Opoldanska višina sonca je. Ozvezdja
Ozvezdje je območje neba v določenih mejah. Celotno nebo je razdeljeno na 88 ozvezdij, ki jih lahko poiščemo po značilni postavitvi zvezd.
Nekatera imena ozvezdij so povezana z grško mitologijo, na primer Andromeda, Perzej, Pegaz, nekatera - s predmeti, ki spominjajo na figure, ki jih tvorijo svetle zvezde ozvezdij: Puščica, Trikotnik, Tehtnica itd. Obstajajo ozvezdja, imenovana po živalih, za na primer lev, rak, škorpijon.
Ozvezdja na nebu najdemo tako, da njihove najsvetlejše zvezde miselno povežemo z ravnimi črtami v določen lik. V vsakem ozvezdju so svetle zvezde že dolgo označene z grškimi črkami, najpogosteje najsvetlejša zvezda ozvezdja - s črko, nato s črkami itd. po abecednem redu v padajočem vrstnem redu svetlosti; na primer Severnica obstajajo ozvezdja Mali medved.
Zvezde imajo različno svetlost in barvo: belo, rumeno, rdečkasto. Bolj kot je zvezda rdeča, hladnejša je. Naše Sonce je rumena zvezda.
Stari Arabci so svetlim zvezdam dali lastna imena. Bele zvezde: Vega v ozvezdju Lira, Altair v ozvezdju Aquila (viden poleti in jeseni), Sirius- najsvetlejša zvezda na nebu (vidna pozimi); rdeče zvezde: Betelgeza v ozvezdju Orion in Aldebaran v ozvezdju Bika (vidno pozimi), Antares v ozvezdju Škorpijona (viden poleti); rumena Kapela v ozvezdju Avriga (vidno pozimi).
Natančne meritve kažejo, da imajo zvezde delne in negativne magnitude, na primer: za Aldebaran magnituda m=1,06, za Vego m=0,14, za Sirius m= -1,58, za Sonce m = - 26,80.
Pojave dnevnega gibanja zvezd proučujemo z matematično konstrukcijo - nebesno sfero, to je namišljeno sfero poljubnega polmera, katere središče je na točki opazovanja.
Os navideznega vrtenja nebesne krogle, ki povezuje oba pola sveta (P in P") in poteka skozi opazovalca, se imenuje axis mundi. Os sveta bo za vsakega opazovalca vedno vzporedna z osjo vrtenja Zemlje.
Če želite narediti zvezdni zemljevid, ki prikazuje ozvezdja na ravnini, morate poznati koordinate zvezd. V ekvatorialnem sistemu je ena koordinata oddaljenost zvezde od nebesnega ekvatorja, imenovana sklanjatev. Spreminja se znotraj ±90° in velja za pozitivno severno od ekvatorja in negativno južno od ekvatorja. Deklinacija je podobna geografski širini. Druga koordinata je podobna zemljepisni dolžini in se imenuje rektascenzija.
Rektascenzija svetila se meri s kotom med ravninama velikih krogov, od katerih ena poteka skozi pola sveta in dano svetilo, druga pa skozi pola sveta in točko pomladnega enakonočja, ki leži na ekvatorju. To točko so poimenovali tako, ker se tam (na nebesni sferi) pojavi Sonce spomladi 20. in 21. marca, ko je dan enak noči.
Določanje geografske širine
Pojave prehoda svetil skozi nebesni poldnevnik imenujemo kulminacije. Pri zgornji kulminaciji je višina svetila največja, pri spodnji pa najmanjša. Časovni interval med vrhuncema je pol dneva.
Geografsko širino je mogoče določiti z merjenjem nadmorske višine katere koli zvezde z znano deklinacijo na njeni zgornji kulminaciji. Upoštevati je treba, da če se zvezda v trenutku kulminacije nahaja južno od ekvatorja, potem je njena deklinacija negativna.
PRIMER REŠITVE PROBLEMA
Naloga. Sirius je bil na najvišjem vrhuncu pri 10°. Kakšna je zemljepisna širina mesta opazovanja?
Ekliptika. Navidezno gibanje Sonca in Lune
Sonce in Luna spreminjata nadmorsko višino, na kateri dosežeta vrhunec. Iz tega lahko sklepamo, da se njihov položaj glede na zvezde (deklinacija) spreminja. Znano je, da se Zemlja giblje okoli Sonca, Luna pa okoli Zemlje.
Pri določanju višine Sonca opoldne smo opazili, da se dvakrat letno pojavi na nebesnem ekvatorju, v t.i. ekvinocijalnih točk. To se zgodi v dneh pomlad in jesensko enakonočje(okoli 21. marca in okoli 23. septembra). Ravnina obzorja deli nebesni ekvator na pol. Zato sta ob dnevih enakonočja poti Sonca nad in pod obzorjem enaki, torej sta dolžini dneva in noči enaki. Ko se giblje po ekliptiki, se Sonce 22. junija premakne najdlje od nebesnega ekvatorja proti severnemu tečaju sveta (na 23°27"). Opoldne je za severno poloblo Zemlje najvišje nad obzorjem (ta vrednost nad nebesni ekvator) je najdaljši dan, imenujemo ga dan poletni solsticij.
Pot Sonca poteka skozi 12 ozvezdij, ki jih imenujemo zodiakalni (iz grške besede zoon - žival), njihovo celoto pa imenujemo zodiakalni pas. Vključuje naslednja ozvezdja: Ribi, Oven, Bik, Dvojčka, Rak, Lev, Devica, Tehtnica, Škorpijon, Strelec, Kozorog, Vodnar. Sonce potuje skozi vsako zodiakalno ozvezdje približno en mesec. Točka pomladnega enakonočja (eno od dveh presečišč ekliptike z nebesnim ekvatorjem) se nahaja v ozvezdju Rib.
PRIMER REŠITVE PROBLEMA
Naloga. Določite opoldansko višino sonca v Arkhangelsku in Ashgabatu na dneve poletnega in zimskega solsticija
dano 1=65° |
REŠITEV Približni zemljepisni širini Arhangelska (1) in Ašgabata (2) najdemo na geografskem zemljevidu. Znane so deklinacije Sonca ob dnevih poletnega in zimskega solsticija. najdemo: |
1l -? 2l -? 1z -? 2z -? |
Gibanje lune. Sončev in lunin mrk
Ker Luna ni samosvetleča, je vidna samo v delu, kamor padajo sončni žarki ali žarki, ki jih odbija Zemlja. To pojasnjuje lunine faze. Vsak mesec se Luna, ki se giblje po orbiti, prebije med Zemljo in Soncem ter nas obrne s svojo temno stranjo, takrat nastopi mlaj. 1 - 2 dni za tem se na zahodnem nebu pojavi ozek svetel srp mlade Lune. Preostali del luninega diska je v tem času slabo osvetljen od Zemlje, ki je z dnevno poloblo obrnjena proti Luni. Po 7 dneh se Luna oddalji od Sonca za 90°, začne se prva četrtina, ko je osvetljena natanko polovica Luninega diska in se »terminator«, to je ločnica med svetlo in temno stranjo, poravna. - premer luninega diska. V naslednjih dneh "terminator" postane konveksen, videz Lune se približa svetlemu krogu in po 14 - 15 dneh nastopi polna luna. 22. dan se opazuje zadnja četrtina. Kotna oddaljenost Lune od Sonca se zmanjša, spet postane polmesec in po 29,5 dneh se spet pojavi mlaj. Interval med dvema zaporednima mlajema se imenuje sinodični mesec, ki ima povprečno dolžino 29,5 dni. Sinodični mesec je daljši od zvezdnega. Če se mlaj pojavi v bližini enega od vozlišč lunine orbite, nastane sončni mrk, polno luno v bližini vozla pa spremlja lunin mrk.
Lunin in sončni mrk
Zaradi rahlega spreminjanja oddaljenosti Zemlje od Lune in Sonca je navidezni kotni premer Lune včasih nekoliko večji, včasih nekoliko manjši od Sončevega, včasih mu je enak. V prvem primeru popolni sončni mrk traja do 7 minut. 40 s, v tretjem - samo en trenutek, v drugem primeru pa Luna ne pokrije popolnoma Sonca, opazimo obročasti mrk. Potem je okoli temnega Luninega diska viden svetleč rob sončnega diska.
Na podlagi natančnega poznavanja zakonov gibanja Zemlje in Lune se za več sto let vnaprej izračunajo trenutki mrkov ter kje in kako bodo vidni. Izdelani so zemljevidi, ki prikazujejo pas popolnega mrka, črte (izofaze), kjer bo mrk viden v isti fazi, in črte, glede na katere se lahko štejejo trenutki začetka, konca in sredine mrka za vsak mrk. območje.
Za Zemljo je lahko od dva do pet sončnih mrkov na leto, v slednjem primeru so zagotovo delni. V povprečju je popoln sončni mrk viden izjemno redko na istem mestu - le enkrat na 200-300 let.
Če se Luna ob mlaju znajde med Sonce in Zemljo, potem nastanejo sončni mrki. Med popolnim mrkom Luna popolnoma prekrije sončev disk. Sredi belega dne za nekaj minut nenadoma nastopi somrak in s prostim očesom postanejo vidne rahlo žareča Sončeva krona in najsvetlejše zvezde.
Popolni sončni mrk
Točen čas in določitev geografske dolžine
Za merjenje kratkih časovnih obdobij v astronomiji je osnovna enota povprečno trajanje sončnega dne, tj. povprečni časovni interval med dvema zgornjima (ali spodnjima) kulminacijama središča Sonca. To je posledica dejstva, da se Zemlja ne vrti okoli Sonca v krogu, ampak v elipsi, hitrost njenega gibanja pa se nekoliko spreminja.
Trenutek najvišje kulminacije središča Sonca imenujemo pravo poldne. Toda za preverjanje ure, za določitev točnega časa, ni treba na njej natančno označiti trenutka vrhunca Sonca. Bolj priročno in natančno je označiti trenutke kulminacije zvezd, saj je razlika med trenutki kulminacije katere koli zvezde in Sonca natančno znana kadar koli.
Naloga je določiti točen čas, ga shraniti in po radiu posredovati celotnemu prebivalstvu časovne storitve, ki obstaja v mnogih državah.
Za štetje velikih časovnih obdobij so ljudje že od pradavnine uporabljali trajanje luninega meseca ali sončnega leta, torej trajanje vrtenja Sonca vzdolž ekliptike. Leto določa pogostost sezonskih sprememb. Sončevo leto traja 365 sončnih dni 5 ur 48 minut 46 sekund.
Pri sestavljanju koledarja je treba upoštevati, da mora biti trajanje koledarskega leta čim bližje trajanju vrtenja Sonca vzdolž ekliptike in da mora koledarsko leto vsebovati celo število sončnih dni, saj je neprijetno začeti leto ob različnih urah dneva.
a) Za opazovalca na severnem polu Zemlje ( j = + 90°) nezahajajoče svetilke so tiste z d-- jaz?? 0, nenaraščajoče pa so tiste z d--< 0.
Tabela 1. Nadmorska višina opoldanskega sonca na različnih zemljepisnih širinah
Sonce ima od 21. marca do 23. septembra pozitivno deklinacijo, od 23. septembra do 21. marca pa negativno. Posledično je Sonce na severnem tečaju Zemlje približno polovico leta nezahajajoče svetilo, polovico leta pa nevzhajajoče svetilo. Okoli 21. marca se tukaj Sonce pojavi nad obzorjem (vstane) in zaradi dnevne rotacije nebesne krogle opisuje krivulje blizu kroga in skoraj vzporedne z obzorjem ter se dviga vsak dan višje. Na poletni solsticij (okoli 22. junija) doseže Sonce največjo višino h max = + 23° 27 " . Po tem se Sonce začne približevati obzorju, njegova višina postopoma upada in po jesenskem enakonočju (po 23. septembru) izgine pod obzorjem (zaide). Dan, ki je trajal šest mesecev, se konča in začne se noč, ki prav tako traja šest mesecev. Sonce, ki še naprej opisuje krivulje, skoraj vzporedne z obzorjem, vendar pod njim, se pogreza vse nižje. Na dan zimskega solsticija (okoli 22. decembra) se bo spustilo pod obzorje v višino. h min = - 23° 27 " , nato pa se bo spet začel približevati obzorju, njegova višina se bo povečala in pred spomladanskim enakonočjem se bo Sonce spet pokazalo nad obzorjem. Za opazovalca na južnem polu Zemlje ( j= - 90°) dnevno gibanje Sonca poteka na podoben način. Samo pri nas Sonce vzide 23. septembra, zaide pa po 21. marcu, in zato je, ko je na severnem tečaju Zemlje noč, na južnem tečaju dan in obratno.
b) Za opazovalca na polarnem krogu ( j= + 66° 33 " ) nezahajajoča svetila so tista z d--i + 23° 27 " , in nenaraščajoče - z d < - 23° 27". Posledično v polarnem krogu Sonce ne zaide ob poletnem solsticiju (opolnoči se središče Sonca dotakne obzorja le na severni točki N) in ne vzide ob zimskem solsticiju (opoldan se bo središče sončnega diska dotaknilo obzorja le na južni točki S, in nato spet pade pod obzorje). Preostale dni v letu Sonce vzhaja in zahaja na tej zemljepisni širini. Še več, največjo višino doseže opoldne na dan poletnega solsticija ( h max = + 46° 54"), na dan zimskega solsticija pa je njegova opoldanska višina minimalna ( h min = 0°). V južnem polarnem krogu ( j= - 66° 33") Sonce ne zaide ob zimskem solsticiju in ne vzide ob poletnem solsticiju.
Severni in južni polarni krog sta teoretični meji tistih geografskih širin, kjer polarni dnevi in noči(dnevi in noči, ki trajajo več kot 24 ur).
V krajih onkraj polarnih krogov ostane Sonce nezahajajoče ali nevzhajajoče svetilo dlje, čim bližje je mesto geografskim poloma. Ko se približujete poloma, se dolžina polarnega dneva in noči poveča.
c) Za opazovalca v severnem tropskem pasu ( j--= + 23° 27") Sonce je vedno vzhajajoča in zahajajoča svetilka. Na poletni solsticij doseže največjo višino opoldne. h max = + 90°, tj. prehaja skozi zenit. Preostale dni v letu doseže Sonce kulminacijo opoldne južno od zenita. Na dan zimskega solsticija je njegova najmanjša opoldanska višina h min = + 43° 06".
V južnih tropih ( j = - 23° 27") Tudi sonce vedno vzhaja in zahaja. Toda na največji opoldanski višini nad obzorjem (+ 90°) se pojavi na dan zimskega solsticija, na najmanjši (+ 43° 06 " ) - na dan poletnega solsticija. Preostale dni v letu doseže Sonce tu kulminacijo opoldne severno od zenita.
V krajih, ki ležijo med tropi in polarnimi krogi, Sonce vzide in zaide vsak dan v letu. Pol leta je dan daljši od noči in pol leta je noč daljša od dneva. Opoldanska višina Sonca je tukaj vedno manjša od 90° (razen v tropih) in več kot 0° (razen v polarnih krogih).
V krajih, ki ležijo med tropiki, je Sonce dvakrat na leto v zenitu, in sicer tiste dni, ko je njegova deklinacija enaka geografski širini kraja.
d) Za opazovalca na Zemljinem ekvatorju ( j--= 0) vsa svetila, vključno s Soncem, vzhajajo in zahajajo. Hkrati so nad obzorjem 12 ur, pod obzorjem pa 12 ur. Zato je na ekvatorju dolžina dneva vedno enaka dolžini noči. Dvakrat na leto gre Sonce v zenitu opoldne (21. marca in 23. septembra).
Od 21. marca do 23. septembra Sonce na ekvatorju doseže vrhunec opoldne severno od zenita, od 23. septembra do 21. marca pa južno od zenita. Najmanjša opoldanska višina Sonca tukaj bo enaka h min = 90° - 23° 27 " = 66° 33 " (22. junij in 22. december).
Ob pravem poldnevu s kotomerom izmerite višino Sonca hс. Pri uporabi gnomona se višina Sonca določi s formulo
tgh c = AB – dolžina polsence; BC – višina gnomona
Pojasnila: prerišite risbo, označite kot, ki ustreza navedeni višini, uporabite drevo (zgradbo) znane višine kot odsek BC, izmerite odsek AC s pomočjo sence v korakih. Rešitev oblikujte v obliki tabele, kamor vpišete vrednosti količin in naredite izračune.
S formulo izračunajte zemljepisno širino območja
φ = 90 0 – h s – δ s
kjer je δ с deklinacija Sonca na datum opazovanja (določeno z astronomskim koledarjem ali s položajem Sonca na ekliptiki zvezdne karte), h с vzeto iz prejšnje naloge.
Pojasnila: oblikujte jo kot nalogo z uporabo danih.
Naredite zaključke (primerjajte pridobljene podatke φ s podatki geografskega zemljevida in utemeljite možnost določitve geografske širine območja s to metodo; pojasnite razlog za spremembo nadmorske višine Sonca)
Opazovanje sončnih peg
Nariši površje Sončeve fotosfere s skupinami peg.
Določite aktivnost Sonca s formulo
kjer je W relativno Wolfovo število; g – število skupin lis; f – število posameznih točk
Pojasnila: rešitev naj bo predstavljena v obliki tabele z vpisanimi vrednostmi količin in izračuni.
Naredite sklepe o aktivnosti Sonca v tem trenutku. Analizirajte aktivnost Sonca v prejšnjih letih, zdaj in podajte napoved aktivnosti za naslednjih 1 - 2 leti, zgradite graf Wolfovega števila glede na čas, začenši od 2000 do 2020
Pojasnila: prerišite urnik, označite navedeno obdobje.
Določitev poldnevne črte z gibanjem sončne pege
Metoda je naslednja. V eno od oken, ki gledajo proti jugu, na primerni višini vgradimo zaslon z majhno luknjo (premera približno 1 cm). Začnite z opazovanjem 1,5 - 2 uri pred poldnevom in v 3-4 urah označite položaj sončne pege iz te luknje na tleh. Rezultat bo črta AB (slika 53). Če nit držimo na luknji 0, njen drugi konec opisuje lok (črtkano črto), ki bo sekal črto AB v točkah C in D. Iz teh točk naredimo dve zarezi enakega polmera in dobimo točki E in F. Črta EF bo opoldanska linija. Narišite tako, da vsakih 15 minut določite položaj sončne pege na tleh.
Upoštevati je treba, da se krivulja, ki jo opiše sončna pega čez dan, spreminja glede na deklinacijo Sonca. Na dneve enakonočja je ravna črta, s pozitivnimi deklinacijami Sonca (od 21. marca do 23. septembra) so krivulje hiperbole, konveksne od baze, in z negativnimi deklinacijami (od 23. septembra do 21. marca) - konveksne do baze.
Pojasnila: Ponovno narišite risbo, dodajte potrebne konstrukcije, opisane v metodi, in označite nastalo opoldansko črto
Naredite zaključke in utemeljite obravnavano metodo iskanja opoldanske črte. Katere druge metode lahko uporabimo za določitev opoldanske črte, kakšen je praktični pomen iskanja opoldanske črte.
1. Kakšna je zemljepisna širina mesta opazovanja, če je 22. junija Sonce opoldne na nadmorski višini 58° 34"?90° - 58° 34" = 31° 26"
2. Letalo je odletelo iz Moskve (n=2) ob 23:45 in prispelo v Novosibirsk (n=5) ob 6:08. Kako dolgo je letel?
24-00 – 23-45 + 6-08 = 6-23 čas, porabljen na letu brez standardnega časa
Časovna razlika med Moskvo in Novosibirskom = 3 ure. 6-23 – 3 ure = 3-23
3-23 ur letenja
3. Kolikšna je deklinacija zenitne točke? Kakšna je opoldanska višina Sonca v Krasnozersku (φ=53° 58"N) 21. marca?
4. Iz Vladivostoka (n=9) ob 14:20 je bil telegram poslan v Sankt Peterburg (n=2), kjer je bil dostavljen naslovniku ob 11:25. Koliko časa je minilo od trenutka, ko je bil telegram poslan, do trenutka, ko je bil izročen naslovniku?
Časovna razlika med Vladivostokom in Sankt Peterburgom = 7 ur. Ko je v Vladivostoku 14-20, je v Sankt Peterburgu 7-20. 11-25 – 7-20 = 4-05.
Zato je dostava trajala 4 ure 05 minut.
5. Ob 18.32 po lokalnem času je ladijski navigator prejel signal po moskovskem času ob 11.00. Določite zemljepisno dolžino ladje, če je znana zemljepisna dolžina Moskve (2h30 m).
2 uri = 30°; 60 časovnih minut ustreza 15°, torej 30 časovnih minut ustreza 7,5°. V skladu s tem je zemljepisna dolžina Moskve 37,5 ° E.
Časovna razlika med ladjo in Moskvo je 7 ur 32 minut.
60 časovnih minut ustreza 15°; torej 7. ura ustreza 105° zemljepisne dolžine; 30 časovnih minut ustreza 7,5°; 4 časovne minute ustrezajo 1°; 2 časovni minuti ustrezata 0,5°. Tako 7h 32m ustreza 113°.
Ladja se nahaja vzhodno od Moskve na 113°.
Zato je zemljepisna dolžina ladje 113 + 37,5 = 150,5° V.
6. Na katerem mestu na Zemlji je Sonce dvakrat na leto v zenitu? Pojasnite svoj odgovor.
2-krat na leto je Sonce v zenitu nad ozemljem, ki se nahaja med tropiki.
22.06 Sonce se premika iz severnega tropa v južni, 22.12 Sonce se premika iz južnega tropa.
7. Na kateri dan v letu je bilo opazovanje v Novosibirsku (φ=55°), če se je opoldanska višina Sonca izkazala za 32° 15"?
90 – φ – sončna deklinacija = 32° 15"
90 – 55 – sončna deklinacija = 32° 15"
90 – 55 – 32° 15" = deklinacija sonca
2° 45" = deklinacija Sonca.
Najmanjša vrednost opoldanske višine Sonca v Novosibirsku je 90° – 55° – 23,5° = 11,5°
Opoldanska višina Sonca v Novosibirsku na dan enakonočja je 90° – 55° = 35°
Zato bo pri opoldanski nadmorski višini Sonca 32° 15" deklinacija negativna. Se pravi, na ta dan se Sonce nahaja na južni polobli
23,5° ustreza 1410 kotnim minutam
Sonce se premakne za 1410 ločnih minut v 93 dneh
Sonce se premakne za 15 kotnih minut v 1 dnevu. 2° 45" ustreza 165". Sonce potrebuje 11 dni, da se premakne za 2° 45". Torej je Sonce 11 dni oddaljeno od jesenskega enakonočja. 23.09 – 11 dni = 12.09.
Posledično so bila opazovanja v Novosibirsku izvedena 12. septembra
8. Določite lokalni čas v Novosibirsku (λ = 5h32 m), če ura kaže moskovski povprečni čas (n = 2) 18h38min.
Novosibirsk se nahaja vzhodno od Moskve.
= 5h32m pomeni, da je Novosibirsk v tem času oddaljen od Greenwicha.
60 časovnih minut ustreza 15°; torej 5. ura ustreza 75° zemljepisne dolžine; 30 časovnih minut ustreza 7,5°; 4 časovne minute ustrezajo 1°; 2 časovni minuti ustrezata 0,5°. Tako 5h 32m ustreza 83° zemljepisne dolžine.
Zato je zemljepisna dolžina Novosibirska 83° V.
Moskovski povprečni čas ustreza 30°E, ker Moskovska cona 2., srednji meridian je večkratnik 15°.
Tako je razlika v zemljepisni dolžini med časom v Novosibirsku in povprečnim moskovskim časom 53°.
60 časovnih minut ustreza 15°; torej 3 ure ustreza 45° zemljepisne dolžine;
53° - 45° = 8°
7,5° ustreza 30 časovnim minutam; 0,5° ustreza 2 minutama časa
Tako 53° zemljepisne dolžine ustreza 3h 32m
18h38m + 3h 32m = 22h10m – lokalni čas v Novosibirsku.
9. Jeseni je lovec odšel v gozd v smeri zvezde Severnice. Kako naj se vrne nazaj, voden po položaju Sonca?
Smer proti zvezdi Severnici je smer proti severu. Jesen astronomsko pade na obdobje blizu jesenskega enakonočja. Zato sta dan in noč približno enaka. Zato mora biti Sonce na poti v gozd (in to je jutro) na desni, ko se premikate. Na poti nazaj gre lovec zvečer na jug, zato je sonce na zahodu. Sonce naj bo na desni.
10. Kje je Sonce višje na isti dan: v Novosibirsku (φ =55°) ali v Moskvi (φ =55° 45"). Kakšna je razlika v višini Sonca?
Na isti dan ima Sonce enako deklinacijo za točke, ki se nahajajo na isti polobli med ustreznim tropom in polom. Zato je višina odvisna od zemljepisne širine kraja. Nižja kot je zemljepisna širina, višja je, če so druge stvari enake, opoldanska nadmorska višina Sonca. Razlika v sončnih višinah za 2 točki pri merjenju na isti dan se razlikuje za razliko v zemljepisnih širinah
Istega dne je opoldanska višina Sonca v Novosibirsku višja
Istega dne je opoldanska višina Sonca v Novosibirsku 45" višja kot v Moskvi.
11. Določite lokalni čas na točki, katere zemljepisna dolžina je 7h46 m, če ura v Moskvi (λ = 2h30 m) kaže čas 18h38m.
Točka se nahaja vzhodno od Moskve.
λ= 2h30m pomeni, da je Moskva v tem času oddaljena od Greenwicha.
60 časovnih minut ustreza 15°; torej 2 uri ustreza 30° zemljepisne dolžine; 30 časovnih minut ustreza 7,5
λ= 7h46m pomeni, da je točka v tem trenutku oddaljena od Greenwicha
60 časovnih minut ustreza 15°; torej 7. ura ustreza 105° zemljepisne dolžine;
4 časovne minute ustrezajo 1°, torej 44 časovnih minut ustreza 11°.
0,5° ustreza 2 minutama časa
zemljepisna dolžina točke 105° + 11°+ 0,5° = 116,5° V.
Tako je razlika v zemljepisni dolžini med moskovskim časom in to točko 116,5° - 37,5° = 79°
60 časovnih minut ustreza 15°; torej 75° zemljepisne dolžine ustreza 5 uri;
4 časovne minute ustrezajo 1°; torej 4° ustreza 16 časovnim minutam.
Zato je časovna razlika med Moskvo in točko 5h16m.
18h38m + 5h 16m = 23h54m – lokalni čas na tej točki.
12. Med katerimi točkami Sonce vzide in zaide ob zimskem solsticiju?
22.12 Sonce vzide na točki jugovzhod in zaide na točki jugozahod
13. V Moskvi (λ =2h30 m, n=2) ura kaže čas 18h50min. Kakšen je lokalni in standardni čas v Omsku v tem trenutku (λ =4h54 m, n=5)?
Razlika med Moskvo in Omskom po standardnem času je 3 ure.
Omsk je vzhodno od Moskve. Torej 18h50min + 3h = 21h50min
Standardni čas v Omsku 21h50min
60 časovnih minut ustreza 15°; torej 2 uri ustrezata 30° zemljepisne dolžine; 30 časovnih minut ustreza 7,5
Tako 2h 30m ustreza 37,5°E.
60 časovnih minut ustreza 15°; torej 4 ure ustrezajo 60° zemljepisne dolžine;
4 časovne minute ustrezajo 1°, torej 52 minut ustreza 13° zemljepisne dolžine
2 časovni minuti ustrezata 0,5° zemljepisne dolžine
Tako 4h54 m ustreza 73,5°E.
Razlika v zemljepisni dolžini med Moskvo in Omskom je 73,5° V. - 37,5° V =36° zemljepisne dolžine.
15° zemljepisne dolžine ustreza 1 uri; 1° zemljepisne dolžine ustreza 4 časovnim minutam.
Tako 36° zemljepisne dolžine ustreza 2 urama 24 minutam.
18h50min + 2h24min = 21h14min
Lokalni čas v Omsku 21h14min
14. Med katerimi točkami vzide in zaide Sonce ob poletnem solsticiju?
22.06 Sonce vzide v točki severovzhod in zaide v točki severozahod
15. Kakšna je zemljepisna dolžina opazovalne lokacije, če je opazovalec opazil, da se je sončni mrk začel ob 13:52 in bi moral biti ob 7:15 po GMT?
13h52m – 7h15m = 6h37m – oddaljenost mesta opazovanja od Greenwicha.
15° zemljepisne dolžine ustreza 1 uri; 6 ur ustreza 90° zemljepisne dolžine
1° zemljepisne dolžine ustreza 4 časovnim minutam; 36 minut ustreza 9° zemljepisne dolžine
60 ločnih minut ustreza 4 časovnim minutam
15 ločnih minut ustreza 1 časovni minuti
Zato je zemljepisna dolžina mesta opazovanja 99°15"E.
16. Na kateri geografski širini opoldanska višina Sonca ne presega 23° 26"?
Največja opoldanska višina se pojavi na severni polobli na poletni solsticij in na južni polobli na zimski solsticij. Na ta dan je sončna deklinacija + 23°26".
h = 90° – φ + 23°26"; torej pri h = 23°26" φ = 90° - 23°26" + 23°26" = 90°
Opoldanska višina Sonca ne presega 23°26" na zemljepisni širini severnega pola 22.06 in južnega pola 22.12.
Cilj: razviti sposobnost navigacije po soncu, določiti poldnevno črto, višino opoldanskega sonca nad obzorjem.
Oprema:
gnomon (ravna palica dolžine 1-1,5 m), navpični kotomer-eklimeter ali kotomer z navpično črto, tanek trak ali kos vrvice dolžine 2 m.
Metodična priporočila
Skozi leto se višina sonca nad obzorjem spreminja: 22. junija - na dan poletnega solsticija - zavzame najvišjo lego, 22. decembra - na dan zimskega solsticija - najnižjo in na dneve enakonočja - 21. marca in 23. septembra - vmesne. Na severni in južni polobli ima sprememba višine opoldanskega sonca nasprotno smer.
Delovni napredek
Naloga 1. Opredelitev opoldanske črte.
Proti poldnevu namestite gnomon navpično na ravno površino. Konec sence, ki pada z njega, pritrdite s prvim količkom in polmerom (točka 1), ki je enak dolžini sence, in z drugim količkom narišite krog. Pazljivo opazujte, kako se senca krajša. Po določenem času se bo senca začela podaljševati in se drugič dotaknila kroga, vendar na drugi točki (točka 2) (glej sliko 1).
riž. 1. Določitev opoldanske črte
V drugem v to točko zabijte količek. Napnite vrvico od prvega količka do drugega. Poiščite sredino tega segmenta. Zabijte tretji količek. Ta klin povežite z vrvico na dno gnomona. To bo opoldanska črta, ki kaže smer proti severu in sovpada z lokalnim poldnevnikom. Preverite smer kompasa.
Naloga 2. Določanje višine sonca nad obzorjem.
Namestite tirnico tako, da se en konec naslanja na podnožje tretjega klina, drugi pa na zgornji konec gnomona in tvori kot z vodoravno površino. Določite njegovo vrednost z eklimetrom ali navpičnim goniometrom. Tako boste določili višino sonca nad obzorjem opoldne.
Naloga 3. Odgovorite na vprašanja.
1. Kako se čez dan spreminja višina sonca nad obzorjem?
in leto?
2. S svojo uro določite uro sončnega poldneva. Ali opoldne (12. ura) sovpada s sončnim časom? Pojasnite zakaj.
Orientacija v prostoru
Cilj: učiti tehnike orientacije v prostoru z uporabo krajevnih znakov in kompasa.
Oprema:
kompas, merilni trak ali 15-metrski meter, mehanska ročna ura, šolski daljinomer, tablica.
Metodična priporočila
Orientacija v prostoru je določitev na terenu svoje lokacije ali stojišča glede na strani obzorja, predmete okoliškega terena, pa tudi smeri in razdalje gibanja.
Orientacija v prostoru vključuje:
1) korelacija realnega območja z načrtom in zemljevidom;
2) določitev na terenu strani obzorja in njegovega položaja glede na terenske objekte: naselje, reka, železnica itd .;
3) določanje razdalj na terenu in njihov grafični prikaz na papirju.
4) izbira zahtevane smeri gibanja.
Delovni napredek
Naloga 1. Določitev smeri strani obzorja s pomočjo kompasa.
Najbolj natančen način splošne orientacije na terenu je orientacija s pomočjo kompasa. Če želite določiti smer obzorja s kompasom, morate narediti naslednje:
1. Odstranite vse kovinske predmete na razdalji 1-2 m od kompasa;
2. Postavite kompas v vodoravno ravnino na dlan ali tablico;
3. Z vrtenjem kompasa v vodoravni ravnini se prepričajte, da je severni konec magnetne igle kompasa poravnan s črko C. V tem položaju je kompas usmerjen in zdaj lahko z njim določite strani obzorja.
Naloga 2. Orientacija po soncu z uporabo ure.
S pomočjo mehanske ročne ure lahko v določenem trenutku določite smer črte sever-jug. Če želite to narediti, morate storiti naslednje:
1. postavite uro v vodoravno ravnino in usmerite urni kazalec proti soncu;
2. miselno zgradite kot med malim urnim kazalcem
in številko 11 na številčnici ure. Simetrala tega kota bo lokalni poldnevnik.
Gibanje po azimutu
Cilj: naučijo tehnike orientacije v prostoru in določanja smeri gibanja po azimutu.
Oprema:
kompas, merilni trak ali 10-15 metrski meter, mehanska zapestna ura, šolski daljinomer, tablica.
Metodična priporočila
S pomočjo kompasa lahko določite strani obzorja in smer gibanja po azimutu. Azimut je kot med smerjo proti severu in smerjo proti danemu predmetu, ki se meri v smeri urinega kazalca.
Na primer, če veste, da je azimut od točke A do točke B 45º (A = 45º), potem, ko ste usmerili kompas, določite azimut in greste v pravo smer.
Pri gibanju je ali dano ali določeno. Za določitev azimuta gibanja od ene točke (stojnice) do druge je potreben zemljevid.
Za navigacijo po terenu je pomembno, da lahko določite ne le smer, ampak tudi razdaljo. Razdaljo merijo z različnimi metodami: s štetjem korakov in časa gibanja, vizualno, instrumentalno. Vizualna (očesna) ocena razdalj je opazovanje terenskih objektov in njihove vidljivosti glede na oddaljenost od opazovalca (glej tabelo 1). Ta metoda vam omogoča približno določitev razdalje; to zahteva stalno usposabljanje.
Tabela 1
Vizualno določanje razdalj
Razdalja | Opazljivi objekti |
10 km | Cevi iz velikih tovarn |
5 km | Splošni obrisi hiš (brez vrat in oken) |
4 km | Obrisi oken in vrat so komaj vidni |
2 km | Visoka osamljena drevesa; oseba je komaj vidna pika |
1 500 m | Veliki avtomobili na cesti, oseba je še vedno vidna kot pika |
1 200 m | Posamezna drevesa srednje velikosti |
1.000 m | Telegrafski drogovi; V objektih so vidni posamezni bruni |
700 m | Podoba moškega brez oblačilnih detajlov se že pojavlja |
400 m | Opazni so gibi človekovih rok, spreminjajo se barve oblačil, vezave na okenskih okvirjih |
200 m | Obris glave |
150 m | Roke, očesna linija, podrobnosti oblačil |
70 m | Oči v obliki pik |
Delovni napredek
Naloga 1. Določitev azimuta 90º, 145º, 225º s pomočjo kompasa.
Hodite kratko razdaljo v teh smereh. Za
ne oddaljite se od izbrane smeri gibanja, zapišite si opazne predmete v okolici, ti bodo mejniki smeri, v kateri se morate premikati.
Naloga 2. Določitev razdalje do izbranih terenskih objektov.
Za natančno določanje razdalj v poklicnih dejavnostih se uporabljajo merilni trakovi, merilni trakovi, teodoliti in radijski smerniki.
in druga orodja. V vsakdanjem življenju se uporabljajo neinstrumentalne metode.
1. Izberite predmet na odprtem območju in vizualno določite razdaljo do njega s pomočjo tabele 1.
2. Za natančnejšo določitev razdalje na oko lahko uporabite tehniko, ki temelji na preprostem matematičnem izračunu. Vzemimo ravnilo v roko in ga usmerimo proti oddaljenemu predmetu, katerega višino poznamo, recimo 10 m. S premikanjem ravnila v prstih bomo dosegli položaj, ko ga del ravnila, recimo 10 cm, v celoti pokrije. predmet. Določite razdaljo od očesa do ravnila. To je približno 70 cm Zdaj poznate tri količine, vendar
razdalja do predmeta ni znana. Ustvarimo formulo, v kateri je dolžina ravnila povezana z višino predmeta X na enak način, kot je dolžina iztegnjene roke povezana z razdaljo do predmeta. Rešimo delež:
10 m: X = 10 cm: 70 cm,
10 m: X = 0,1 m: 0,7 m,
X = 70 m.
Ta metoda je priročna za uporabo pri določanju razdalje do nedostopnih predmetov, ki se nahajajo na primer na drugi strani reke.
Naloga 3. Merjenje razdalje v korakih.
Poznati morate svojo dolžino koraka. To razdaljo večkrat prehodite na ravnem terenu
in določite aritmetično povprečje števila korakov.
Na primer, 71 + 74 + 72 = 217 korakov. Skupno število korakov delite s 3 (217 : 3 = 72). Povprečno število korakov je 72. 50 m delite z 72 korakov in dobili boste povprečno dolžino koraka - približno 55 cm.
Razdaljo do katerega koli dostopnega predmeta lahko izmerite v korakih. Na primer, če ste naredili 690 korakov, tj. 55 cm × 690 = 37 m.
Zapišite si v dnevnik in primerjajte rezultate določanja razdalj z različnimi metodami. Določite stopnjo natančnosti vsake metode.