режимами.
Если вы хотите сохранить или изменить свои избранные точки, перейдите по ссылке (после входа в систему), тогда вы можете выбрать их прямо на карте.
Путь солнца
покажет желтый круассан с 3 важными кругами; внутренняя часть — это путь солнца 21 июня (самая длинная продолжительность светового дня в году), а самая внешняя — путь солнца 21 декабря (самая короткая продолжительность светового дня в году) в северном полушарии, в то время как они инвертированы в южном полушарии средний круг — это путь солнца в выбранную дату. Внешний синий круг соответствует центру выбранного местоположения и показывает угловые координаты, вокруг которых вращается солнце.Если вы обнаружите, что отображаемая солнечная карта слишком мала или слишком велика, просто увеличьте или уменьшите масштаб и снова нажмите ВЫПОЛНИТЬ, затем он заново сгенерирует диаграмму в соответствии с новым коэффициентом масштабирования.Путь солнца + лучи
, так как его название предполагает наложение солнечного пути + солнечные лучиТочка
: при щелчке левой кнопкой мыши по карте появляется маркер, содержащий информацию о широте, долготе и почтовом адресе, каждый щелчок создает новый маркер.Расстояние
при щелчке левой кнопкой мыши на карте появляется маркер и линия от маркера по умолчанию к новому маркеру, следующий щелчок удаляет старый маркер и создает новый.В верхнем текстовом поле вы можете визуализировать значение расстояния между двумя точками, измеренное в км, милях (миль) или в метрах (м) для коротких расстояний (м), футах (футах).Полилиния
при щелчке левой кнопкой мыши на карте появляется маркер и сегмент от предыдущего маркера до нового маркера, все маркеры связаны с сегментом по умолчанию. В верхнем текстовом поле вы можете визуализировать значение расстояния от значения по умолчанию до последней точки, измеренное в км, милях (миль) или для коротких расстояний в метрах (м), футах (футах). Это очень полезно для расчета дистанции пути треккинга, горного велосипеда, спорта, свободного времени…Площадь
Измерьте площадь, заключенную в полилинию, периметр области и выделенное направление последнего сегмента. Позволяет нарисовать прямоугольник или многоугольную область на карте.Солнечные лучи
Просмотрите карту высоты и направления солнечных лучей (почасовые солнечные лучи), сегменты представляют собой нормализованную высоту (при изменении масштаба нажмите еще раз кнопку ВЫПОЛНИТЬ, чтобы повторно сгенерируйте сегменты в соответствии с новым коэффициентом масштабирования).Тень
Просмотрите на карте нормализованную длину тени (при изменении масштаба нажмите еще раз кнопку ВЫПОЛНИТЬ, чтобы повторно создать сегменты в соответствии с новым коэффициентом масштабирования) и направление тени, создаваемой препятствием (180 ° противоположно солнечным лучам ) формула: длина теневого объекта = высота объекта / загар (степень подъема солнца).Используйте этот инструмент для расчета длины.Единицы измерения
km — километры, m — метры, mi — мили, ft — футы, nmi — морские мили.Наверх Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
Уравнение времени
Простое выражение для уравнения времени:n = день в году.
Δt = 9,873 sin (4π / 365,242 (n — 81)) — 7.655 sin (2π / 365,242 (n — 1))
| Δt = -4: 13 [минута: секунды] | Дата: 16/08/2020 | Изменить данные
Вернуться к началу Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
Уравнение положения Солнца
Расчет положения Солнца основан на уравнениях из Astronomical Algorithms Дж. Дж. Михальский. Ссылка: Алгоритм положения Солнца — Михальский, Джозеф Дж.1988. Алгоритм Астрономического Альманаха для приблизительного положения Солнца (1950-2050).
Точность 0,01 градуса, наблюдаемые значения могут отличаться от расчетов, поскольку они зависят от: состава атмосферы, температуры, давления и других условий.
Чтобы уменьшить атмосферную рефракцию на восходе и закате, мы принимаем расчетное значение -0,833 градуса.
Рассчитанные результаты не сертифицированы, поэтому вы можете использовать их для обучения, работы, исследований, но не для судебных разбирательств.
Наверх Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
Дата
Год Месяц ДеньЭто дата, значения выбираются комбинированным способом, по умолчанию — сегодня.
Час: Минута
Время, значения выбираются с помощью комбинации, по умолчанию сейчас.
Часовой пояс GMT
Среднее время по Гринвичу, определяет часовой пояс Земли. Если мы разделим 360 ° на 24, чтобы получить 24 части каждые 15 ° долготы, в действительности область ограничена национальными границами.
DST
Переход на летнее время, часы переводятся на один час вперед ближе к началу весны и переводятся назад осенью.
Наверх Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
Формат
Диапазон значений
Допустимое значение широты от -90.От 0 ° до 90,0 ° для долготы от -180,0 ° до 180,0 °, знак + следует опустить, а знак минус не требуется, если есть радиокомпонент для выбора направления NS или WE (градусы и десятичный формат) ,Десятичное число
Вы должны выбрать направление (С-Ю или З-В) и вставить число от 0 до 90 для широты или от 0 до 180 для долготы (например, 45.12345).Градус
Градусный формат состоит из направления (север-юг или запад-восток) и трех наборов чисел, разделенных символами градусов (°), минут (’) и секунд («).Градус — это целое число без знака, от 0 до 90 для широты или от 0 до 180 для долготы. Минуты — это целое число без знака, от 0 до 59. Секунды — это двойное значение без знака, от 0 (или 0,0000) до 59,9999.
Координаты
Формат координат — это пара широты и долготы со знаком минус (-) для направления южная широта и западная долгота, разделенных запятой (,), вот пример:52.5163, 13.3779
40.7682, -73.9816
-22.9708, -43.1830
Поиск на карте
Нажмите на поиск , чтобы открыть веб-страницу «Координаты Земли». Здесь вы можете получить широту и долготу, просто щелкнув карту, и сохраните значение, нажав кнопку «Сохранить».Наверх Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
Комментарий
Если вы обнаружили ошибку или другую неточность, хотите предложить новую функцию или просто высказать мнение о сайте, не стесняйтесь сделать это в следующем разделе «Комментарии» (или напрямую по электронной почте).Администраторы сайта ценят все комментарии, поскольку мы стремимся создавать точный и конструктивный ресурс.Заранее благодарим за ваш вклад в улучшение этого сайта (исправьте грамматические и переводные ошибки).
Вернуться к началу Содержание | Данные + Карта | Диаграмма Полярный | Диаграмма декартова | Таблица | Ежегодная солнечная тропа | тень | скачать PDF |
,
Как работает Солнце | HowStuffWorks
Когда вы в последний раз смотрели вверх и восхищались таинственной животворной силой, которой является солнце?
Если вы верите, что когда вы смотрите на солнце, вы ослепляете (что на самом деле верно), вы, вероятно, не слишком много наблюдаете за солнцем. Но это настоящее чудо: солнце согревает нашу планету каждый день, дает свет, которым мы видим, и он необходим для жизни на Земле. Это также может вызвать гибель клеток и сделать нас слепыми.В его сферу могло поместиться 1,3 миллиона Земель [источник: SpaceDaily]. Он производит достойные стихотворения закаты и производит столько же энергии, сколько 1 триллион мегатонн бомб каждую секунду [источник: Boston Globe].
Все это, и наше Солнце — обычная старая средняя звезда по универсальным меркам. На самом деле именно близость делает его таким особенным для Земли. Если бы солнце не было так близко, нас бы здесь не было.
Итак, насколько близко солнце? И сколько места нужно для размещения 1.3 миллиона Земель? И пока мы здесь:
- Если солнце находится в космическом вакууме, как оно горит?
- Что удерживает весь этот газ от утечки в космос?
- Почему Солнце испускает солнечные вспышки?
- Перестанет ли когда-нибудь гореть солнце? (И если да, то когда? И что будет с Землей и ее обитателями?)
В этой статье мы исследуем увлекательный мир ближайшей к нам звезды. Мы рассмотрим части солнца, узнаем, как оно излучает свет и тепло, и исследуем его основные особенности.
Солнце «горит» более 4,5 миллиардов лет. Это огромное скопление газа, в основном водорода и гелия. Поскольку он такой массивный, он обладает огромной гравитацией, достаточной гравитационной силой, чтобы удерживать весь этот водород и гелий вместе (и удерживать все планеты на своих орбитах вокруг Солнца).
Мы говорим, что солнце горит, но оно не горит, как дрова. Вместо этого Солнце — это гигантский ядерный реактор.
,Где восходит и заходит солнце?
Даниэль Майна Вамбугу, 17 августа 2018 г. в World Facts
Рассвет в Таиланде. Солнце встает с востока и постепенно перемещается на запад по мере приближения заката. Места на восточной стороне Земли испытывают солнечный свет раньше, чем на западе, что приводит к разнице часовых поясов. Независимо от того, в северном или южном полушарии, солнце всегда встает на востоке и садится на западе. Солнце, звезды и луна восходят на востоке и всегда заходят на западе, потому что Земля вращается на восток.
Почему солнце восходит на востоке?
Каждое утро, в зависимости от момента вращения Земли, мы видим, как солнце поднимается над горизонтом на востоке. Восход и заход солнца меняются круглый год в зависимости от ряда причин.Время восхода солнца зависит от высоты, часового пояса, долготы и широты зрителя. Наклон оси Земли сильно влияет на восход солнца, а также на движение планеты по годовой эллиптической орбите.
Равноденствие
Когда мы говорим, что солнце восходит на востоке и заходит на западе, мы должны понимать проблему равноденствия.Солнце встает только точно на востоке и садится точно на западе два дня в году. Независимо от того, где находится человек во вселенной, будет видно, что солнце встает с точного востока и садится с точного запада 21 марта и 21 сентября. Эти две даты известны как осеннее равноденствие и весеннее равноденствие. В другие дни восход солнца будет меняться и подниматься либо к северу от точного востока, либо к югу от точного запада. Солнце, восходящее на крайнем северо-востоке и заходящее на крайнем северо-западе, наблюдается во время летнего солнцестояния.Во время зимнего солнцестояния солнце встает на самом дальнем юго-востоке и садится на самом дальнем юго-западе. Солнцестояние вызвано наклоном Земли при ее эксцентрическом движении по орбите.
Положение Солнца относительно планеты
Несмотря на наблюдение, что солнце встает на востоке и садится на западе, на самом деле оно остается в одном положении. Солнце находится в центре солнечной системы, поэтому оно не восходит и не заходит.Наблюдение за восходом и заходом солнца связано с вращением Земли. Процесс происходит каждые 24 часа, ротация направлена на восток. Когда Земля вращается по часовой стрелке, солнечный свет достигает разных частей Земли в разное время. Первые точки, куда попадают солнечные лучи, находятся на востоке. По мере того, как точки начинают выходить за пределы солнечного света из-за прогрессии вращения, начинает наступать темнота. Общий вид таков, что они расположены на западе. Дело в том, что Солнце кажется вращающимся вокруг нас в основном потому, что Земля не только вращается вокруг него, но и вращается вокруг своей оси во время вращения.
,Как солнце движется по небу
Кажется, что Солнце постоянно движется по небу. Как его путь меняется от месяца к месяцу? Мы знаем, что Солнце встает на востоке и заходит на западе, но встает ли оно каждый день точно на восток и заходит точно на запад? Мы также знаем, что дни летом длиннее, а зимой — короче. Но как это связано с изменением пути Солнца по небу?
Это некоторые общие вопросы, с которыми мы все сталкиваемся.И они становятся еще более актуальными, когда мы говорим о характеристиках солнечных панелей, которые зависят от их ориентации и угла наклона. Эти вопросы на самом деле более актуальны для улавливания солнечной тепловой энергии там, где должны быть сконцентрированы солнечные лучи. Жизнь была бы очень простой, если бы Солнце встало и зашло точно в одном и том же направлении и если бы оно следовало точно так же по небу каждый день в течение года.
Путь Солнца летом и зимой в северном полушарии
В летний сезон дни длинные, а Солнце высоко в небе.На рисунке слева показан путь Солнца по небу в самый длинный день в году — летнее солнцестояние (21 июня). Это также день, когда Солнце является самым высоким на южном небе. Поскольку день такой длинный, Солнце встает не точно на востоке, а поднимается на север востока и садится на север западе, позволяя ему находиться в небе в течение более длительного периода времени.
После летнего солнцестояния Солнце каждый день движется все ниже и ниже по небу, пока снова не достигнет точки, в которой оно находится в небе ровно 12 часов.Это осеннее равноденствие (21 сентября). Как и во время весеннего равноденствия, в этот день Солнце встанет точно на востоке и зайдет точно на запад, и каждый в мире будет проживать 12-часовой день. После осеннего равноденствия Солнце будет продолжать двигаться все ниже и ниже по небу, и дни будут становиться все короче и короче, пока оно не достигнет самого низкого пути, а затем мы вернемся к зимнему солнцестоянию.
Зимой дни короткие, а Солнце низко в небе. Самый короткий день в году выпадает на 21 декабря, когда Солнце находится ниже всего на южном небе, как показано на диаграмме слева.Каждый день после зимнего солнцестояния, которое выпадает на 21 декабря, путь Солнца становится немного выше в южном небе. Солнце также начинает восходить ближе к востоку и садиться ближе к западу, пока мы не достигнем дня, когда оно восходит точно на восток и заходит точно на запад. Этот день называется весенним равноденствием (21 марта).
В короткие зимние дни Солнце встает не точно на востоке, а вместо этого восходит к югу от востока и заходит к югу от запада.
Весеннее и осеннее равноденствие в северном полушарии.
Как объяснялось выше, в день зимнего солнцестояния Солнце находится на самом низком пути в небе. После этого дня он постепенно следует все выше и выше по небу каждый день, пока не будет находиться в небе ровно 12 часов (весеннее равноденствие, 21 марта). В этот день Солнце также встает точно на востоке и заходит точно на западе. В каждом месте на Земле два раза в год во время весеннего и осеннего равноденствия длится 12 часов.
После весеннего равноденствия Солнце все еще продолжает двигаться все выше и выше по небу, дни становятся все длиннее и длиннее, пока не достигнет высшей точки в небе в день летнего солнцестояния.
Высота и азимут
Как объяснялось выше, путь Солнца меняется в течение года, но его положение на небе можно определить с помощью двух углов: высоты и азимута. Высота показывает, насколько высоко Солнце находится над горизонтом: на восходе и закате Солнца находится на 0˚ над горизонтом и около 90˚ около полудня, когда Солнце находится над головой. Азимут описывает положение Солнца с востока на запад; это угол между истинным югом и точкой на горизонте прямо под Солнцем.
Путь Солнца также меняется в зависимости от широты из-за наклона Земли; в местах севернее (на большей широте) путь Солнца ниже по небу. Однако дуги пути Солнца симметричны относительно истинного юга и солнечного полудня. Солнечный полдень отличается от часового полудня: солнечный полдень находится точно на полпути между восходом и заходом солнца, что можно найти в местной газете того же дня. По определению, в солнечный полдень Солнце светит с истинного юга, и поэтому тень, отбрасываемая любым объектом в солнечный полдень, будет идти с истинного юга на истинный север, а также является самой короткой.
Солнечное окно
Солнечные фотоэлектрические модули должны иметь беспрепятственный обзор неба, определяемый ежедневными пересечениями Солнца. Это называется солнечным окном, которое не должно затеняться с 9:00 до 15:00 по солнечному времени, когда улавливается максимальная солнечная радиация.
Если смотреть в перспективе на год, то высота Солнца 21 декабря и 21 июня (зимнее и летнее солнцестояние) определяет верхнюю и нижнюю границы солнечного окна.Можно смело предположить, что если длинные зимние тени около 21 декабря (когда Солнце находится на самой низкой высоте) не затеняют солнечный модуль, более короткие летние тени также не затеняют модуль.
Зимой на малых высотах от Солнца атмосфера, облака, смог и загрязнители воздуха могут поглощать или отклонять значительное количество солнечной радиации. Солнечные высоты ниже 15˚ (утром и ближе к вечеру) практически бесполезны для сбора солнечной энергии.
Угол наклона
Солнечный коллектор или фотоэлектрический модуль собирает максимум солнечного излучения, когда солнечные лучи падают на него под прямым углом.Поскольку солнечный коллектор или модуль наклонены от перпендикуляра к Солнцу, поступает меньше солнечной энергии. Однако небольшие отклонения от идеального наклона не сильно повлияют на выработку энергии и могут быть предпочтительнее с точки зрения внешнего вида (например, вдоль ската крыши) или с точки зрения устойчивости.
Оптимальный угол наклона солнечной энергетической системы зависит как от географической широты, так и от характера применения. Стационарные модули и коллекторы, которые должны вырабатывать электроэнергию и тепло круглый год, обычно наклонены под углом, равным широте участка.Этот угол направляет коллекторы и модули прямо к Солнцу весной и осенью, когда Солнце находится в средней точке неба. Энергия низкого зимнего Солнца и высокого летнего Солнца собирается не так эффективно, но средний годовой сбор энергии максимален.
Обнаружение истинного севера и юга с теневым участком
Компас использует магнитное поле Земли для определения севера и, следовательно, указывает на магнитный север, который не совпадает с географическим севером.Но истинный север-юг можно легко определить с помощью теневого участка в течение 3-4 часов около солнечного полудня. Это основано на идее, что в солнечный полдень тень от объекта является самой короткой и указывает истинное направление север-юг.
Теневой график также может помочь понять, как меняется путь Солнца по небу в течение дня. Если его нанести на несколько дней (или недель), можно из первых рук узнать, что путь Солнца всегда меняется.
Как сделать теневой график
Он включает в себя установку шеста длиной 2–3 фута на землю и отметку его тени через частые промежутки времени, скажем, каждые 30 минут.Если солнечный полдень приходится на 12:30, лучше всего начинать отмечать край тени на 1,5–2 часа раньше и продолжать на 1,5–2 часа после солнечного полудня. Это даст 6-8 баллов, чтобы выявить образец движения тени. Это будет выглядеть примерно так, как показано на рисунке слева. Вы заметите, что тени разной длины. Самая короткая тень указывает на географический север. Это также будет около солнечного полудня. Итак, это линия С-Ю; линия, перпендикулярная к нему, будет линией В-З.
Полезная страница: Солнечная энергия
Нравится:
Нравится Загрузка…
Leave A Comment