Лабораторная работа «Видимое годовое движение солнца»



Скачать 90.02 Kb.
Дата27.10.2012
Размер90.02 Kb.
ТипЛабораторная работа
Лабораторная работа

«Видимое годовое движение солнца»

Цель: Изучение астрономических закономерностей связанных с обращением земли вокруг солнца.

Пособия: Модель небесной сферы; малый звездный атлас; подвижная карта звездного неба; астрономический календарь - постоянная часть; астрономический календарь – ежегодник.

Краткие теоретические сведения:
Вследствие годового обращения Земли вокруг Солнца в направлении с Запада на Восток нам представляется, что Солнце непрерывно перемещается на фоне звезд в том же направлении, навстречу суточному вращению небесной сферы, и один оборот по небесной сфере завершает за один год. Земля обращается вокруг Солнца в определенной плоскости, называемой плоскостью земной орбиты, и поэтому видимое годовое движение Солнца происходит в той же самой плоскости, которая пересекает небесный экватор по большому кругу – называемому эклиптикой (см. рис.).
 - наклонение эклиптики; - склонение Солнца; - точка весеннего равноденствия; - точка летнего солнцестояния; - точка осеннего равноденствия; - точка зимнего солнцестояния.

Таким образом, плоскость эклиптики и плоскость земной орбиты идентичны.

Будучи большими кругами небесной сферы, эклиптика и небесный экватор пересекаются под определенным углом в двух диаметрально противоположных точках, называемых точками равноденствий. Этот угол  называется наклонением эклиптики к небесному экватору, но правильнее его назвать наклонение небесного экватора к эклиптике, так как плоскость земной орбиты (плоскость эклиптики) во многих задачах астрономии принимается за основную. Если учесть, что плоскость земного экватора отождествляется с плоскостью небесного экватора, то по наклонению  небесного экватора к эклиптике нетрудно вычислить угол наклона Земной оси к плоскости Земной орбиты.

Положение эклиптики на небесной сфере, т.е. экваториальные координаты и точек эклиптики и ее наклонение  к небесному экватору определяется из ежедневных наблюдений зенитного расстояния Zв Солнца в момент его верхней кульминации, называемый истинным полуднем. На всех географических широтах северного полушария Земли, удовлетворяющих условию 90 > > , Солнце всегда кульминирует к югу от зенита, и наименьшее значение его зенитного расстояния бывает в день летнего солнцестояния (22 декабря).
Это означает, что в эти дни Солнце имеет, соответственно наибольшее склонение max = и наименьшее склонение min = - , а так как в указанных выше пределах географической широты всегда

Zв = - ,

то по значениям Zв Солнца в дни солнцестояний легко вычислить наклонение эклиптики даже без знания географической широты места наблюдения, которая при известном  вычисляется по той же формуле.

Зная , можно по ежедневным измерениям Zв Солнца вычислить его экваториальные координаты и для всех дней года и определить, таким образом, экваториальные координаты точек эклиптики, а по ним изобразить эклиптику на звездных глобусах и картах.

Видимое движение Солнца хорошо уясняется на модели небесной сферы. На большой круг модели, изображающий эклиптику, помещается насадка – Солнце. Перемещая насадку по эклиптике против суточного вращения небесной сферы (против часовой стрелки), можно проследить непрерывное изменение экваториальных координат Солнца на протяжении года, изменение его долготы и постоянство широты , найти точки равноденствий, в которых Солнце пересекает небесный экватор, и точки солнцестояний, в которых абсолютная величина склонения Солнца максимальна.

Помещая насадку в разные точки эклиптики, соответственно времени года, и вращая небесную сферу вокруг оси мира, нетрудно проследить за изменением положения точек восхода и захода Солнца, его суточного пути над (и под) горизонтом и изменением полуденной высоты Солнца в зависимости от его склонения, различные в разные времена года.

Моменты восхода Тв и моменты захода Тз Солнца, как и азимуты точек его восхода Ав и захода Аз зависят не только от склонения Солнца, но и от географической широты  места земной поверхности. В эфемериде Солнца Астрономического календаря – ежегодника приведены значения этих величин для места с географической долготой = 0ч 0м 0си географической широтой = 56 00 00 причем моменты Тв и Тз даны по всемирному времени.

Эти же значения Тв, Тз, Ав, Аз могут быть приняты в первом приближении для всех пунктов земной поверхности с географической широтой, близкой к  =+56, причем Тв и Тз в этих случаях выражаются по среднему времени.

Приближенные значения тех же величин для определенной географической широты  могут быть найдены по подвижной карте звездного неба и помогут уяснить закономерность и причину их изменения на протяжении года.

Изменения азимутов точек восхода и захода Солнца и его полуденной высоты наглядно изображается на чертеже – графике, начало координат, которого принимается за точку юга; по оси абсцисс, в обе стороны от начала координат, откладываются азимуты точек востока, севера, запада и точек восхода и захода Солнца в разные дни года, а по оси ординат – полуденная высота Солнца для тех же дней. Дуги, соединяющие точки одной даты, дают представления о суточном пути Солнца над горизонтом в разные дни года.

В зависимости от положения Солнца на эклиптике условия видимости созвездий на протяжении года непрерывно изменяются, и одно и то же созвездие в разные времена года видно в различное время суток. Условия видимости зодиакальных созвездий лучше всего могут быть выяснены по подвижной карте звездного неба, причем необходимо помнить, что звезды, расположенные в пределах около 15 к востоку и западу от Солнца, недоступны наблюдателям, так как темное время суток наступает не сразу после захода Солнца, а спустя некоторый промежуток времени (вечерние сумерки); точно так же рассвет наступает раньше восхода Солнца (утренние сумерки).

Задание

  1. Вычислить наклонение эклиптики и определить экваториальные и эклиптические координаты ее основных точек по измеренному зенитному расстоянию Солнца в верхней кульминации в дни солнцестояний:



22 июня 22 декабря



  1. 29 48 ю 1. 76 42 ю

  2. 19 23 ю 2. 66 17 ю

  3. 34 57 ю 3. 81 51 ю

  4. 32 21 ю 4. 79 15 ю

  5. 14 18 ю 5. 61 14 ю

  6. 28 12 ю 6. 75 06 ю

  7. 17 51 ю 7. 64 45 ю

  8. 26 44 ю 8. 73 38 ю



  1. Сформулировать причины видимого годового движения Солнца по эклиптике и ее наклонению к небесному экватору на определенный угол, приведя в качестве доказательства соответствующий чертеж.




  1. Определить наклонение видимого годового пути Солнца к небесному экватору на планетах Марсе, Юпитере и Уране.




  1. Определить наклонение эклиптики около 3000 лет назад, если по наблюдениям в ту эпоху в некотором месте северного полушария Земли полуденная высота Солнца в день летнего солнцестояния равнялась +6348 , а в день зимнего солнцестояния +16 к югу от зенита.




  1. По результатам пунктов 1 и 4 сформулировать вывод о причине и направления изменения наклонения эклиптики и вычислить величину годичного изменения наклонения.




  1. По картам звездного атласа установить названия зодиакальных созвездий, указать те из них, в которых находятся основные точки эклиптики, и среднюю продолжительность перемещения Солнца на фоне своего зодиакального созвездия.




  1. По подвижной карте звездного неба выяснить изменения условий видимости зодиакальных и прилегающих к ним созвездий на протяжении года и объяснить причину этого изменения.




  1. По подвижной карте звездного неба определить азимуты точек и моменты времени восхода и захода Солнца, а так же примерную продолжительность дня и ночи на географической широте карты в дни равноденствий и солнцестояний.




  1. Вычислить для дней равноденствий и солнцестояний полуденную высоту Солнца в:




  1. Москве

  2. Рязани

  3. Казани

  4. Тюмени

  5. Омске

  6. Новосибирске

  7. Смоленске

  8. Красноярске

  9. Владивостоке

  10. Чите

на дату своего рождения и день выполнения работы.
11. Построить схематически чертеж – график дневного пути Солнца в

дни равноденствий и солнцестояний.
12. Из анализов результатов пунктов 9 и 10 сформулировать выводы

о характере и причине изменения на протяжении года:

а) азимутов точек восхода и захода Солнца;

б) моментов времени восхода и захода Солнца;

в) полуденной и полуночной высоты Солнца;

г) продолжительности дня и ночи.

Отчет о работе
1.

Название точек эклиптики

обозначение






























  1. Причины:

а) видимого годового движения Солнца:__________________

б) наклонение эклиптики =

Чертеж прилагается.
3.

Планета

Наклон оси















  1. Решение:______________________________________________________


Эклиптика:  =

5. Годовое изменение  =

Разность

Направление и причина изменения.

6. Причина изменения:______________________________________________

7.


Дата


Солнце

Продолжительность





Ав

Аз

Тв

Тз

День

д

ночь

н



























8. Город:  =



Дата

Солнце

о


















9. График прилагается.

10. Выводы.
Для получения зачета по работе необходимо знать:


  1. Эклиптика, ее основные точки, их координаты.

  2. Причины наклона плоскости небесного экватора к плоскости эклиптики и следствия этого наклонения.

  3. Эклиптическая система координат.

  4. Изменение экваториальных координат Солнца в течении года и причины этого изменения.




  1. Различия в суточном движении Солнца на разных географических широтах.




  1. Астрономические признаки тепловых поясов земли.

Похожие:

Лабораторная работа «Видимое годовое движение солнца» iconЗадание №1 по астрономии для учащихся 9–11 классов
Вычисление зенитного расстояния и высоты светила в моменты верхней и нижней кульминации на данной широте. Видимое годичное движение...
Лабораторная работа «Видимое годовое движение солнца» iconМетодическая разработка «Видимое движение Солнца и Луны»

Лабораторная работа «Видимое годовое движение солнца» iconПрактическая работа по астрономии №1. Системы координат. Видимое движение Солнца. Вариант № Проверил: Ст гр
Нарисовать основные точки, круги и линии небесной сферы. Изобразить небесную сферу в проекциях на плоскости небесного горизонта,...
Лабораторная работа «Видимое годовое движение солнца» iconБилеты по астрономии с ответами. Вопросы
Видимое движение светил как следствие их собственного движения в пространстве, вращения Земли и её обращения вокруг Солнца
Лабораторная работа «Видимое годовое движение солнца» iconГодовое движение и суточное вращение земли
Основными единицами измерения времени являются год и сутки. Продолжительность года определяется периодом обращения Земли вокруг Солнца,...
Лабораторная работа «Видимое годовое движение солнца» iconГодовое движение и суточное вращение земли
Основными единицами измерения времени являются год и сутки. Продолжительность года определяется периодом обращения Земли вокруг Солнца,...
Лабораторная работа «Видимое годовое движение солнца» 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 «Видимое годовое движение солнца» iconОсновные конфигурации нижних и верхних планет. Сидерический и синодический периоды планет. Определение размеров Земли
Сложное видимое движение планет на небесной сфере обусловлено обращением планет Солнечной системы вокруг Солнца. Само слово "планета"...
Лабораторная работа «Видимое годовое движение солнца» iconНи суточного вращения Земли, ни ее обращения вокруг Солнца? В то же время все «собственными глазами» могут наблюдать движение Солнца
Земли, ни ее обращения вокруг Солнца? В то же время все «собственными глазами» могут наблюдать движение Солнца. Для знаменитого астронома...
Лабораторная работа «Видимое годовое движение солнца» iconЛабораторная работа «Фотоэлектрические преобразователи Фотодатчики»
Фотопреобразователем (фотодатчиком, фотоэлементом) называется электронный прибор, который преобразует энергию фотонов в электрическую...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


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