Лабораторная работа «среднее, поясное и декретное время»



Скачать 126.4 Kb.
Дата28.10.2012
Размер126.4 Kb.
ТипЛабораторная работа
Лабораторная работа

«СРЕДНЕЕ, ПОЯСНОЕ И ДЕКРЕТНОЕ ВРЕМЯ».

Цель работы: Изучение различных систем счета времени.
Пособия: Модель небесной сферы; подвижная карта звездного неба; малый звездный атлас; астрономический календарь - постоянная часть; астрономический календарь – ежегодник.

Краткие теоретические сведения:
В практической жизни счет времени ведется по положению Солнца относительно небесного меридиана. Вследствие годового обращения Земли вокруг Солнца его положение относительно небесного меридиана непрерывно расходится с положением точки весеннего равноденствия, часовым углом, которым измеряется звездное время. Пусть (рис. 1) в момент весеннего равноденствия Земля находится в положении 1, центр Солнца С проектируется в точку весеннего равноденствия (положение 1 ) и обе точки С и в этот момент пересекают небесный меридиан пункта Е земной поверхности и поэтому их часовые углы

tо=t=0=0ч.

Следовательно, рассматриваемый момент является для пункта Е началом звездных суток (звездное время S=Oч Oм Oс ) и серединой истинных солнечных суток, называемой истинным полуднем (истинное солнечное время Т =12чОмОс).В процессе суточного вращения Земли против часовой стрелки (стрелка Д) часовые углы t и t непрерывно возрастают, что и позволяет вести по ним счет времени. Одновременно с суточным вращением Земля обращается по орбите вокруг Солнца в том же направлении (стрелка А). По завершении одного оборота вокруг оси Земля придет в положение 2, причем плоскость небесного меридиана пункта Е снова пройдет через точку весеннего равноденствия (tч ) – в этот момент в пункте Е заканчиваются текущие (S =24ч Ом Ос ) и начинаются новые звездные сутки (S = Оч Ом Ос ). Таким образом, продолжительность звездных суток соответствует повороту Земли вокруг оси на 360. Но в этот момент начала новых звездных суток истинный полдень в пункте Е еще не наступит, т. е. Истинные солнечные сутки еще не заканчиваются, так как из- за перемещения Земли по орбите за протекшие звездные сутки на угол =1. Солнце сдвинется по эклиптике к востоку от точки весеннего равноденствия на тот же угол (пунктирная стрелка В), и направление с Земли на центр Солнца (2) и точку весеннего равноденствия  теперь уже не будут совпадать.
Истинный полдень в пункте Е наступит после поворота Земли на угол =1 (положение Е), на что потребуется около 4 минут (3м 56с) времени. Следовательно, продолжительность истинных солнечных суток соответствует повороту Земли вокруг своей оси приблизительно на 361 и превышает продолжительность звездных суток на 3м 56с . Смену календарных дат удобнее производить ночью, а не в полдень, и поэтому за начало истинных солнечных суток принимается момент нижней кульминации Солнца, называемый истинной полуночью, в которую часовой угол Солнца t =12ч 0м 0с , а истинное солнечное время Т =0ч 0м 0с (или Т =24ч 0м 0с – конец предыдущих суток). Следовательно, в любой момент истинное солнечное время

То = tо +12ч ,

В отличие от звездного времени S, которое измеряется часовым углом t точки весеннего равноденствия, без прибавления к нему 12ч , т. е. Всегда

S=t .

Из-за неравномерного вращения Земли вокруг Солнца и, в особенности значительному наклонению эклиптики к небесному экватору, экваториальные координаты Солнца и на протяжении года меняются неравномерно, что особенно хорошо заметно вблизи основных точек эклиптики. Если в различные дни года m и m2 экваториальные координаты Солнца были соответственно 1 , 1 и 2 , 2 , то средняя скорость их изменения за сутки будет:

 = 2 - 1 /m2 –m1 =  / m

 = 2 - 1 /m2 –m1 =  / m

Величины  и  на протяжении года периодически изменяются, вследствии чего продолжительность истинных солнечных суток в разные дни года различна, и поэтому пользоваться истинным солнечным временем в практической жизни неудобно. Это обстоятельство и заставило ввести среднее солнечное время (или среднее время) ТM измеряемое часовым углом tc среднего экваториального Солнца, увеличенным на 12 ,

т. е.




Тм= tc +12ч


В этой системе счета все единицы времени (средние единицы) имеют строго определенную продолжительность, причем за основную единицу приняты средние солнечные сутки (средние сутки) – промежуток времени между последовательными одноименными кульминациями среднего экваториального солнца. Средние солнечные сутки начинаются в момент нижней кульминации среднего экваториального солнца, называемой средней полуночью, в которую
tc = 12ч Oм Oс

TM = Oч Oм Oс .
В момент верхней кульминации среднего экваториального Солнца, называемой средним полуднем, tc = Oч Oм Oс .

Очевидно, что для солнечного времени, как и для звездного, справедливы соотношения:
TO2 – TO1 = 2 - 1 ,

TO = TO0 +  ,

TМ2 – TМ1 = 2 - 1 ,

TМ =T0 +  ,

Где индексом «0» обозначено соответствующее время на гринвичском меридиане. Среднее гринвичское время Т0 называется мировым или всемирным временем.

Разность между средним и истинным солнечным временем называется уравнением времени.

= TМTО = - с ,

Значения которого на различные моменты суток могут быть получены по данным астрономических календарей – ежегодников.

В астрономическом календаре – ежегоднике уравнение времени приводится на момент средней гринвической полночи, т.е. на момент начала календарных суток на гринвичском миридиане.

Неприрывное возрастание расхождения звездного и среднего времени поясняется чертежом (рис. 2), изображающим течение времени прямой стрелкой, на которой отмечены моменты –слева по звездному S, а справа – по среднему времени TМ.

Пусть в среднюю полночь (TМ =Oч Oм Ос) некоторой календарной даты звездное время S = Оч Ом Ос т.е. в некоторый день года начало звездных суток совпадает с началом средних суток (это возможно вблизи дня осеннего равноденствия). Поскольку звездные сутки короче средних, то они заканчиваются раньше средних в пределах календарной даты m и в момент начала новой календарной даты m +1, когда снова TМч Ом Ос, звездное время S Oч Oм Oс , а будет иметь значение, равное разности между продолжительностью средних и звездных суток, т.е. за средние сутки звездное время уйдет вперед на величину . В последующие сутки это расхождение будет повторяться, и к началу TМ = Oч Oм Oс календарных дат m+2, m+3 и т.д. звездное время уйдет вперед на 2 , 3 и т.д., в связи с чем значение звездного времени S в среднюю полночь на протяжении года непрерывно увеличивается.

Приближенные значения звездного времени в различные моменты суток определенного дня года могут быть найдены по подвижной карте звездного неба. Для этого подвижная карта устанавливается на заданный момент среднего времени дня и по координатной сетке карты оценивается прямое восхождение  круга склонения, находящегося в данный момент времени в верхней кульминации. Так как в момент верхней кульминации

t ч , то искомое звездное время
S = 
Точные моменты звездного времени вычисляются по географической долготе места и по звездному времени SО в среднюю гринвичскую полночь, значение которого даются в солнечных эфемеридах астрономических календарей ежегодников.

Можно определить звездное время приближенно из следующих соображений.

Звездное время в полдень 22 марта равно 0ч . В полдень любого дня года звездное время равно 3м 56с , помноженным на число дней, протекших с 22 марта до данного дня. Например, звездное время в полдень 1 мая равно (3м 56с )40=2ч 47м .

Необходимость применения систем поясного и декретного времени и их связь со средним солнечным временем не требуют разъяснений. Напомним только, что все моменты времени, если нет специальных оговорок, всегда задаются в системе счета, принятой в данной стране. Так, в России принято декретное время, кроме Татарской автономной республики, Краснодарского и Ставропольского краев, Горьковской и Костромской областей, которые живут по поясному времени. Поэтому все моменты, задаваемые без оговорок, выражаются по декретному времени, а в перечисленных выше зонах – по поясному времени.

В каждой системе отсчета времени (кроме звездной) имеется своя полночь (начало суток) и свой полдень (середина суток), которые на одном географическом меридиане наступают в различные физические моменты времени. Последовательность наступления одноименных моментов времени в различных системах счета зависит от географической долготы  места, его принадлежности к определенному часовому поясу n и от значения уравнения времени в данный день года.

На центральных меридианах часовых поясов, в том числе и на гринвичском меридиане поясная полночь и поясной полдень наступают одновременно со средним.

Смена календарной даты происходит в полночь принятой системы счета времени.

При решении задач на различные системы счета времени, прежде всего, необходимо записать исходные данные, часть которых отыскивается в астрономических календарях или справочниках, и затем записать необходимые формулы.

При переходе от промежутков звездного времени к промежуткам среднего времени удобно пользоваться коэффициентом перехода. 1 ср. сутки = 24ч ср. времени.

1 звездн. Сутки = 24ч 56м 04с ср. времени. 1 тропический год = 365,2422… средних суток = = = 366,2422… звездных суток.

Найдем коэффициенты перехода. Для перехода от промежутков звездного времени к промежуткам среднего времени.

К = 366,2422/365,2422 = 1,002738
Для перехода от промежутков среднего времени к промежуткам звездного времени:

К  = 365,2422/366,2422 = 0,997270
Задание

1. Выписать из астрономического календаря ежегодника (на любой год) значения звездного времени в среднюю гринвичскую полночь в указанные даты и обнаружить закономерность в изменении звездного времени и в расхождении его со средним временем за сутки, месяц, полгода и год:

  1. 1 января, 2января, 1 февраля, 3 июля;

  2. 17 марта, 18 марта, 16 апреля, 16 сентября;

  3. 29 апреля, 30 апреля, 29 мая, 29 октября;

  4. 19 апреля, 20 апреля, 19 мая, 19 октября;




  1. Определить дни года, в которые звездное время близко к 0ч , 6ч, 12ч, 18ч и подсчитать число звездных суток в одном календарном году.




  1. Из анализов результатов пунктов 1 и 2 сформулировать вывод о причине расхождения звездного и солнечного времени и ее влияние на величину и направление этого расхождения.




  1. Из солнечной эфемериды выписать экваториальные координаты Солнца в указанные дни года, найти положение Солнца в те же дни на картах звездного атласа и сделать вывод о скорости изменения координат Солнца за сутки вблизи дней равноденствий и солнцестояний, показав влияние этой скорости на продолжительность истинных солнечных суток. Найти уравнение времени, вычислить координаты среднего Солнца и скорость среднего Солнца.

1) 18 марта, 24 марта, 20 июня, 24 июня;

2) 20 сентября, 26 сентября, 20 декабря, 24 декабря;

3) 19 марта, 23 марта, 18 июня, 26 июня;

4) 19 сентября, 27 сентября, 17 декабря, 27 декабря


  1. Из сопоставления результатов пунктов 3-4 сформулировать вывод о необходимости введения среднего экваториального Солнца и измерения времени по средним солнечным суткам.




  1. Определить наступление полночи и полдня по различным системам счета времени, указать последовательность этих моментов:

1. 16 мая и 16 января в Архангельске и Владивостоке;

2. 4 февраля и 26 мая в Москве и Тобольске;

  1. 20 февраля и 5 июня в Томске и Туле;

  2. 8марта и 18 сентября в Благовещенске и Краснодаре;




  1. Точные городские часы Красноярска показывают 6ч 32м вечера. Определить в этот момент всемирное, среднее, поясное и декретное время в городах: 1) Горьком и Иркутске, 2) Москве и Владивостоке, 3) Тюмени и Курске, 4) Краснодаре и Чите.



Отчет о работе
1 и 2

Дата


S

Расхождение со средним временем







За сутки







За месяц







За полгода






За год



Число звездных суток в одном календарном году
3. Вывод _________________________________________________________

___________________________________________________________________
4 и 5

Дата





r

с

 с































Выводы _____________________________________________________________

_____________________________________________________________________
6

Дата




город



n





Т0

Tп





S




































7


Город



n

Т0

Тп

Тд

ТМ























Для получения зачёта по работе необходимо:

Уметь обосновать необходимость введения среднего, поясного и декретного времени.

Умение находить уравнение времени на любой час любой даты.

Продемонстрировать умение переводить промежутки времени из заданной шкалы в другие.

Решить задачу по выбору преподавателя.

Похожие:

Лабораторная работа «среднее, поясное и декретное время» iconПоясное, декретное и судовое время. Поясным временем
Поясным временем Тп называется среднее местное время центрального меридиана данного часового пояса, принятое по всей территории пояса....
Лабораторная работа «среднее, поясное и декретное время» iconЛабораторная работа №1 Работа в Oracle Database Express Edition 1 Лабораторная работа №6
Лабораторная работа Выполнение расчетов с использованием программирования в среде Visual Basic for Applications
Лабораторная работа «среднее, поясное и декретное время» iconЗадание №2 по астрономии для учащихся 9–11 классов Основы измерения времени
Системы счета времени (местное, поясное, всемирное, декретное, летнее). Формулы перехода от одного времени к другому. Календарь....
Лабораторная работа «среднее, поясное и декретное время» iconЗадание №2 по астрономии для учащихся 9–11 классов Вопросы, подлежащие усвоению Основы измерения времени
Системы счета времени (местное, поясное, всемирное, декретное, летнее). Формулы перехода от одного времени к другому. Календарь....
Лабораторная работа «среднее, поясное и декретное время» iconПрактическая работа: «Решение задач на поясное время»
Решение задач на определение различий поясного времени на территории страны (без использования кат атласа)
Лабораторная работа «среднее, поясное и декретное время» iconЛабораторная работа №3. Знакомство с прерываниями. Лабораторная работа №4. Программная обработка клавиатуры
Лабораторная работа №1. Знакомство с общим устройством и функционированием ЭВМ. Изучение структуры процессора, организации памяти,...
Лабораторная работа «среднее, поясное и декретное время» iconРазличные средние положительных. Неравенство Коши. Математика
В школьном курсе математики и физики изучаются средние величины (среднее арифметическое, среднее геометрическое, среднее гармоническое...
Лабораторная работа «среднее, поясное и декретное время» iconЛабораторная работа по теме: «ms doc. Основные команды.»
Мбоу «сош №8 г. Петровска Саратовской области» Лабораторная работа в среде ms dos
Лабораторная работа «среднее, поясное и декретное время» iconЛабораторная работа 08 Изучение дифракции рентгеновских лучей на кристаллах Москва 2005 г. 1 лабораторная работа 08
Цель работы: определение расстояний между атомными плоскостями в кристалле по имеющейся рентгенограмме
Лабораторная работа «среднее, поясное и декретное время» iconАдская игра Секретная история Карибского кризиса 1958-1964
Вашингтон, 22 октября, 6 часов вечера, восточное поясное время
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org