Ecuatorul ceresc pe o hartă a stelelor. Coordonatele stelelor. Coordonatele cerești. Astronomie. Determinarea latitudinii geografice
Cum îmi pot găsi steaua?
Pe lângă Harta Stelară, există multe alte opțiuni pentru a găsi stele. Special pentru tine, OSR a dezvoltat mai multe aplicații unice pentru căutarea convenabilă și distractivă a stelelor - aceasta este aplicația mobilă OSR Star Finder și aplicația de browser One Million Stars.
În acest articol vom descrie în detaliu cum să folosiți mai multe aplicații pentru a găsi o stea după nume cu coordonate RA 13h03m33.35 -49°31’38.1” dec 4.83 mag Cen.
Totul despre coordonate
- Abrevierea RAînseamnă „înălțarea dreaptă”; „dec” înseamnă „declinație”. Aceste valori sunt similare cu latitudinea și longitudinea, dar se referă la coordonatele cerești.
- Magînseamnă „magnitudinea stelară” (magnitudinea engleză) și caracterizează luminozitatea unei stele. Stele strălucitoare care ating magnitudinea 6,5 pot fi văzute cu ochiul liber. Cu binoclul puteți vedea stele de până la 10 unități de magnitudine. Pentru a vedea stelele cu magnitudini mai mari, veți avea nevoie de un telescop amator.
- Cen, în acest caz, înseamnă „Centaurus” - aceasta este una dintre cele 88 de constelații de pe cer. Dacă știi în ce constelație se află steaua ta, vei fi mai ușor să o găsești.
Aplicația OSR Star Finder
Aplicația OSR Star Finder facilitează găsirea unei stele pe cerul nopții. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să introduceți codul OSR și să îndreptați telefonul spre cer. Dacă steaua nu este vizibilă, atunci ești în cealaltă emisferă. În acest caz, aplicația vă va ajuta să determinați când steaua va deveni vizibilă și vă va arăta și de unde este vizibilă la un moment dat.
Google Earth
Pentru a găsi o stea folosind aplicația gratuită Google Earth, urmați acești pași:
- În panoul de sus, indicați pictograma „Planeta” și selectați „Cer” din lista derulantă
- În stânga, în fereastra de căutare, introduceți coordonatele stelei în următorul format: 13:03:33.35 -49:31:38.1. Această informație este extrasă din coordonatele RA 13h03m33.35 -49°31’38.1” dec 4.83 mag Cen
De asemenea, puteți găsi o stea prin Google Sky din pagina dvs. personală
Inapoi inainte
Atenţie! Previzualizările diapozitivelor au doar scop informativ și este posibil să nu reprezinte toate caracteristicile prezentării. Dacă sunteți interesat de această lucrare, vă rugăm să descărcați versiunea completă.
Scopul lecției: introduceți elevii în coordonatele stelare, insuflați abilitățile de a determina aceste coordonate pe un model al sferei cerești.
Echipamente: videoproiector, model al sferei cerești
În timpul orelor
Profesor: Din timpuri imemoriale, oamenii au identificat grupuri separate de stele strălucitoare pe cerul înstelat, le-au unit în constelații, dându-le nume care reflectă modul de viață și particularitățile gândirii lor. Aceasta este ceea ce au făcut astronomii antici chinezi, babilonieni și egipteni. Multe dintre numele constelațiilor pe care le folosim astăzi provin din Grecia antică, unde au evoluat de-a lungul secolelor.
Tabelul 1 Cronica numelor
La Congresul Uniunii Astronomice Internaționale din 1922, numărul constelațiilor a fost redus la 88. În același timp, au fost stabilite limitele actuale dintre ele.
Merită o mențiune specială. Că proximitatea stelelor în constelații este evidentă, așa le vede un observator de pe Pământ. De fapt, stelele rămân unele în spatele celeilalte la distanțe mari, iar pentru noi vizibilitatea lor este, parcă, proiectată pe sfera celestiala- o bilă transparentă imaginară, în centrul căreia se află Pământul (observatorul), pe suprafața căreia sunt proiectați toți luminile așa cum le vede observatorul la un anumit moment în timp dintr-un anumit punct din spațiu. Prezentare. Slide 1
În plus, stelele din constelații sunt diferite; diferă în dimensiunea aparentă și lumină. Cele mai strălucitoare stele din constelații sunt desemnate prin litere ale alfabetului grecesc în ordinea descrescătoare a luminozității (a, b, g, d, e etc.).
Această tradiție a fost introdusă de Alessandro Piccolomini (1508–1578) și consolidată de Johann Bayer (1572–1625).
Apoi, John Flamsteed (1646–1719) din cadrul fiecărei constelații a desemnat stelele prin număr de serie (de exemplu, steaua 61 Cygnus). Stelele cu luminozitate variabilă sunt desemnate cu litere latine: R, S, Z, RR, RZ, AA.
Acum ne vom uita la modul în care este determinată locația luminilor pe cer.
Să ne imaginăm cerul sub forma unui glob gigant de rază arbitrară, în centrul căruia se află observatorul.
Cu toate acestea, faptul că unele corpuri de iluminat sunt situate mai aproape de noi, în timp ce altele sunt mai departe, nu este vizibil pentru ochi. Prin urmare, să presupunem că toate stelele sunt la aceeași distanță de observator - la suprafață sfera celestiala. Prezentare. Slide 1
Deoarece stelele își schimbă poziția în timpul zilei, putem concluziona despre rotația zilnică a sferei cerești (acest lucru se explică prin rotația Pământului în jurul axei sale). Sfera cerească se rotește în jurul unei anumite axe PP` de la est la vest. Axa de rotație aparentă a sferei este axa lumii. Coincide cu axa pământului sau este paralelă cu aceasta. Axa lumii intersectează sfera cerească în punctele P – polul nord cerescși P`- polul sud ceresc. Steaua Nordului (o Ursa Mică) este situată aproape de polul nord al lumii. Folosind un fir cu plumb, determinăm verticala și o înfățișăm în desen. Prezentare. Slide 1
Această linie dreaptă ZZ` se numește plumb. Z – zenit, Z`- nadir. Prin punctul O - intersecția plumbului și axa lumii - trasăm o dreaptă perpendiculară pe ZZ`. Acesta este NS - linia de amiază(N- Nord, S – sud). Obiectele iluminate de Soare la amiază aruncă o umbră în direcția de-a lungul acestei linii.
Două plane reciproc perpendiculare se intersectează de-a lungul liniei de amiază. Un plan perpendicular pe un plumb care intersectează sfera cerească într-un cerc mare este orizont adevărat. Prezentare. Slide 1
Planul perpendicular pe orizontul adevărat care trece prin punctele Z și Z` se numește meridianul ceresc.
Am desenat toate planurile necesare, acum să introducem un alt concept. Să plasăm în mod arbitrar o stea pe suprafața sferei cerești M, traseaza prin punctele Z si Z` si M semicerc mare. Acest - cerc de înălțime sau vertical
Poziția instantanee a stelei față de orizont și meridianul ceresc este determinată de două coordonate: înălţime(mână azimut(A). Aceste coordonate sunt numite orizontală.
Altitudinea luminii este distanța unghiulară de la orizont, măsurată în grade, minute, secunde de arc variind de la 0° la 90°. Mai mult înălţimeînlocuit cu o coordonată echivalentă – z – distanta zenitala.
A doua coordonată în sistemul orizontal A este distanța unghiulară a verticalei luminii față de punctul de sud. Definit în grade minute și secunde de la 0° la 360°.
Observați cum se schimbă coordonatele orizontale. Ușoară Mîn timpul zilei descrie o paralelă zilnică pe sfera cerească - acesta este un cerc al sferei cerești, al cărui plan este perpendicular axis mundi.
<Отработка навыка определения горизонтальных координат на небесной сфере. Самостоятельная работа учащихся>
Când o stea se mișcă de-a lungul paralelei zilnice, se numește cel mai înalt punct de ascensiune punctul culminant superior. Mișcându-se sub orizont, luminatorul va ajunge într-un punct, care va fi un punct punctul culminant inferior. Prezentare. Slide 1
Dacă luăm în considerare calea stelei pe care am ales-o, putem vedea că aceasta se ridică și apune, dar există lumini care nu se ridică și care nu se ridică. (Aici - în raport cu orizontul adevărat.)
Să luăm în considerare schimbarea aspectului cerului înstelat de-a lungul anului. Aceste schimbări nu sunt la fel de vizibile pentru majoritatea stelelor, dar apar. Există o stea a cărei poziție se schimbă destul de dramatic, acesta este Soarele.
Dacă desenăm un plan prin centrul sferei cerești și perpendicular pe axa lumii PP`, atunci acest plan va intersecta sfera cerească într-un cerc mare. Acest cerc se numește ecuatorul ceresc. Prezentare. Slide 2
Acest ecuator ceresc se intersectează cu orizontul adevărat în două puncte: est (E) și vest (V). Toate paralelele zilnice sunt situate paralel cu ecuatorul.
Acum să desenăm un cerc prin polii lumii și steaua observată. Rezultatul este un cerc - un cerc de declinație. Distanța unghiulară a luminii față de planul ecuatorului ceresc, măsurată de-a lungul cercului de declinare, se numește declinația luminii (d). Declinația este exprimată în grade, minute și secunde. Deoarece ecuatorul ceresc împarte sfera cerească în două emisfere (nordic și sudic), declinarea stelelor în emisfera nordică poate varia de la 0° la 90°, iar în emisfera sudică - de la 0° la -90°.
Declinația luminii este una dintre așa-numitele coordonate ecuatoriale.
A doua coordonată din acest sistem este ascensiunea dreaptă (a). Este similar cu longitudinea geografică. Ascensiunea dreaptă se numără de la punctele echinocțiului de primăvară (g). Soarele apare la echinocțiul de primăvară pe 21 martie. Ascensiunea dreaptă este măsurată de-a lungul ecuatorului ceresc în direcția opusă rotației zilnice a sferei cerești. Prezentare. Slide 2. Ascensiunea dreaptă este exprimată în ore, minute și secunde de timp (de la 0 la 24 de ore) sau în grade, minute și secunde de arc (de la 0° la 360°). Deoarece poziția stelelor față de ecuator nu se schimbă atunci când sfera cerească se mișcă, coordonatele ecuatoriale sunt folosite pentru a crea hărți, atlase și cataloage.
Din cele mai vechi timpuri s-a observat că Soarele se mișcă printre stele și descrie un cerc complet într-un an. Grecii antici au numit acest cerc ecliptic, care s-a păstrat în astronomie până în zilele noastre. Eclipticînclinat pe planul ecuatorului ceresc la un unghi de 23°27` și se intersectează cu ecuatorul ceresc în două puncte: echinocțiul de primăvară (g) și echinocțiul de toamnă (W). Soarele parcurge întreaga ecliptică într-un an; călătorește cu 1° pe zi.
Se numesc constelațiile prin care trece ecliptica zodiac. În fiecare lună, Soarele trece de la o constelație la alta. Este practic imposibil să vezi constelația în care se află Soarele la amiază, deoarece ascunde lumina stelelor. Prin urmare, în practică, la miezul nopții observăm constelația zodiacală, care este cea mai înaltă deasupra orizontului, și din aceasta determinăm constelația în care se află Soarele la amiază (Figura Nr. 14 din manualul Astronomie 11).
Nu trebuie să uităm că mișcarea anuală a Soarelui de-a lungul eclipticii este o reflectare a mișcării reale a Pământului în jurul Soarelui.
Să luăm în considerare poziția Soarelui pe un model al sferei cerești și să stabilim coordonatele acesteia în raport cu ecuatorul ceresc (repetiție).
<Отработка навыка определения экваториальных координат на небесной сфере. Самостоятельная работа учащихся>
Teme pentru acasă.
- Cunoașteți conținutul paragrafului 116 din manualul Fizica-11
- Cunoașteți conținutul paragrafelor 3, 4 din manualul Astronomie -11
- Pregătiți material pe tema „Constelații zodiacale”
Literatură.
- E.P. Levitan Astronomie clasa a XI-a – Iluminismul, 2004
- G.Ya. Myakishev și alții. Fizica clasa a XI-a - Iluminism, 2010
- Enciclopedia pentru copii Astronomie - ROSMEN, 2000
În nopțile lungi de iarnă, astronomii măsoară distanțele zenitale ale acelorași stele în ambele culmi și, folosind formulele (4), (6), (9), își găsesc independent declinația (δ) și latitudinea geografică (φ) a observatorului. Cunoscând φ, ele determină declinarea luminilor pentru care se observă doar culmea superioară. Pentru măsurători de înaltă precizie se ia în considerare refracția, care nu este luată în considerare aici, cu excepția cazului în care stelele sunt situate în apropierea orizontului.
La prânz adevărat, distanța zenitală z a Soarelui este măsurată în mod regulat și se notează citirea Sch a ceasului stelar, apoi declinația lui δ este calculată folosind formula (4), iar ascensiunea sa dreaptă αsun este calculată din aceasta, deoarece
sin α =tg δ -ctg ε, (24)
unde ε = 23°27" este înclinația deja cunoscută a eclipticii.
În același timp, se determină corecția ceasului sideral
us = S-Sch = α -Sch, (25)
întrucât la prânz adevărat unghiul orar al Soarelui t = 0 și deci, conform formulei (13), timpul sideral S = α.
Notând citirile S „h ale aceluiași ceas în momentele culminației superioare a stelelor strălucitoare (sunt vizibile la telescoape în timpul zilei), se constată ascensiunea lor dreaptă.
α=α + (S"h-Sch) (26)
iar din ea se determină în mod similar ascensiunea dreaptă a luminarilor rămași, care poate fi găsită și ca
α=S"h +us. (27)
Folosind coordonatele ecuatoriale (α și δ) ale stelelor publicate în cărțile de referință astronomică, se determină coordonatele geografice ale locurilor de pe suprafața pământului.
Exemplul 1. La prânzul adevărat al zilei de 22 mai 1975, distanța zenitală a Soarelui în Pulkovo era de 39°33" S (peste punctul sudic), iar ceasul sideral arăta 3h57m41s. Calculați coordonatele ecuatoriale ale Soarelui și corecția ceasului sideral pentru acest moment.latitudinea geografică a lui Pulkovo φ = +59 °46".
Date: z =39°33" S; Sch = 3h57m41s; φ= + 59°46".
Soluţie. Conform formulei (4), declinarea Soarelui
δ =φ-z = 59°46"-39°33" = +20°13". Conform formulei (24)
sinα = tanδ -ctgε = tan 20°13" - ctg 23°27" = +0,3683-2,3053=+0,8490,
de unde ascensiunea directă a Soarelui este α = 58°06",2, sau, convertită în unități de timp, α = 3h52m25s.
Deoarece la prânz adevărat, conform formulei (13), timpul sideral S = α = 3h52m25s, iar ceasul sideral arăta Sch = 3h57m41s, atunci, conform formulei (25), corecția ceasului
us=S-Sch=α -Sch = 3h52m25s-3h57m41s= -5m16s.
Exemplul 2.În momentul culminării superioare a stelei α Draco la o distanță zenitală de 9°17" spre nord, ceasul sideral arăta 7h20m38s, iar corecția sa la timpul sideral Greenwich a fost de +22m16s. Coordonatele ecuatoriale ale lui α Draco: dreapta ascensiune 14h03m02s și declinare + 64°37". Determinați coordonatele geografice ale locului de observare.
Date: stea, α = 14h03m02s, δ=+64°37", zв = 9°17" N; ore siderale Sch = 7h20m38s, us = 22m16s.
Soluţie. Conform formulei (6), latitudinea geografică
φ = δ-zв = + 64°37"-9° 17"= + 55°20".
Conform formulei (13), timpul sideral la locul de observare
S =α=14h03m02s, iar timpul sideral la Greenwich S0 = Sch+us=7h20m38s+22m16s = 7h42m54s.
Prin urmare, conform formulei (14), longitudine geografică
λ = S-S0 = 14h03m02s-7h42m54s = 6h20m08s,
sau, convertit în unități unghiulare, λ=95°02".
Problema 70. Determinați latitudinea geografică a locului de observare și declinația stelei prin măsurarea distanței sale zenitale z sau înălțimea h la ambele culmi - superioară (in) și inferioară (n):
a) z=15°06"W, zн=68°14"N;
b) z=15°06" S, z=68°14" N;
c) h=+80°40" S, zn=72°24" c;
d) hв=+78°08"S, hн= + 17°40"S.
Problema 71.Într-o zonă cu o latitudine geografică φ = = +49°34" steaua α Hydra trece de culmea sa superioară la o altitudine de +32°00" deasupra punctului de sud, iar steaua β Ursa Minor - la nord de zenit la o distanţă de 24°48". Ce este egal cu declinaţia acestor stele?
Problema 72. Care este declinația stelelor care, la punctul culminant al lor în Canberra (φ = -35°20"), se află la o distanță zenitală de 63°39" la nord de zenit și la o altitudine de +58°42" deasupra punctul de sud?
Problema 73.În Dushanbe, steaua Capella (α Aurigae) trece de culmea sa superioară la o altitudine de +82°35" cu un azimut de 180°, iar steaua Aldebaran (α Tauri), a cărei declinație este de +16°25", la un distanța zenitală de 22°08" la sud de zenit Care este declinația Capellei?
Problema 74. Calculați declinația stelelor δ Ursa Major și Fomalhaut (α Peștii de Sud), dacă diferența dintre distanțele zenitale ale acestor stele și Altair (α Orel) la punctul culminant superior în Tașkent (φ=+41°18") este - 48°35" și +38, respectiv °38". Altair culminează în Tașkent la o altitudine de +57°26" deasupra punctului de sud.
Problema 75. Care este declinația stelelor care culminează la orizont și la zenitul Tbilisi, a căror latitudine geografică este + 41°42"? Refracția la orizont se presupune a fi de 35".
Problema 76. Găsiți ascensiunea dreaptă a stelelor, în momentele culmii superioare ale căror ceas sideral arăta 18h25m32s și 19h50m40s, dacă la citirea lor de 19h20m16s a străbătut steaua Altair (α Orla) cu o ascensiune dreaptă de 19h48m21s meridianul celeste al sudului. zenitul.
Problema 77.În momentul culminării superioare a Soarelui, ascensiunea sa dreaptă a fost de 23h48m09s, iar ceasul sideral arăta 23h50m01s. Cu 46m48s înainte de aceasta, steaua β Pegasus a traversat meridianul ceresc, iar când același ceas a indicat 0:07m40s, a avut loc punctul culminant al stelei α Andromeda. Care este ascensiunea dreaptă a acestor două stele?
Problema 78. Pe 27 octombrie 1975, la Odesa, Marte a culminat 15m50s cu ceasul sideral după steaua Betelgeuse (α Orion) la o altitudine care depășește înălțimea acestei stele la culminare cu 16°33", ascensiunea dreaptă a lui Betelgeuse este de 5h52m28s și declinația +7 °24". Care au fost coordonatele ecuatoriale ale lui Marte și aproape de ce punct al eclipticii a fost situat?
Problema 79. Pe 24 august 1975 la Moscova (φ = +55°45"), când ceasul sideral arăta 1h52m22s, Jupiter a traversat meridianul ceresc la o distanță zenitală de 47°38". La 2h23m31s, conform aceluiași ceas, a culminat steaua α Berbec, a cărei ascensiune dreaptă este de 2h04m21s. Care au fost coordonatele ecuatoriale ale lui Jupiter?
Problema 80.Într-un punct cu o latitudine geografică de +50°32" altitudinea la amiază a Soarelui pe 1 mai și 11 august a fost de + 54°38", iar pe 21 noiembrie și 21 ianuarie +19°29". Determinați coordonatele ecuatoriale ale Soarele în aceste zile.
Problema 81. La prânzul adevărat al zilei de 4 iunie 1975, Soarele a trecut în Odesa (φ = +46°29") la o altitudine de +65°54", și cu 13m44s înainte de asta, steaua Aldebaran (α Taur) a traversat meridianul ceresc la un distanța zenitală care depășește zenitul la amiază distanța Soarelui este de 5°58". Determinați coordonatele ecuatoriale ale Soarelui și stelei.
Problema 82. Pe 28 octombrie 1975 la ora 13:06m41s decreta ora la punctul cu λ = 4h37m11s (n=5) si φ=+41°18" distanta zenitala a Soarelui era de 54°18". Cu 45m45s (timp sideral) înainte de aceasta, steaua Spica (α Fecioară) se afla la punctul culminant, iar la 51m39s după aceasta, steaua Arcturus (α Bootes) se afla la o altitudine de +68°01"S. Determinați coordonatele ecuatoriale ale Soarele și Arcturus.Ecuația timpului în această zi a fost 16m08s.
Problema 83. Aflați latitudinea geografică a zonei în care stelele β Perseus (δ = +40°46") și ε Ursa Major (δ = +56°14") în momentele culminației superioare se află la aceeași distanță zenitală, dar primul este la sud, iar al doilea - la nord de zenit.
Problema 84.În momentele culmii superioare, steaua α Canes Venatici cu o declinare de +38°35" trece la zenit, steaua β Orionis se află la 46°50" la sud, iar steaua α Perseus este la 11°06" spre nord.La ce paralelă geografică au fost făcute măsurătorile și de ce este egală declinația acestor stele?
Problema 85.În momentul culmii superioare a Soarelui, cronometrul mediu arăta 10h28m30s, iar când arăta 14h48m52s, a fost primit de la Greenwich un semnal radio de 12 ore cu ora exactă. Găsiți longitudinea geografică a locului de observare dacă ecuația timpului în ziua respectivă a fost +6m08s.
Problema 86.În momentul culminării superioare a stelei ι Hercules la o distanță zenitală de 2°14" nord de zenit, timpul sideral Greenwich a fost de 23h02m39s. Coordonatele ecuatoriale ale lui ι Hercules α = 17h38m03- și δ = +46°02" , Determinați coordonatele geografice ale locului de observare.
Problema 87.În momentul în care cronometrul stelar a indicat 18:07:27 s, expediția a primit un semnal radio al orei exacte, transmis de la Greenwich la ora 18:07:00, ora siderale a Greenwich. În momentul culminării superioare a stelei γ Cassiopeia la o distanță zenitală de 9°08" la sud de zenit, citirea aceluiași cronometru a fost de 19h17m02s. Coordonatele ecuatoriale ale γ Cassiopeia sunt α = 0h53m40s și δ = +60 °27". Găsiți coordonatele geografice ale expediției.
Problema 88. La prânz adevărat, citirea medie a cronometrului expediției era de 11h41m37s, iar în momentul recepționării semnalului radio de 12 ore de ora exactă de la Moscova, același cronometru indica 19h14m36s. Distanța zenitală măsurată a stelei α Cygni (δ = +45°06") la culminația superioară s-a dovedit a fi la 3°26" la nord de zenit. Determinați coordonatele geografice ale expediției dacă în ziua observațiilor ecuația timpului era -5m 17s.
Problema 89. La prânz adevărat, navigatorul transatlanticului a măsurat altitudinea Soarelui, care s-a dovedit a fi +75°41" cu un azimut de 0°. În acest moment, cronometrul mediu cu o reglare de 16m.2 arăta 14h12m. .9 Ora Greenwich.Declinația Soarelui, indicată în anuarul astronomic naval, a fost +23°19", iar ecuația timpului este +2m55s. Ce coordonate geografice avea naveta, unde și în ce aproximativ zile ale anului se afla la acel moment?
Răspunsuri - Determinarea practică a coordonatelor ecuatoriale geografice și cerești
Conversia coordonatelor cerești și a sistemelor de timp. Răsărit și apus
Legătura dintre coordonatele cerești orizontale și ecuatoriale se realizează prin triunghiul paralactic PZM (Fig. 3), ale cărui vârfuri sunt polul ceresc P, zenitul Z și luminarul M, iar laturile sunt arcul ΡΖ al cerului. meridianul, arcul ΖΜ al cercului de altitudine al luminii și arcul RM al cercului său de declinare . Este evident că ΡΖ = 90°-φ, ZM = z = 90°-h și PM = 90°-δ, unde φ este latitudinea geografică a locului de observare, z este distanța zenitală, h este altitudinea și δ este declinația stelei.
Într-un triunghi paralactic, unghiul de la zenit este egal cu 180°-A, unde A este azimutul luminii, iar unghiul de la polul ceresc este unghiul orar t al aceluiași luminator. Apoi coordonatele orizontale sunt calculate folosind formulele
cos z = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos t, (28)
sin z · cos A = - sin δ · cos φ+cos δ · sin φ · cos t, (29)
sin z · sin A = cos δ · sin t, (30)
şi coordonatele ecuatoriale – după formule
sin δ = cos z sin φ - sin z cos φ cos A, (31)
cos δ · cos t = cos z · cos φ+sin z · sin φ · cos A, (32)
cos δ · sin t=sin z · sin A, (30)
unde t = S - α, unde α este ascensiunea dreaptă a luminii și S este timpul sideral.
Orez. 3. Triunghiul de paralaxă
La efectuarea calculelor, conform tabelului 3, este necesar să se convertească intervalele de timp siderale ΔS în intervale de timp medii ΔT (sau invers), iar timpul sideral s0 la Greenwich Mean Midnight a unei date date ar trebui împrumutat din calendarele anuarului astronomic (în problemele acestei secțiuni, sunt date valorile lui s0).
Să se producă vreun fenomen într-un punct de pe suprafața pământului în momentul T în funcție de timpul acceptat acolo. În funcție de sistemul de numărare a timpului adoptat, folosind formulele (19), (20) sau (21), se găsește timpul mediu Greenwich T0, care este intervalul de timp mediu ΔT care s-a scurs de la miezul nopții Greenwich (ΔT=T0). Acest interval conform tabelului 3 este tradus în intervalul de timp sideral ΔS (adică ΔT→ΔS), iar apoi la un moment dat T corespunzător timpului mediu Greenwich T0, timpul sideral în Greenwich
iar în acest moment
unde λ este longitudinea geografică a locului,
Conversia intervalelor de timp siderale ΔS în intervale de timp medii ΔΤ = Τ0 (adică ΔS→ΔT) se realizează conform Tabelului 3 prin scăderea corecției.
Momentele de timp și azimuturile punctelor de răsărit și apus sunt calculate folosind formulele (28), (29), (30) și (13), în care se presupune z=90°35" (ținând cont de refracția ρ = 35").
Valorile găsite ale unghiului orar și ale azimutului în intervalul de la 180 la 360 ° corespund răsăritului, iar în intervalul de la 0 la 180 ° - la setarea acestuia.
La calcularea răsăritului și apusului se ia în considerare și raza lui unghiulară r = 16. Unghiurile orare găsite t dau momente în timpul solar adevărat (vezi formula (17), care în formula (16) sunt traduse în momente de timp mediu. , și apoi în sistemul de numărare acceptat.
Momentele răsăritului și apusului soarelui ale tuturor corpurilor de iluminat sunt calculate cu o precizie care nu depășește 1 m.
Conversia coordonatelor cerești și a sistemelor de cronometrare - Exemplul 1
În ce direcție a fost instalată în prealabil un telescop cu o cameră pentru a fotografia eclipsa de soare din 29 aprilie 1976, dacă într-un punct cu coordonatele geografice λ = 2h58m.0 și φ = +40°14" mijlocul eclipsei s-a produs la 15h29m.8 la un moment diferit de Moscova la +1h? În acest moment, coordonatele ecuatoriale ale Soarelui sunt: ascensiunea dreaptă α=2h27m.5 și declinația δ= + 14°35". La Greenwich Mean Midnight pe 29 aprilie 1976, ora sideral s0=14h28m19c.
Date: punct de observare, λ = 2h58m.0, φ = +40°14", T=15h29m.8, Τ-Tm=1h; s0 = 14h28m19c = 14h28m.3; Soare, α=2h27m.5, δ = + 14°35".
Soluţie. La mijlocul eclipsei, ora Moscova Tm = T-1h = 14h29m.8, și deci ora medie Greenwich T0 = Tm-3h = 11h29m.8. De la miezul nopții din Greenwich, a trecut intervalul de timp ΔТ = Т0 = 11h29m,8, pe care îl traducem conform tabelului 3 în intervalul de timp sideral ΔS = 11h31m,7, iar apoi în momentul T0, conform formulei (33), sideral. timpul în Greenwich
S0=s0+ΔS = 14h28m.3 + 11h31m.7 = 25h60m = = 2h0m.0
iar la un punct dat, conform formulei (14), timpul sideral S = S0+λ=2h0m.0 + 2h58m.0 = 4h58m.0
și, conform formulei (13), unghiul orar al Soarelui
t = S-α = 4h58m, 0-2h27m, 5 = 2h30m, 5,
sau, translativ din Tabelul 1, t = 37°37",5 ~ 37°38". Folosind tabelele de funcții trigonometrice găsim:
sin φ = sin 40°14" = +0,6459,
cos φ = cos 40°14" = +0,7634;
sin δ = sin 14°35" = +0,2518,
cos δ = cos 14°35" = +0,9678;
sin t = sin 37°38" = +0,6106,
cos t = cos 37°38" = +0,7919.
Folosind formula (28) calculăm
cos z = 0,6459 · 0,2518 + 0,7634 · 0,9678 · 0,7919 = = +0,7477
iar din tabele găsim z = 41°36" și sin z = +0,6640. Pentru a calcula azimutul folosim formula (30):
de unde obținem două valori: A = 62°52" și A = 180° - 62°52" = 117°08". La δ<φ значения A и t не слишком резко отличаются друг от друга и поэтому A=62°52".
În consecință, telescopul a fost îndreptat către un punct de pe cer cu coordonatele orizontale A=62°52" și z = 41°36" (sau h = + 48°24").
Conversia coordonatelor cerești și a sistemelor de timp - Exemplul 2
Calculați azimuturile punctelor și momentele răsăritului și apusului, precum și durata zilei și nopții la 21 iunie 1975 într-o zonă cu coordonatele geografice λ = 4h28m,4 și φ = +59°30", situată în al cincilea fus orar, dacă la prânzul acestei zile, declinația Soarelui este δ = +23°27”, iar ecuația timpului este η = + 1m35s.
Date: Soare, δ = +23°27"; η = +1m35s = +1m.6; loc, λ=4h28m.4, φ = 59°30", n = 5.
Soluţie. Luând în considerare refracția medie în orizont ρ = 35" și raza unghiulară a discului solar r = 16", constatăm că în momentul răsăritului și apusului soarelui centrul discului solar se află sub orizont, la zenit. distanţă
z = 90° + ρ + r = 90°51",
sin z = +0,9999, cos z = -0,0148, sin δ = + 0,3979,
cos δ = +0,9174, sin φ = +0,8616, cos φ = +0,5075.
Folosind formula (28) găsim:
iar conform tabelelor
t = ± (180°-39°49",3) = ±140°10",7 și
sin t = ±0,6404.
Din tabelul 2 aflăm că la răsăritul soarelui unghiul său orar t1 = -140°10",7 = -9h20m,7, iar la apus t2 = +140°10",7 = +9h20m,7, adică timpul solar adevărat, conform la formula (17), Soarele răsare la
T 1 = 12h + t1 = 12h-9h20m,7 = 2h39m,3
si intra in
T 2 =12h + t2 = 12h+9h20m,7 = 21h20m,7,
care, conform formulei (16), corespunde unor momente din timpul mediu
Tλ1 = T 1 + η = 2h39m,3 + 1m,6=2h41m și
Τλ2 = T 2 + η = 21h20m,7+1m,6 = 21h22m.
Conform formulelor (19), (20) și (21) aceleași momente în timpul standard: răsăritul soarelui
Tn1 = Tλ1- λ+n = 2h41m - 4h28m + 5h = 3h13m
și apusul Tn2 = Tλ2 - λ+n = 21h22m - 4h28m + 5h = 21h54m,
si in functie de timpul de maternitate:
răsărit Td1=4h13m și apusul Td2=22h54m.
Durata zilei τ = Td2-Td1 = 22h54m-4h13m = 18h41m.
În momentul culmii inferioare, înălțimea Soarelui
hn = δ- (90°-φ) = +23°27" - (90°-59°30") = -7°03", adică noaptea albă durează în locul celei obișnuite.
Azimuturile punctelor de răsărit și apus sunt calculate folosind formula (30):
care dă A = ±(180°-36°.0) = ±144°.0, deoarece azimuturile și unghiurile orare ale Soarelui sunt în același cadran. În consecință, Soarele răsare într-un punct de pe orizontul adevărat cu azimut A1 = -144°.0 = 216°.0 și apune într-un punct cu azimut A2 = +144°.0, situat la 36° de ambele părți ale nordului. punct.
Problema 90. La ce intervale de timp medii se alternează punctele culminante precum și spre deosebire de stele?
Problema 91. Cât timp după culminarea superioară a lui Deneb va avea loc punctul culminant superior al stelei γ Orionis și apoi din nou culminarea superioară a lui Deneb? Ascensiunea dreaptă a lui Deneb este de 20h39m44s, iar γ a lui Orion este de 5h22m27s. Exprimați intervalele necesare în sisteme de timp sideral și mediu.
Problema 92. La 14h15m10s timp mediu, steaua Sirius (α Canis Majoris) cu o ascensiune dreaptă de 6h42m57s era la punctul culminant inferior. În ce momente imediat după aceasta se va afla steaua Gemma (α Northern Corona) la punctul culminant superior și când va fi unghiul orar egal cu 3h16m0s? Ascensiunea dreaptă a Gemmai este de 15h32m34s.
Problema 93. La 4h25m0s, unghiul orar al unei stele cu ascensiunea dreaptă de 2h12m30s era egal cu -34°26",0. Găsiți ascensiunea dreaptă a stelelor care la 21h50m0s se vor afla la culminarea superioară și la culminarea inferioară, de asemenea. ca acele stele ale căror unghiuri orare vor fi egale - 1h13m20s și 5h42m50s.
Problema 94. Care este valoarea aproximativă a timpului sideral la miezul nopții medie, standard și de maternitate în Izhevsk (λ = 3h33m, n = 3) pe 8 februarie și 1 septembrie?
Problema 95. Aproximativ în ce zile ale anului se află stelele Sirius (α = 6h43m) și Antares (α = 16h26m) la culmile lor superioare și inferioare la miezul nopții?
Problema 96. Determinați ora siderale în Greenwich la 7h28m16s pe 9 ianuarie (s0 = 7h11m39s)* și la 20h53m47s pe 25 iulie (s0 = 20h08m20s).
Problema 97. Găsiți ora sideral la amiaza medie, de zonă și de maternitate, precum și la miezul nopții medii de zonă și de maternitate la Moscova (λ = 2h30m17s, n=2) pe 15 ianuarie (s0=7h35m18s).*
Problema 98. Rezolvați problema anterioară pentru Krasnoyarsk (λ = 6h11m26s, n = 6) și Okhotsk (λ = 9h33m10s, n=10) în ziua de 8 august (s0 = 21h03m32s).
Problema 99. Calculați unghiurile orare ale stelei Deiebe (α Cygni) (α = 20h39m44s) la Greenwich la 19h42m10s pe 16 iunie (S0=17h34m34s) și 16 decembrie (S0=5h36m04s).
Problema 100. Calculați unghiurile orare ale stelelor α Andromeda (α = 0h05m48s) și β Leu (α= 11h46m31s) la 20h32m50s pe 3 august (s0=20h43M40s) și 5 decembrie (s0=4h52M42s) în Vladivostok (nm3 = 4h52m42s) ).
Problema 101. Găsiți unghiurile orare ale stelelor Betelgeuse (α = 5h52m28s) și Spica (α =13h22m33s) la 1h52m36s pe 25 iunie (s0=18h06m07s) și 7 noiembrie (s0=2h58m22s) în Tașkent (n37mλ=1h).
Problema 102.În ce momente din Greenwich se află steaua Pollux la punctul culminant superior (α = 7h42m16s), iar la punctul culminant inferior steaua Arcturus (α = 14h13m23s) pe 10 februarie (s0=9h17m48s) și 9 mai (s0=15h04m45s) ?
Problema 103. Găsiți momentele culminației superioare și inferioare pe 22 martie (s0 = 11h55m31s) și 22 iunie (s0 = 17h58m14s) ale stelelor Capella (α = 5h13m00s) și Bega (α = 18h35m15s) pe meridianul geografic (meridianul geografic 110m15s) = = 3). Indicați momentele în funcție de timp sideral, mediu, de zonă și de maternitate.
Problema 104. La ce oră pe 5 februarie (s0 = 8h58m06s) și 15 august (s0 = 21h31m08s) sunt unghiurile orare ale stelelor Sirius (α = 6h42m57s) și Altair (α = 19h48m21s) în Samarkand (λ = 4h27m54s) egal cu 3h28m47s?
Problema 105.În ce momente din 10 decembrie (s0 = 5h12m24s) sunt unghiurile orare ale stelelor Aldebaran (α = 4h33m03s) și β Cygni (α = 19h28m42s) în Tbilisi (λ = 2h59m11s, n = 3) și în Okhotsk (λ) = 9h33m10s, n=10 ) sunt egale cu +67°48" și respectiv -24°32"?
Problema 106. Pe ce meridiane geografice se află stelele α Gemeni și γ Ursa Major situate la punctul culminant superior din 20 septembrie (s0=23h53m04s) la 8h40m26s ora Irkutsk (n=7)? Ascensiunea dreaptă a acestor stele este de 7h31m25s și respectiv 11h51m13s.
Problema 107. Determinați coordonatele orizontale ale stelelor ε Ursa Major (a = 12h51m50s, δ = +56°14") și Antares (α = 16h26m20s, δ = -26°19") la 14h10m0s timp sideral în Evpatoria (φ = +45° 12" ).
Problema 108. Care sunt coordonatele orizontale ale stelelor Gemma (α = 15h32m34s, δ = +26°53") și Spica (α = 13h22m33s, δ = -10°54") pe 15 aprilie (s0 = 13h30m08s) și 20 august (s0) = 21h50m50s) în 21h30m timp de maternitate într-un punct cu coordonatele geografice λ = 6h50m0s (n = 7) și φ = +71°58"?
Problema 109. Spre ce puncte de pe cer, determinate de coordonate orizontale, ar trebui îndreptat un telescop instalat într-un punct cu coordonatele geografice λ = 2h59m.2 (n = 3) și φ = +41°42" astfel încât la 4 mai 1975 ( s0 = 14h45m02s) 22h40m ora standard vezi
Uranus (α = 13h52m.1, δ = -10°55") și Neptun (α = 16h39m.3, δ = -20s32")?
Problema 110.În ce momente se ridică, culminează și apune solstițiul de vară pe 22 martie (s0 = 11h55m31s) și 22 iunie (s0 = 17h58m14s) și cât de mult este deasupra orizontului pe meridianul central al celui de-al doilea fus orar pe alocuri cu latitudinea geografică φ = +37°45 "și φ = +68°20"? Exprimați momentele folosind timpul sideral și de maternitate.
Problema 111. Calculați azimuturile și momentele de ridicare, culminare superioară, apus și culminare inferioară a stelelor Castor (α = 7h31m25s, δ = +32°00") și Antares (α = 16h26m20s, δ = -26°19") pe 15 aprilie. (s0 = 13h30m08s) și 15 octombrie (s0=1h31m37s) în locuri de pe suprafața pământului cu coordonatele geografice λ =3h53m33s (n = 4), φ = +37°45" și λ = 2h12m15s (n = 2), φ = +68°59".
Problema 112. Calculați azimuturile și momentele de răsărit, culminarea superioară și apusul soarelui, altitudinea lui la amiază și la miezul nopții, precum și durata zilei la datele echinocțiului de primăvară și a ambelor solstiții în puncte cu coordonatele geografice λ = 2h36m.3 (n= 2), φ = +59° 57", și λ = 5h53m.9 (n = 6), φ = +69°18". La date consecutive, ecuația timpului este respectiv +7m23s, +1m35s și -2m08s.
Problema 113.În ce momente din 30 iulie (s0 = 20h28m03s) într-un punct cu λ = 2h58m0s (n=3) și φ = +40°14" următoarele stele au coordonatele orizontale A și z:
Problema 114.Într-un punct cu coordonatele geografice λ= 4h37m11s (n = 5) și φ = + 41°18" pe 5 august 1975 (s0= 20h51m42s), au fost măsurate coordonatele orizontale a două stele: la 21h10m la prima stea A = -8°33" și z = 49°51", iar la 22:50 m a doua stea are A = 46°07" și z = 38°24". Calculați coordonatele ecuatoriale ale acestor stele.
Răspunsuri - Conversia coordonatelor cerești și a sistemelor de timp
Există oriole în păduri, iar longitudine în vocale
În versuri tonice singura măsură
Dar se varsă doar o dată pe an
În natură, durata
Ca și în metrica lui Homer.
De parcă această zi ar fi căscat ca o cezură:
Deja dimineața este pace
Și lungimi dificile,
Boi la pășune
Și lenea de aur
Extrage bogăția din stuf
o nota intreaga.
O. Mandelstam
Lecția 4/4
Subiect: Modificări ale aspectului cerului înstelat pe parcursul anului.
Ţintă: Familiarizați-vă cu sistemul de coordonate ecuatoriale, mișcările anuale vizibile ale Soarelui și tipurile de cer înstelat (schimbări de-a lungul anului), învățați să lucrați conform PCZN.
Sarcini
:
1. Educational: introduceți conceptele mișcării anuale (vizibile) a luminilor: Soarele, Luna, stelele, planetele și tipurile de cer înstelat; ecliptic; constelații zodiacale; punctele de echinocțiu și de solstițiu. Motivul „întârzierii” culmelor. Continuați să dezvoltați capacitatea de a lucra cu PKZN - găsiți ecliptica, constelațiile zodiacale, stelele de pe hartă după coordonatele lor.
2. Educarea: promovează dezvoltarea abilității de identificare a relațiilor cauză-efect; Doar o analiză amănunțită a fenomenelor observate face posibilă pătrunderea în esența fenomenelor aparent evidente.
3. De dezvoltare: folosind situații problematice, conduc elevii la o concluzie independentă că aspectul cerului înstelat nu rămâne același pe tot parcursul anului; prin actualizarea cunoștințelor existente ale elevilor de lucru cu hărți geografice, pentru a dezvolta abilități de lucru cu PKZN (găsirea coordonatelor).
Știi:
Nivelul 1 (standard)- coordonate geografice și ecuatoriale, puncte în mișcarea anuală a Soarelui, înclinarea eclipticii.
al 2-lea nivel- coordonatele geografice și ecuatoriale, punctele din mișcarea anuală a Soarelui, înclinarea eclipticii, direcțiile și motivele deplasării Soarelui deasupra orizontului, constelații zodiacale.
A fi capabil să:
Nivelul 1 (standard)- setați conform PKZN pentru diferite date ale anului, determinați coordonatele ecuatoriale ale Soarelui și stelelor, găsiți constelații zodiacale.
al 2-lea nivel- setați conform PKZN pentru diferite date ale anului, determinați coordonatele ecuatoriale ale Soarelui și stelelor, găsiți constelații zodiacale, utilizați PKZN.
Echipament: PKZN, sferă cerească. Harta geografică și stelară. Model de coordonate orizontale și ecuatoriale, fotografii cu vederi ale cerului înstelat în diferite perioade ale anului. CD- „Red Shift 5.1” (calea Soarelui, Schimbarea Anotimpurilor). Film video „Astronomie” (partea 1, fr. 1 „Repere stele”).
Conexiune între subiecte: Mișcarea zilnică și anuală a Pământului. Luna este un satelit al Pământului (istorie naturală, clase 3-5). Modele naturale și climatice (geografie, 6 clase). Mișcare circulară: perioadă și frecvență (fizică, 9 clase)
În timpul orelor:
I. Sondaj elev (8 min). Puteți testa pe Sfera Cerească N.N. Gomulina, sau:
1. La bord
:
1. Sferă cerească și sistem de coordonate orizontal.
2. Mișcarea luminii în timpul zilei și punctul culminant al acesteia.
3. Transformarea măsurilor orare în grade și invers.
2. 3 persoane pe cărți
:
K-1
1. În ce parte a cerului se află luminatorul, având coordonate orizontale: h=28°, A=180°. Care este distanța sa zenitală? (nord, z=90°-28°=62°)
2. Numiți trei constelații vizibile în timpul zilei de astăzi.
K-2
1. În ce parte a cerului se află steaua dacă coordonatele ei sunt orizontale: h=34 0, A=90 0. Care este distanța sa zenitală? (vest, z=90°-34°=56°)
2. Numiți trei stele strălucitoare vizibile pentru noi în timpul zilei.
K-3
1. În ce parte a cerului se află steaua dacă coordonatele ei sunt orizontale: h=53 0, A=270 o. Care este distanța sa zenitală? (est, z=90°-53°=37°)
2. Astăzi, steaua se află la punctul culminant superior la 21:34. Când este următorul punct culminant inferior, superior? (dupa 12 si 24 ore, mai exact dupa 11 ore 58 m si 23 ore 56 m)
3. Restul(independent în perechi în timp ce ei răspund la tablă)
A) Convertiți în grade 21h 34m, 15h 21m 15s. răspuns=(21,15 0 +34,15 "=315 0 +510" =323 0 30", 15 ore 21 m 15 s =15,15 0 +21,15" +15,15" =225 0 + 315 " + 225"= 2805" ")
b) Convertiți la măsura orară 05 o 15", 13 o 12"24". gaură= (05 o 15"=5,4 m +15,4 c =21 m, 13 o 12"24"=13,4 m +12,4 s +24 . 1/15 s =52 m +48 s +1,6 s =52 m 49 s .6)
II. Material nou (20 min) Film video „Astronomie” (partea 1, fr. 1 „Repere stele”).
b) Poziția luminii pe cer (mediul ceresc) este, de asemenea, determinată în mod unic - în sistem de coordonate ecuatoriale, unde ecuatorul ceresc este luat ca punct de referință
. (coordonatele ecuatoriale au fost introduse pentru prima dată de Jan Havelia (1611-1687, Polonia), într-un catalog de 1564 de stele alcătuit în 1661-1687) - un atlas din 1690 cu gravuri și este acum în uz (titlul manualului).
Deoarece coordonatele stelelor nu se schimbă de secole, acest sistem este folosit pentru a crea hărți, atlase și cataloage [liste de stele]. Ecuatorul ceresc este un plan care trece prin centrul sferei cerești perpendicular pe axa lumii.
 |
Puncte E-Est, W-vest - punctul de intersecție al ecuatorului ceresc cu punctele orizontului. (Punctele N și S amintesc). |
| Cercul de declinare - un cerc mare al sferei cerești care trece prin polii lumii și steaua observată (punctele P, M, P"). | |
|
Coordonatele ecuatoriale: |
c) Mișcarea anuală a Soarelui. Există luminari [Luna, Soarele, Planetele] ale căror coordonate ecuatoriale se schimbă rapid. Ecliptica este traseul anual aparent al centrului discului solar de-a lungul sferei cerești.
Înclinat față de planul ecuatorului ceresc în prezent sub un unghi 23 aproximativ 26", mai precis la un unghi: ε = 23°26'21",448 - 46",815 t - 0",0059 t² + 0",00181 t³, unde t este numărul de secole iuliene care au trecut de la începutul lui 2000. Această formulă este valabilă pentru cele mai apropiate secole. Pe perioade mai lungi de timp, înclinarea eclipticii către ecuator fluctuează în jurul valorii medii cu o perioadă de aproximativ 40.000 de ani. În plus, înclinarea eclipticii față de ecuator este supusă oscilațiilor de scurtă perioadă cu o perioadă de 18,6 ani și o amplitudine de 18,42, precum și celor mai mici (vezi Nutație).
Mișcarea aparentă a Soarelui de-a lungul eclipticii este o reflectare a mișcării reale a Pământului în jurul Soarelui (dovedită abia în 1728 de J. Bradley odată cu descoperirea aberației anuale).
|
Fenomene cosmice |
Fenomene cerești apărute ca urmare a acestor fenomene cosmice |
| Rotația Pământului în jurul axei sale | Fenomene fizice: 1) devierea corpurilor în cădere spre est; 2) existența forțelor Coriolis. Afișarea adevăratei rotații a Pământului în jurul axei sale: 1) rotația zilnică a sferei cerești în jurul axei lumii de la est la vest; 2) răsărit și apus; 3) punctul culminant al luminilor; 4) schimbarea zilei și a nopții; 5) aberația zilnică a luminilor; 6) paralaxa zilnică a luminilor |
| Rotația Pământului în jurul Soarelui | Afișează adevărata rotație a Pământului în jurul Soarelui: 1) modificarea anuală a aspectului cerului înstelat (mișcarea aparentă a corpurilor cerești de la vest la est); 2) mișcarea anuală a Soarelui de-a lungul eclipticii de la vest la est; 3) modificarea înălțimii la amiază a Soarelui deasupra orizontului în timpul anului; a) modificarea duratei orelor de lumină pe tot parcursul anului; b) ziua polară și noaptea polară la latitudini mari ale planetei; 5) schimbarea anotimpurilor; 6) aberația anuală a luminilor; 7) paralaxa anuală a corpurilor de iluminat |
.jpg) |
Se numesc constelațiile prin care trece ecliptica.
Numărul de constelații zodiacale (12) este egal cu numărul de luni dintr-un an și fiecare lună este desemnată prin semnul constelației în care se află Soarele în luna respectivă. a 13-a constelație Ophiuchus este exclus, deși Soarele trece prin el. „Red Shift 5.1” (calea Soarelui). |
|
|
|
| - punctul echinocțiului de primăvară. 21 martie
(ziua este egală cu noaptea). Coordonatele soarelui: α ¤ =0 h, 5 ¤ =0 o Denumirea s-a păstrat încă de pe vremea lui Hiparh, când acest punct se afla în constelația BERBEC → se află acum în constelația PESTI, ÎN 2602 se va muta în constelația VARSATOR. |
|
| -ziua solstițiului de vară. 22 iunie
(cea mai lungă zi și cea mai scurtă noapte). Coordonatele soarelui: α ¤ =6 ore, ¤ =+23 aproximativ 26" Denumirea s-a păstrat încă de pe vremea lui Hipparh, când acest punct se afla în constelația Gemeni, apoi în constelația Rac, iar din 1988 s-a mutat în constelația Taur. |
|
 |
- ziua echinocțiului de toamnă. 23 septembrie
(ziua este egală cu noaptea). Coordonatele soarelui: α ¤ =12 h, 5 t size="2" ¤ =0 o Denumirea constelației Balanță a fost păstrată ca desemnare a simbolului dreptății sub împăratul Augustus (63 î.Hr. - 14 d.Hr.), acum în constelația Fecioarei, iar în 2442 se va muta în constelația Leului. |
| - solstitiul de iarna. 22 decembrie
(cea mai scurtă zi și cea mai lungă noapte). Coordonatele soarelui: α ¤ =18 h, 5 ¤ =-23 aproximativ 26" În perioada lui Hipparh, punctul se afla în constelația Capricorn, acum în constelația Săgetător, iar în 2272 se va muta în constelația Ophiuchus. |
Deși poziția stelelor pe cer este determinată în mod unic de o pereche de coordonate ecuatoriale, aspectul cerului înstelat la locul de observare la aceeași oră nu rămâne neschimbat.
Observând punctul culminant al luminilor la miezul nopții (Soarele în acest moment se află în punctul culminant inferior cu o ascensiune dreaptă pe un luminos diferit de culminare), se poate observa că la date diferite la miezul nopții trec diferite constelații în apropierea meridianului ceresc, înlocuindu-se unul pe altul. [Aceste observații au condus la un moment dat la concluzia că ascensiunea dreaptă a Soarelui s-a schimbat.]
Să alegem orice stea și să-i fixăm poziția pe cer. În același loc, vedeta va apărea într-o zi, mai exact în 23 de ore și 56 de minute. Se numește o zi măsurată în raport cu stelele îndepărtate stelar
(pentru a fi complet precis, ziua siderale este perioada de timp dintre două culmi superioare succesive ale echinocțiului de primăvară). Unde se duc celelalte 4 minute? Faptul este că, datorită mișcării Pământului în jurul Soarelui, pentru un observator de pe Pământ, acesta se deplasează pe fundalul stelelor cu 1° pe zi. Pentru a-l „prinde din urmă”, Pământul are nevoie de aceste 4 minute. (poza din stânga)
În fiecare noapte ulterioară, stelele se deplasează ușor spre vest, ridicându-se cu 4 minute mai devreme. Pe parcursul unui an se va schimba cu 24 de ore, adică aspectul cerului înstelat se va repeta. Întreaga sferă cerească va face o revoluție într-un an - rezultatul reflectării revoluției Pământului în jurul Soarelui.
Deci, Pământul face o revoluție în jurul axei sale în 23 de ore și 56 de minute. 24 de ore - ziua solară medie - timpul în care Pământul se rotește față de centrul Soarelui.
III. Fixarea materialului (10 min)
1. Lucrați la PKZN (în cursul prezentării de material nou)
a) aflarea ecuatorului ceresc, a eclipticii, a coordonatelor ecuatoriale, a punctelor de echinocțiu și de solstițiu.
b) determinarea coordonatelor, de exemplu, a stelelor: Capella (α Aurigae), Deneb (α Cygnus) (Capella - α = 5 h 17 m, δ = 46 o; Deneb - α = 20 h 41 m, δ = 45 sau 17")
c) găsirea stelelor după coordonate: (α=14,2 h, δ=20 o) - Arcturus
d) găsiți unde este Soarele astăzi, în ce constelații din toamnă. (acum a patra săptămână din septembrie este în Fecioară, începutul lunii septembrie este în Leu, Balanța și Scorpionul vor trece în noiembrie)
2. În plus:
a) Steaua culminează la ora 14:15. Când este următoarea sa culminare inferioară sau superioară? (la 11:58 și 23:56, adică la 2:13 și 14:11).
b) satelitul a zburat pe cer de la punctul inițial cu coordonate (α=18 h 15 m, δ=36 о) până la punctul cu coordonate (α=22 h 45 m, δ=36 о). Prin ce constelații a zburat satelitul?
IV. Rezumatul lecției
1. Întrebări:
a) De ce este necesară introducerea coordonatelor ecuatoriale?
b) Ce este remarcabil la zilele echinocțiului și solstițiului?
c) În ce unghi este înclinat planul ecuatorului Pământului față de planul eclipticii?
d) Este posibil să se considere mișcarea anuală a Soarelui de-a lungul eclipticii ca dovadă a revoluției Pământului în jurul Soarelui?
Teme pentru acasă:§ 4, întrebări de autocontrol (p. 22), p. 30 (paragrafele 10-12).
(este indicat să distribuiți această listă de lucrări cu explicații tuturor elevilor pentru anul).
Poți să dai o sarcină" 88 de constelații
„(o constelație pentru fiecare elev). Răspundeți la întrebări:
- Care este numele acestei constelații?
- În ce perioadă a anului este cel mai bine să-l observăm la latitudinea noastră (data)?
- Cărui tip de constelație aparține: non-ascensor, nesetting, setting?
- Această constelație este nordică, sudică, ecuatorială, zodiacală?
- Numiți obiectele interesante ale acestei constelații și indicați-le pe hartă.
- Care este numele celei mai strălucitoare stele din constelație? Care sunt principalele sale caracteristici?
- Folosind o diagramă de stele în mișcare, determinați coordonatele ecuatoriale ale celor mai strălucitoare stele din constelație.
Lecția terminată membri ai cercului Tehnologiilor Internet - Prytkov Denis(10 celule) și Pozdnyak Victor(10 celule), Modificat 23.09.2007
al anului
2. Note
| „Planetarium” 410,05 mb | Resursa vă permite să instalați versiunea completă a complexului educațional și metodologic inovator „Planetarium” pe computerul unui profesor sau al elevului. „Planetarium” - o selecție de articole tematice - sunt destinate utilizării de către profesori și studenți la lecțiile de fizică, astronomie sau științe naturale din clasele 10-11. La instalarea complexului, se recomandă să folosiți numai litere englezești în numele folderelor. | ||
| Materiale demonstrative 13,08 MB | Resursa reprezintă materiale demonstrative ale complexului educațional și metodologic inovator „Planetarium”. | Sistemul de coordonate ecuatorial 460,7 kb
Lucrarea practică nr. 1
„Determinarea coordonatelor stelelor”
(lucru cu grila de coordonate a hărții)
| Stea | Constelaţie | Fapte interesante despre vedetă |
| Sirius | α Canis Majoris | Cea mai strălucitoare stea și cea mai apropiată de Pământ (9 ani lumină) |
| Epsilon | ξ Auriga | Diametrul stelei este de 3000 de ori mai mare decât diametrul Soarelui |
| Declinarea δ = Ascensiunea la dreapta α = | ||
| Alfa | α Hercule | Volumul este de 10 15 ori volumul Soarelui, iar lumina durează 1200 de ani pentru a ajunge pe Pământ |
| Declinarea δ = Ascensiunea la dreapta α = | ||
| α Cassiopeia | Substanța stelei este de 2 milioane de ori mai densă decât apa | |
| Declinarea δ = Ascensiunea la dreapta α = | ||
| Tay | τ China | Cel mai asemănător cu Soarele |
| Declinarea δ = Ascensiunea la dreapta α = | ||
| Rigel | β Orionis | Cel mai îndepărtat de Pământ (1400 de ani lumină) |
| Declinarea δ = Ascensiunea la dreapta α = | ||
| Betelgeuse | α Orion | Densitatea unei stele este de 30 de ori mai mică decât densitatea aerului |
| Declinarea δ = Ascensiunea la dreapta α = |
| Nota |
Acum să ne familiarizăm cu metodele de orientare de către Soare.
1. Linia de amiază este întotdeauna îndreptată de la nord la sud. Cu ajutorul lui puteți determina oricând părțile laterale ale orizontului.
2. În momentul prânzului adevărat, umbra obiectelor este întotdeauna îndreptată spre nord, iar Soarele este deasupra punctului din sud. Cunoscând ora prânzului adevărat, este ușor să determinați laturile orizontului.
Cunoscând ora prânzului adevărat, puteți naviga folosind un ceas. Ținând ceasul în poziție orizontală, îndreptați anunțul orelor spre locul de la orizont deasupra căruia se află Soarele. Nu acordă atenție acelui minutelor. Intervalul dintre sfârșitul orelor și punctul care indică prânzul adevărat pentru o anumită locație de observare este împărțit la jumătate. Direcția de la centrul cadranului prin mijlocul rezultat va indica punctul de sud.
suprafața platformei este orizontală, plumbul va coincide cu linia trasată pe bară.
După ce ați instalat tija (gnomonul) perpendicular pe suprafața platformei orizontale pe care ați ales-o, pe la ora unsprezece, marcați poziția capătului umbrei gnomonului. Cu o rază egală cu lungimea acestei umbre, cu centrul la baza gnomonului, subțiază arcul.
Știți că înainte de amiază lungimea umbrei se scurtează, dar după amiază începe să se prelungească. Observați când umbra de la gnomon, lungindu-se, ajunge din nou la arc și marcați acest punct pe arc. Împărțiți distanța dintre punctele rezultate A și B în jumătate și conectați mijlocul arcului - punctul C la baza tijei. Aceasta va fi linia de amiază.
Pentru a fi sigur că linia amiezii este trasată corect, repeta totul de la început, dar puțin mai devreme sau mai târziu decât prima dată. Dacă ambele linii coincid, atunci linia de la amiază este determinată corect.
A doua zi, după ce v-ați verificat ceasul cu semnalul orar exact, urmăriți la ce oră, ora locală, umbra gnomonului coincide cu linia de la amiază. Acesta va fi ora amiezii adevărate, deoarece în acest moment înălțimea Soarelui deasupra orizontului este cea mai mare, iar umbra de la gnomon este cea mai mică. Veți vedea că prânzul adevărat nu coincide cu ora 12 - - citirea prânzului pe ceas. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece ceasul arată maternitatea sau ora standard, iar gnomonul arată ora prânzului în funcție de mișcarea Soarelui.
Ora determinată de Soare se numește timp solar adevărat, iar intervalul de timp dintre două amiază adevărată se numește zi solară adevărată.
Este clar că atunci când te orientezi după Soare ar trebui să folosești timpul solar.
Observația #2
„Constelații circumpolare”
(observarea traseului geometric al stelelor)
Într-o noapte înstelată, observați locația constelațiilor circumpolare pe cerul nordic: Ursa Major, Ursa Minor și Cassiopeia. Desenați pozițiile lor relative.
Observați locația acestor constelații din acest loc la fiecare 2 săptămâni.
| Concluzie: | |||
| Nota | |||
Lucrare de testare nr. 1 (control de sine)
Constelații. Cărți de stea. Coordonatele cerești
Opțiunea 1
1. Determinați coordonatele ecuatoriale ale următoarelor stele de pe harta stelară: 1) α Balanță; 2) β Lyrae.
2. De ce Steaua Polară cu greu își schimbă poziția față de orizont?
Opțiunea 2
1. Găsiți pe harta stelară și denumiți obiectele care au coordonatele: 1) α = 15 ore 12 minute, δ = - 9°; 2) α - 3 ore 40 minute,
2. În ce puncte se intersectează ecuatorul ceresc cu linia orizontului?
Opțiunea 3
1. Determinați coordonatele ecuatoriale ale următoarelor stele de pe harta stelară: 1) α Ursa Major; 2) γ Orion.
2. Cum este situată axa lumii în raport cu axa pământului? raportat la planul meridianului ceresc?
Opțiunea 4
1. În ce constelație se află Luna, dacă sunt coordonatele acesteia
α = 20 ore 30 minute, δ = -20°?
2. În ce puncte se intersectează meridianul ceresc cu orizontul?
Opțiunea 5
1. Determinați coordonatele ecuatoriale ale următoarelor stele de pe harta stelară: 1) α Perseus; 2) β China.
2. Care este înălțimea punctului zenit deasupra orizontului?
Opțiunea 6
1. Determinați din harta stelară constelația în care se află galaxia M 3 1 dacă coordonatele sale sunt α = 0 h 40 min, δ = +41°.
2. Cum se află planul orizontului în raport cu suprafața globului?
ORIENTAREA DE LUNA
Luna, ca și stelele, poate servi ca un ghid de încredere pentru a ajuta la determinarea părților laterale ale orizontului. Amintiți-vă două moduri de a naviga:
1) Luna Plină este la cea mai mare înălțime deasupra orizontului la miezul nopții. În acest moment, este deasupra punctului sudic și oferă suficientă lumină pentru a observa clar umbra obiectelor. La miezul nopții, umbra obiectelor este cea mai scurtă și îndreptată spre nord. Înainte de miezul nopții umbra este îndreptată spre nord-vest, după miezul nopții spre nord-est.
Probabil ați observat că orientările Soarelui și ale Lunii în timpul lunii pline sunt foarte asemănătoare.
2) Luna tânără este observată pe cerul vestic imediat după apusul soarelui. În timpul nopții, descriind un arc pe cerul sudic, Luna coboară spre est. Este la cea mai mare înălțime deasupra orizontului la miezul nopții. În acest moment se află deasupra punctului de sud.
În latitudinile mijlocii ale emisferei nordice, cocoșa tinerei Luni este orientată spre vest în toate fazele.
ORIENTARE LA SOARE
Soarele este un ghid la fel de sigur ca stelele. Cu toate acestea, pentru a putea naviga pe lângă Soare, trebuie să învățați cum să determinați timpul solar și să îl utilizați. Să explicăm asta.
În primul rând, trebuie să determinați direcția liniei de amiază. Pentru a face acest lucru, trebuie să alegeți o zonă orizontală (în curte, pe balcon, pe pervaz) în care cade lumina soarelui. Nivelul amplasamentului poate fi verificat cu ajutorul unei nivele sau a unei nivele. Este ușor să faci singur o nivelă cu burla. Luați două scânduri dreptunghiulare drepte și cuieți una pe cealaltă în unghi drept. Desenați o linie în mijlocul barei verticale și atârnă greutatea pe fir. Dacă
Ursa Major, ca toate stelele de pe cer, face zilnic o revoluție în jurul polului ceresc în sens invers acelor de ceasornic cu o perioadă de 24 de ore.
Imaginează-ți un cadran uriaș pe cer cu centrul la polul ceresc (aproape la Steaua Polară) și numărul 6 deasupra punctului nordic. Mâna unui astfel de ceas trece de la Steaua Polară prin cele două stele cele mai exterioare ale Carului Mare. Mânăra mută o diviziune a cadranului ceresc în decurs de două ore.
Pentru a determina ora, trebuie mai întâi să calculați data lunii de la începutul anului cu zecimale. Fiecare trei zile sunt socotite ca o zecime dintr-o lună. De exemplu, 3 octombrie corespunde numărului 10.1. Acest număr trebuie adăugat la citirile ceasului, iar suma înmulțită cu 2. Produsul rezultat trebuie scăzut din numărul 55,3, care depinde de poziția specifică a constelațiilor indicate. Numărul 55,3 trebuie reținut. Formula pentru calcularea orei nopții este prezentată în figură.!
Pentru a face mai ușor de înțeles cele de mai sus, să rezolvăm problema: să presupunem că pe 18 octombrie ați observat că acea ceasului sideral arăta către numărul 6. Cât era ceasul?
Soluţie. Octombrie este a zecea lună a anului, prin urmare 18 octombrie corespunde numărului 10.6. Adăugând acest număr la citirea ceasului și înmulțind cu doi, obținem: (10,6 + 6)2 = 32,2. Numărul rezultat trebuie scăzut din 55,3: 55,3-33,2 = 22,1.
Răspuns: observația a fost efectuată la ora 22:60.
Exersați rezolvarea unor probleme similare.
Observația #3
„Determinarea latitudinii geografice a locului de observare cu ajutorul unui eclimetru”
Pentru observare, faceți un dispozitiv de casă - un eclimetru, din carton cu o rază de 10 cm. Pe partea semicirculară se aplică diviziuni de grade, iar un fir subțire, dar puternic, este atașat la centrul diametrului (vezi figura). Atașați o mărgele la capătul firului. Dacă diametrul eclimetrului este îndreptat către steaua observată, atunci firul va trece printr-o diviziune care va corespunde înălțimii stelei deasupra orizontului h.
