Pengamatan dan kerja praktek pada astronomi. Pekerjaan astronomi praktis paling sederhana di sekolah menengah
BEKERJA DENGAN KARTU BERGERAK. MENEMUKAN OBJEK DENGAN KOORDINATNYA. ROTASI HARIAN.
KERJA PRAKTIS No. 1
SASARAN: Untuk mensistematisasikan dan memperdalam pengetahuan tentang topik tersebut, untuk mengerjakan penentuan koordinat ekuator dan horizontal, momen matahari terbit dan terbenam, klimaks atas dan bawah pada peta bergerak langit berbintang dan objek pada koordinat yang diberikan, untuk mempelajari perbedaan sistem koordinat.
PERALATAN: peta bergerak dari langit berbintang, bola dunia dari langit berbintang.
PENGETAHUAN AWAL:Bola surgawi. Titik kunci, garis, bidang dan sudut. Proyeksi bola langit. Titik kunci, garis dan sudut. Koordinat khatulistiwa dan horizontal bintang-bintang. Penentuan koordinat ekuator dan horizontal pada peta bergerak langit berbintang.
FORMULA: Ketinggian termasyhur di puncak puncak. Sambungan ketinggian bintang pada kulminasi atas dengan jarak zenith.
KEMAJUAN:
1. Tentukan koordinat ekuator.
Bintang | Deklinasi | Kenaikan kanan |
Algol (β, Perseus) | ||
Kastor (α Gemini) | ||
Aldebaran (α Taurus) | ||
Mitsar (ζ Biduk) | ||
Altair (α Elang) |
2. Tentukan koordinat horizontal pukul 21.00 pada hari kerja praktek.
Bintang | Azimut | Tinggi |
Pollux (β Gemini) | ||
Antares (α Scorpio) | ||
Kutub (α Ursa Minor) | ||
Arcturus (α Sepatu Bot) | ||
Procyon (α Anjing Kecil) |
3. Menentukan momen matahari terbit dan terbenam, klimaks atas dan bawah pada hari kerja praktek.
Bintang | matahari terbit | Matahari terbenam | Klimaks atas | Klimaks lebih rendah |
Bellatrix (γ Orion) | ||||
Regulus (α Leo) | ||||
Betelgeuse (α Orion) | ||||
Rigel (β Orion) | ||||
vega (α Lyrae) |
4. Tentukan objek dengan koordinat yang diberikan. Pada ketinggian berapa mereka akan mencapai puncaknya di kota Anda?
Koordinat | Sebuah Objek | h atas. batang |
20 jam 41 menit; + 45˚ | ||
5 jam 17 menit; + 46˚ | ||
6 jam 45 menit; - 17 | ||
13 jam 25 menit; - sebelas | ||
22 jam 58 menit; - tiga puluh |
Belajar menemukan Ursa Minor, Cassiopeia, dan Naga
Masing-masing dari kita, mengintip ke dalam tempat tak berujung bintang di langit malam, mungkin lebih dari sekali merasa menyesal bahwa dia tidak akrab dengan alfabet langit berbintang. Kadang-kadang Anda ingin tahu rasi bintang apa yang terbentuk dari sekelompok bintang ini atau itu, atau apa nama bintang ini atau itu. Di halaman situs kami ini, kami akan membantu Anda menavigasi pola bintang dan mempelajari cara mengidentifikasi rasi bintang yang terlihat di garis lintang tengah Rusia.
Jadi, mari kita mulai berkenalan dengan langit berbintang. Mari berkenalan dengan empat rasi bintang di langit Utara: Ursa Major, Ursa Minor (dengan Bintang Kutub yang terkenal), Naga dan Cassiopeia. Semua rasi bintang ini, karena kedekatannya dengan Kutub Utara dunia di wilayah Eropa bekas Uni Soviet, tidak masuk. Itu. mereka dapat ditemukan di langit berbintang kapan saja dan kapan saja. Langkah pertama harus dimulai dengan "ember" Biduk yang terkenal. Apakah Anda menemukannya di langit? Jika tidak, maka untuk mencarinya, ingatlah bahwa pada malam musim panas "ember" ada di barat laut, di musim gugur - di utara, di musim dingin - di timur laut, di musim semi - tepat di atas kepala. Sekarang perhatikan dua bintang terluar dari "ember" ini.
Jika Anda secara mental menggambar garis lurus melalui dua bintang ini, maka bintang pertama, yang kecerahannya sebanding dengan kecerahan bintang Biduk, akan menjadi Bintang Utara, milik konstelasi Ursa Minor. Menggunakan peta yang ditunjukkan pada gambar, cobalah untuk menemukan sisa bintang di konstelasi ini. Jika Anda mengamati dalam kondisi perkotaan, maka akan sulit untuk melihat bintang-bintang "biduk kecil" (begitulah rasi bintang Ursa Minor disebut secara informal): mereka tidak seterang bintang-bintang "biduk" , yaitu Biduk. Untuk melakukan ini, lebih baik memiliki teropong. Saat Anda melihat konstelasi Ursa Minor, Anda dapat mencoba menemukan konstelasi Cassiopeia. Kebanyakan orang mengasosiasikan ini dengan "ember" lain. Sebaliknya, itu bahkan "teko kopi". Jadi, lihat bintang "pegangan ember" Biduk kedua dari akhir. Ini adalah bintang di sebelah mana tanda bintang, hampir tidak terlihat dengan mata telanjang, terlihat. Bintang terang itu bernama Mizar, dan yang di sebelahnya adalah Alcor. Mereka mengatakan bahwa jika diterjemahkan dari bahasa Arab, maka Mizar adalah kuda, dan Alkor adalah penunggangnya. Saat berkomunikasi dengan teman yang tahu bahasa Arab, mereka tidak mengkonfirmasi hal ini. Mari percayakan pada buku.
Jadi, Mizar telah ditemukan. Sekarang tarik garis lurus mental dari Mitsar melalui Bintang Utara dan selanjutnya pada jarak yang kira-kira sama. Dan Anda pasti akan melihat rasi bintang yang agak terang dalam bentuk huruf Latin W Ini adalah Cassiopeia. Tetap saja, ini agak mirip dengan "teko kopi", bukan?
Setelah Cassiopeia kami mencoba menemukan konstelasi Draco... Seperti yang dapat Anda lihat dari gambar di bagian atas halaman, tampaknya membentang di antara "ember" Big dan Ursa Minor, semakin jauh menuju Cepheus, Lyra, Hercules dan Swan. Coba gunakan gambar untuk menemukan konstelasi Naga sepenuhnya.Sekarang Anda seharusnya dapat dengan mudah menemukan rasi bintang Ursa Major dan Ursa Minor, Cassiopeia, dan Naga di langit.
Belajar menemukan Lyra dan Cepheus
Setelah menyelesaikan tugas pertama, Anda harus dapat menemukan Biduk, Ursa Kecil, Cassiopeia, dan Naga di langit. Sekarang kita akan menemukan di langit satu lagi di dekat kutub konstelasi - Cepheus, serta bintang paling terang di belahan utara langit - vegetarian termasuk dalam konstelasi lyra.
Mari kita mulai dengan Vega, terutama pada bulan Agustus - September, bintang terlihat jelas tinggi di atas cakrawala di barat daya, dan kemudian di bagian baratnya. Penghuni jalur tengah dapat mengamati bintang ini sepanjang tahun, karena itu nonsetting di pertengahan garis lintang.
Ketika Anda mengenal rasi bintang Naga, Anda mungkin memperhatikan empat bintang berbentuk trapesium, yang membentuk "kepala" Naga di bagian baratnya (lihat gambar di atas). Dan Anda mungkin melihat bintang putih terang tidak jauh dari "kepala" Naga. ini dan ada vega... Untuk memverifikasi ini, tarik garis lurus mental, seperti yang ditunjukkan pada gambar, dari bintang ekstrem "ember" Biduk (bintang disebut Dubge) melalui "kepala" Naga. Vega akan terletak persis pada kelanjutan garis lurus ini. Sekarang perhatikan lebih dekat di sekitar Vega dan Anda akan melihat beberapa bintang redup membentuk sosok yang menyerupai jajaran genjang. Ini adalah rasi bintang Lyra. Berjalan sedikit ke depan, kami mencatat bahwa Vega adalah salah satu puncak dari apa yang disebut segitiga musim panas-musim gugur, puncak yang tersisa adalah bintang terang Altair (bintang utama konstelasi Elang) dan Deneb (bintang utama konstelasi Cygnus). Deneb terletak di dekat Vega dan ditandatangani di peta kami, jadi cobalah untuk menemukannya sendiri. Jika tidak berhasil, maka jangan putus asa - dalam tugas berikutnya kita akan mencari Angsa dan Elang.
Sekarang alihkan pandangan Anda ke daerah dekat puncak langit, jika, tentu saja, Anda mengamati di akhir musim panas atau musim gugur di malam hari. Di luar kota besar, Anda mungkin dapat melihat jalur Bima Sakti yang membentang dari selatan ke timur laut. Jadi, di antara Naga dan Cassiopeia, Anda dapat dengan mudah menemukan rasi bintang yang menyerupai rumah dengan atap (lihat gbr.), Yang, seolah-olah, "mengambang" di sepanjang Bima Sakti. Ini adalah rasi bintang Cepheus. Jika Anda mengamati di kota besar dan Bima Sakti tidak terlihat, maka Cassiopeia dan Naga juga harus menjadi titik referensi Anda. Rasi bintang Cepheus terletak tepat di antara "ketegaran" Naga dan Cassiopeia. "Atap rumah" secara longgar diarahkan ke Bintang Utara.Sekarang Anda seharusnya dapat dengan mudah menemukan rasi bintang Cepheus dan Lyra di langit.
Belajar menemukan Perseus, Andromeda dan Auriga
Mari kita temukan tiga rasi bintang lagi: Perseus, Andromeda dengan nebula Andromeda yang terkenal, Charioteer dengan bintang yang terang - Capella, serta gugus bintang terbuka Pleiades, yang merupakan bagian dari konstelasi Taurus. Untuk menemukan Auriga dan Pleiades pada bulan Agustus, disarankan untuk melihat langit sekitar tengah malam, pada bulan September - sekitar pukul 23:00, pada bulan Oktober - setelah pukul 22:00. Untuk memulai perjalanan kita melintasi langit berbintang hari ini, temukan Bintang Utara dan kemudian konstelasi Cassiopeia. Pada malam Agustus, dapat dilihat dari ketinggian malam di atas langit bagian timur laut.
Rentangkan tangan Anda ke depan dengan ibu jari dan jari telunjuk selebar mungkin. Sudut ini akan menjadi sekitar 18 °. Sekarang letakkan jari telunjuk Anda di Cassiopeia, dan turunkan ibu jari Anda secara tegak lurus ke bawah. Di sana Anda akan melihat bintang-bintang milik konstelasi Perseus... Bandingkan bintang yang diamati dengan fragmen peta bintang dan ingat lokasi konstelasi Perseus.
Setelah itu, perhatikan rantai panjang bintang yang membentang dari Perseus menuju titik selatan. Ini adalah konstelasi Andromeda... Jika Anda menggambar garis mental dari Bintang Utara melalui Cassiopeia, maka garis ini juga akan menunjukkan bagian tengah Andromeda. Temukan rasi ini menggunakan peta bintang. Sekarang perhatikan bintang terang pusat konstelasi. Bintang itu memiliki namanya sendiri - Mirah. Di atasnya Anda dapat menemukan tiga bintang redup membentuk segitiga, dan bersama dengan Alferatz - sosok yang menyerupai katapel. Di antara bintang-bintang atas "ketapel" ini pada malam tanpa bulan di luar kota, Anda dapat melihat titik berkabut samar. Ini adalah nebula Andromeda yang terkenal - galaksi raksasa yang terlihat dengan mata telanjang dari Bumi. Di dalam kota, Anda dapat menggunakan teropong kecil atau teleskop untuk mencarinya.
Saat mencari Perseus, Anda mungkin melihat bintang kuning cerah di sebelah kiri dan di bawah Perseus. Ini Capella - bintang utamanya kusir konstelasi... Rasi bintang Auriga itu sendiri terlihat di bawah rasi Perseus, tetapi untuk pencarian yang lebih efektif, perlu untuk melakukan pengamatan setelah tengah malam, meskipun bagian dari rasi bintang sudah terlihat di malam hari (di Rusia tengah, Capella adalah non -pengaturan bintang).
Jika Anda berjalan di sepanjang rantai bintang konstelasi Perseus, seperti yang ditunjukkan pada peta, Anda akan melihat bahwa rantai itu pertama-tama bergerak secara vertikal ke bawah (4 bintang), dan kemudian berbelok ke kanan (3 bintang). Jika Anda melanjutkan garis lurus mental lebih jauh ke kanan dari tiga bintang ini, maka Anda akan menemukan awan keperakan, setelah pemeriksaan lebih dekat untuk seseorang dengan penglihatan normal, itu hancur menjadi 6-7 bintang dalam bentuk "ember" mini. . Ini adalah bintang yang tersebar kelompok Pleiades.
Kerja praktek paling sederhana dalam astronomi di sekolah menengah.
1. Pengamatan rotasi harian yang tampak dari langit berbintang.
a) Amati pada suatu malam dan perhatikan bagaimana posisi konstelasi Ursa Minor dan Ursa Major berubah.
b) Tentukan rotasi langit dengan melewati bintang-bintang melalui bidang pandang teleskop stasioner. Mengetahui besarnya bidang pandang teleskop, gunakan stopwatch untuk menentukan kecepatan rotasi langit (dalam derajat per jam).
2. Pengamatan perubahan tahunan di langit berbintang.
3. Pengamatan perubahan ketinggian Matahari pada siang hari.
Ukur ketinggian Matahari seminggu sekali pada siang hari yang sebenarnya selama sebulan. Masukkan hasil pengukuran dalam tabel:
Buatlah grafik perubahan tinggi matahari siang hari, plot tanggal di sepanjang sumbu X, dan tinggi siang hari di sepanjang sumbu Y.
Untuk menentukan waktu tengah hari yang sebenarnya, Anda perlu menggunakan rumus:
T setengah benar = 12 + j + (n - l).
Dalam hal ini, Anda harus memasukkan amandemen 1 jam untuk waktu musim panas.
4. Pengamatan posisi semu planet-planet relatif terhadap bintang-bintang.
5. Pengamatan Satelit Jupiter.
Penting untuk melakukan pengamatan satelit Jupiter melalui teleskop dan membuat sketsa posisinya relatif terhadap piringan planet. Tidak adanya beberapa satelit berarti mereka terhalang atau tertutup.
6. Penentuan garis lintang geografis tempat tersebut.
6.1 Ketinggian Matahari pada siang hari.
Beberapa menit sebelum tengah hari yang sebenarnya, atur theodolite pada bidang meridian. Hitung waktu tengah hari sebelumnya.
Pada atau menjelang tengah hari, ukur ketinggian h dari tepi bawah piringan. Perbaiki ketinggian yang ditemukan dengan nilai jari-jari Matahari (16 ').
Hitung garis lintang suatu lokasi menggunakan ketergantungan
j = 90 0 - h c + d c,
di mana h c adalah ketinggian pusat Matahari, d c adalah deklinasi Matahari per jam pengamatan, diinterpolasi dengan mempertimbangkan variasi per jamnya.
6.2 Dengan ketinggian Bintang Utara.
Dengan menggunakan theodolite atau instrumen goniometrik lainnya, ukur ketinggian Bintang Utara di atas cakrawala. Ini akan menjadi garis lintang perkiraan dengan kesalahan sekitar 10.
7. Penentuan garis bujur geografis tempat tersebut.
7.1 Atur theodolite di bidang meridian dan dengan jam tentukan momen kulminasi Matahari (saat Matahari melewati ulir vertikal theodolite). Ini akan menjadi momen T p yang dinyatakan dalam waktu standar.
7.2 Hitung waktu matahari lokal pada saat di meridian utama T 0, jika jumlah zona ini adalah 2.
T 0 = T p - n.
7.3 Tentukan waktu rata-rata lokal T m pada saat klimaks Matahari, yang sama dengan 12 + jam.
7.4 Hitung bujur suatu tempat sebagai perbedaan antara waktu setempat:
l = T m - T 0.
8. Pengamatan permukaan bulan dengan teleskop.
Lihatlah beberapa formasi bulan yang diamati dengan baik di peta bulan.
Bandingkan hasil pengamatan dengan peta yang tersedia.
Kompleks kerja praktek
dengan disiplin Astronomi
DAFTAR PEKERJAAN PRAKTIS
Kerja Praktek No. 1
Tema: Langit berbintang. Koordinat langit.
Tujuan pekerjaan:Berkenalan dengan langit berbintang, memecahkan masalah berdasarkan visibilitas konstelasi dan menentukan koordinatnya.
Peralatan: peta bergerak dari langit berbintang.
Pembenaran teoretis
Lingkup surgawi disebut bola bantu imajiner dengan radius arbitrer, di mana semua bintang diproyeksikan ketika pengamat melihatnya pada saat tertentu dari titik tertentu dalam ruang.
Titik potong bola langit dengan garis tegak lurus melewati pusatnya disebut: titik atas - puncak (z), titik bawahnya adalah nadir (z). Lingkaran besar bola langit, yang bidangnya tegak lurus terhadap garis tegak lurus, disebut matematis, atau cakrawala sejati(gbr. 1).
Puluhan ribu tahun yang lalu, terlihat bahwa rotasi bola yang terlihat terjadi di sekitar beberapa sumbu yang tidak terlihat. Faktanya, rotasi langit timur-barat yang tampak adalah karena rotasi bumi dari barat ke timur.
Diameter bola langit yang mengelilinginya disebut poros dunia... Sumbu dunia bertepatan dengan sumbu rotasi bumi. Titik potong sumbu dunia dengan bola langit disebut kutub dunia(gambar 2).
Beras. 2 ... Bola langit: gambar yang benar secara geometris dalam proyeksi ortografis
Sudut kemiringan sumbu dunia ke bidang cakrawala matematika (ketinggian kutub dunia) sama dengan sudut garis lintang geografis daerah tersebut.
Lingkaran besar bola langit, yang bidangnya tegak lurus terhadap sumbu dunia, disebut ekuator langit (QQ).
Lingkaran besar yang melewati kutub dunia dan puncaknya disebut meridian surgawi (PNQ Z P SQZ).
Bidang meridian langit berpotongan dengan bidang cakrawala matematika di sepanjang garis lurus tengah hari, yang berpotongan dengan bola langit di dua titik: Utara (n) dan Selatan (S).
Bola langit dibagi menjadi 88 rasi bintang, berbeda dalam area, komposisi, struktur (konfigurasi bintang terang yang membentuk pola konstelasi utama) dan fitur lainnya.
Konstelasi- unit struktural utama untuk membagi langit berbintang - bagian dari bola langit dalam batas yang ditentukan secara ketat. Rasi bintang mencakup semua tokoh - proyeksi objek luar angkasa (Matahari, Bulan, planet, bintang, galaksi, dll.) yang diamati pada waktu tertentu di bagian tertentu dari bola langit. Meskipun posisi masing-masing tokoh pada bola langit (matahari, bulan, planet, dan bahkan bintang) berubah seiring waktu, posisi relatif rasi bintang pada bola langit tetap konstan.
ekliptika ( Nasi. 3). Arah gerak lambat ini (sekitar 1 per hari) berlawanan dengan arah rotasi diurnal bumi.
Gambar 3 ... Posisi ekliptika pada bola langit
e titik-titik musim semi(^) dan musim gugur(D) ekuinoks
titik-titik soltis
Di peta, bintang-bintang ditunjukkan oleh titik-titik hitam, yang ukurannya mencirikan kecerahan bintang-bintang, nebula ditunjukkan oleh garis putus-putus. Kutub Utara ditampilkan di tengah peta. Garis keluar dari Kutub Utara dunia menunjukkan lokasi lingkaran deklinasi. Jarak sudut adalah 2 jam untuk dua lingkaran deklinasi terdekat di peta.Paralel surgawi diplot setelah 30. Dengan bantuan mereka, deklinasi tokoh-tokoh dihitung. Titik-titik perpotongan ekliptika dengan khatulistiwa, yang kenaikannya ke kanan adalah 0 dan 12, masing-masing disebut titik ekuinoks musim semi dan musim gugur. Di tepi peta bintang, bulan dan angka diplot, dan di atas lingkaran ada jam.
Untuk menentukan lokasi benda langit, perlu untuk menggabungkan bulan dan tanggal yang ditunjukkan pada grafik bintang dengan jam pengamatan pada lingkaran di atas kepala.
Di peta, zenit terletak di dekat pusat takik, di titik perpotongan garis dengan paralel langit, yang deklinasinya sama dengan garis lintang lokasi pengamatan.
Kemajuan
1. Buat peta bergerak langit berbintang untuk hari dan jam pengamatan dan beri nama rasi bintang yang terletak di bagian selatan langit dari cakrawala ke kutub dunia, di timur - dari cakrawala ke kutub Dunia.
2. Temukan rasi bintang yang terletak di antara titik barat dan utara pada tanggal 10 Oktober pukul 21.
3. Temukan rasi bintang di peta bintang dengan nebula yang ditunjukkan di dalamnya dan periksa apakah mereka dapat diamati dengan mata telanjang.
4. Tentukan apakah rasi bintang Virgo, Cancer, Libra akan terlihat pada tengah malam pada tanggal 15 September. Rasi bintang mana pada saat yang sama akan berada di dekat cakrawala di utara.
5. Tentukan yang mana dari rasi bintang berikut: Ursa Minor, Bootes, Auriga, Orion - untuk garis lintang tertentu tempat tersebut tidak akan ditentukan.
6. Jawab pertanyaannya: dapatkah Andromeda berada di puncak garis lintang Anda pada 20 September?
7. Di peta langit berbintang, temukan lima rasi bintang yang terdaftar: Ursa Major, Ursa Minor, Cassiopeia, Andromeda, Pegasus, Swan, Lyra, Hercules, Northern Crown - tentukan perkiraan koordinat (langit) - deklinasi dan kanan kenaikan bintang-bintang dari rasi bintang ini.
8. Tentukan konstelasi mana yang akan berada di dekat cakrawala pada 05 Mei tengah malam.
Kontrol pertanyaan
1. Apa yang disebut rasi bintang, seperti yang digambarkan pada peta langit berbintang?
2. Bagaimana cara menemukan Bintang Utara di peta?
3. Sebutkan elemen utama bola langit: cakrawala, ekuator langit, poros dunia, zenith, selatan, barat, utara, timur.
4. Berikan definisi koordinat termasyhur: deklinasi, kenaikan kanan.
Sumber utama (OI)
Kerja praktek nomor 2
Tema: Pengukuran waktu. Penentuan garis bujur dan garis lintang geografis
Tujuan pekerjaan: Penentuan garis lintang geografis tempat pengamatan dan ketinggian bintang di atas cakrawala.
Peralatan: model
Pembenaran teoretis
Pergerakan tahunan Matahari yang tampak dengan latar belakang bintang-bintang terjadi di sepanjang lingkaran besar bola langit - ekliptika ( Nasi. 1). Arah gerak lambat ini (sekitar 1 per hari) berlawanan dengan arah rotasi diurnal bumi.
Beras. 1. Posisi ekliptika pada bola langit
Sumbu rotasi Bumi memiliki sudut kemiringan yang tetap terhadap bidang revolusi Bumi mengelilingi Matahari, sebesar 66 33. Sebagai akibatnya, sudut e antara bidang ekliptika dan bidang ekuator langit bagi pengamat terestrial adalah: e= 23 26 25,5. Titik potong ekliptika dengan ekuator langit disebut titik-titik musim semi(γ) dan musim gugur(D) ekuinoks... Titik balik musim semi terletak di konstelasi Pisces (sampai saat ini - di konstelasi Aries), tanggal titik balik musim semi adalah 20 Maret (21). Ekuinoks musim gugur berada di konstelasi Virgo (sampai saat ini di konstelasi Libra); tanggal ekuinoks musim gugur adalah 22 September (23).
Titik-titik yang terletak 90 dari vernal equinox disebut titik-titik soltis... Titik balik matahari musim panas jatuh pada 22 Juni, dan titik balik matahari musim dingin jatuh pada 22 Desember.
1. " Penuh bintang»Waktu yang terkait dengan pergerakan bintang di bola langit diukur dengan sudut jam dari titik balik musim semi: S = t ; t = S - a
2. " Tenaga surya»Waktu yang terkait dengan: pergerakan nyata pusat piringan Matahari di sepanjang ekliptika (waktu matahari sebenarnya) atau pergerakan "Matahari tengah" - titik imajiner yang bergerak seragam di sepanjang ekuator langit untuk periode waktu yang sama sebagai Matahari sejati (waktu matahari rata-rata).
Dengan diperkenalkannya standar waktu atom pada tahun 1967 dan sistem SI Internasional, detik atom digunakan dalam fisika.
Kedua adalah kuantitas fisik yang secara numerik sama dengan 9192631770 periode radiasi yang sesuai dengan transisi antara tingkat hiperhalus dari keadaan dasar atom cesium-133.
Hari- periode waktu di mana Bumi membuat satu revolusi penuh di sekitar porosnya relatif terhadap tengara apa pun.
hari bintang- periode rotasi Bumi di sekitar porosnya relatif terhadap bintang tetap, didefinisikan sebagai interval waktu antara dua puncak berturut-turut dari titik balik musim semi.
Hari matahari sejati- periode rotasi Bumi di sekitar porosnya relatif terhadap pusat piringan Matahari, yang didefinisikan sebagai interval waktu antara dua kulminasi yang berurutan dengan nama yang sama dari pusat piringan Matahari.
Rata-rata hari yang cerah - interval waktu antara dua kulminasi homonim berturut-turut dari Matahari tengah.
Selama gerakan diurnal mereka, tokoh-tokoh melintasi meridian langit dua kali. Momen melintasi meridian langit disebut puncak dari luminer. Pada saat klimaks atas, termasyhur mencapai ketinggian terbesarnya di atas cakrawala.Jika kita berada di garis lintang utara, maka ketinggian kutub dunia di atas cakrawala (sudut PON): h p = . Maka sudut antara horizon ( NS ) dan ekuator langit ( QQ 1 ) akan sama dengan 180 ° - - 90 ° = 90 ° - . jika termasyhur berpuncak di selatan cakrawala, maka sudut MOS, yang menyatakan ketinggian termasyhur M pada klimaks, adalah jumlah dari dua sudut: Q 1 OS dan MOQ 1 nilai yang pertama dari mereka baru saja kita tentukan, dan yang kedua tidak lebih dari deklinasi termasyhur M sama dengan .
Jadi, ketinggian termasyhur pada klimaks:
h = 90 ° - + .
Jika , maka klimaks atas akan terjadi di atas ufuk utara pada ketinggian
h = 90 ° + - .
Rumus ini juga berlaku untuk belahan bumi selatan.
Mengetahui deklinasi bintang dan menentukan dari pengamatan ketinggiannya pada kulminasi, Anda dapat mengetahui garis lintang geografis tempat pengamatan.
Kemajuan
1. Pelajari elemen dasar bola langit.
2. Selesaikan tugas
Latihan 1... Tentukan deklinasi bintang, yang puncaknya diamati di Moskow (lintang 56 °) pada ketinggian 47 ° di atas titik selatan.
Tugas 2... Berapakah deklinasi bintang-bintang yang berpuncak pada puncaknya; di titik selatan?
Tugas 3... Garis lintang geografis Kiev adalah 50 °. Pada ketinggian berapa di kota ini klimaks atas bintang Antares, yang deklinasinya sama dengan - 26 °?
Tugas 5. Pada garis lintang berapa Matahari pada tengah hari pada puncaknya pada tanggal 21 Maret 22 Juni?
Tugas 6. Ketinggian tengah hari matahari adalah 30° dan deklinasinya 19°. Tentukan garis lintang geografis lokasi pengamatan.
Tugas 7. Tentukan posisi Matahari pada ekliptika dan koordinat ekuatornya untuk hari ini. Untuk melakukan ini, cukup menggambar garis lurus secara mental dari kutub dunia ke tanggal yang sesuai di tepi peta. (lampirkan penggaris). Matahari harus terletak di ekliptika pada titik perpotongannya dengan garis ini.
1. Tuliskan nomor, topik dan tujuan pekerjaan.
2. Selesaikan tugas sesuai dengan petunjuk, uraikan hasil yang diperoleh untuk setiap tugas.
3. Jawab pertanyaan keamanan.
Kontrol pertanyaan
1. Di titik-titik apa ekuator langit berpotongan dengan garis horizon?
2. Lingkaran bola langit apa yang dilewati semua bintang dua kali sehari?
3. Pada titik mana di dunia ini tidak ada satu bintang pun di belahan bumi utara yang terlihat?
4. Mengapa ketinggian tengah hari Matahari berubah sepanjang tahun?
Sumber utama (OI)
OI1 Vorontsov-Velyaminov, BA Straut EK Buku Teks “Astronomi. Sebuah tingkat dasar. Kelas 11". M.: Bustard, 2018
Kerja Praktek No.3
Tema:Penentuan waktu matahari rata-rata dan ketinggian matahari mencapai klimaks
Tujuan pekerjaan: Pelajari pergerakan tahunan Matahari melintasi langit. Tentukan ketinggian Matahari pada saat klimaks.
Peralatan: model bola langit, peta bergerak dari langit berbintang.
Pembenaran teoretis
Matahari, seperti bintang lainnya, menggambarkan jalurnya melalui bola langit. Berada di garis lintang tengah, kita bisa menyaksikan setiap pagi saat muncul di cakrawala di bagian timur langit. Kemudian secara bertahap naik di atas cakrawala dan akhirnya mencapai posisi tertinggi di langit pada siang hari. Setelah itu, Matahari berangsur-angsur turun, mendekati cakrawala, dan terbenam di bagian barat langit.
Bahkan di zaman kuno, orang-orang yang mengamati pergerakan Matahari melintasi langit menemukan bahwa ketinggian siang hari berubah sepanjang tahun, seperti halnya penampilan langit berbintang.
Jika, sepanjang tahun, kami menandai posisi Matahari pada bola langit pada saat kulminasinya (yaitu, menunjukkan deklinasi dan kenaikannya ke kanan), maka kami mendapatkan lingkaran besar yang mewakili proyeksi jalur semu pusat piringan matahari sepanjang tahun. Lingkaran ini disebut oleh orang Yunani kunoekliptika yang diterjemahkan menjadi 'gerhana ’.
Tentu saja, pergerakan Matahari dengan latar belakang bintang-bintang merupakan fenomena yang nyata. Dan itu disebabkan oleh rotasi Bumi mengelilingi Matahari. Artinya, pada kenyataannya, di bidang ekliptika terletak jalur Bumi mengelilingi Matahari - orbitnya.
Kami telah berbicara tentang fakta bahwa ekliptika melintasi ekuator langit di dua titik: pada titik balik musim semi (titik Aries) dan pada titik balik musim gugur (titik skala) (Gbr. 1)
Gambar 1. Bola surgawi
Selain titik ekuinoks, dua titik perantara lagi dibedakan pada ekliptika, di mana deklinasi Matahari paling besar dan paling kecil. Titik-titik ini disebut titiktitik balik matahari. V titik balik matahari musim panas (juga disebut titik kanker) Matahari memiliki deklinasi maksimum - +23 sekitar 26'. V titik balik matahari musim dingin (Titik Capricorn) deklinasi Matahari minimal dan berjumlah -23 sekitar 26'.
Rasi bintang yang dilewati ekliptika diberi namaekliptika.
Bahkan di Mesopotamia Kuno, diketahui bahwa Matahari, dengan gerakan tahunannya yang terlihat, melewati 12 rasi bintang: Aries, Taurus, Gemini, Cancer, Leo, Virgo, Libra, Scorpio, Sagitarius, Capricorn, Aquarius, dan Pisces. Belakangan, orang Yunani kuno menyebut sabuk inisabuk zodiak. Ini secara harfiah diterjemahkan sebagai "lingkaran binatang." Memang, jika Anda melihat nama-nama rasi bintang zodiak, mudah untuk melihat bahwa setengah dari mereka dalam zodiak Yunani klasik diwakili dalam bentuk hewan (selain makhluk mitologis).
Awalnya, tanda-tanda ekliptika zodiak bertepatan dengan zodiak, karena masih belum ada pemisahan yang jelas dari rasi bintang. Asal usul tanda-tanda zodiak didirikan dari titik vernal equinox. Dan rasi bintang zodiak membagi ekliptika menjadi 12 bagian yang sama.
Sekarang rasi bintang zodiak dan ekliptika tidak bertepatan: ada 12 rasi bintang zodiak, dan 13 rasi bintang ekliptika (mereka menambahkan rasi bintang Ophiuchus, di mana Matahari berada dari 30 November hingga 17 Desember. Selain itu, karena presesi bumi sumbu, titik-titik ekuinoks musim semi dan musim gugur terus-menerus bergeser (gbr. 2).
Gambar 2. Konstelasi ekliptika dan zodiak
Presesi (atau antisipasi ekuinoks) - ini adalah fenomena yang timbul dari goyangan lambat dari sumbu rotasi dunia. Dalam siklus ini, rasi bintang bergerak ke arah yang berlawanan, dibandingkan dengan siklus tahunan biasa. Dalam hal ini, ternyata titik vernal equinox setiap 2150 tahun digeser satu tanda zodiak searah jarum jam. Jadi dari 4300 hingga 2150 SM, titik ini terletak di rasi Taurus (era Taurus), dari 2150 SM hingga 1 M - di rasi bintang Aries. Dengan demikian, sekarang, titik balik musim semi ada di Pisces.
Seperti yang telah kami sebutkan, hari vernal equinox (sekitar 21 Maret) dianggap sebagai awal pergerakan Matahari di sepanjang ekliptika. Paralel harian Matahari, di bawah pengaruh gerakan tahunannya, terus-menerus digeser oleh langkah deklinasi. Oleh karena itu, pergerakan umum Matahari di langit terjadi seolah-olah dalam spiral, yang merupakan hasil dari penambahan pergerakan harian dan tahunan. Jadi, bergerak dalam spiral, Matahari meningkatkan deklinasinya sekitar 15 menit per hari. Pada saat yang sama, panjang siang hari di belahan bumi utara meningkat, dan berkurang di belahan bumi selatan. Peningkatan ini akan terus berlanjut hingga deklinasi Matahari mencapai +23 HAI 26 ', yang akan terjadi sekitar 22 Juni, pada hari titik balik matahari musim panas (Gbr. 3). Nama "titik balik matahari" dikaitkan dengan fakta bahwa saat ini (sekitar 4 hari) Matahari praktis tidak mengubah deklinasinya (yaitu, tampaknya "berdiri").
Gambar 3. Pergerakan Matahari akibat penambahan pergerakan harian dan tahunan
Setelah titik balik matahari, deklinasi Matahari mulai berkurang dan hari yang panjang mulai berkurang secara bertahap hingga siang dan malam menjadi sama (yaitu, hingga sekitar 23 September).
Setelah 4 hari, bagi pengamat di Belahan Bumi Utara, deklinasi Matahari akan mulai meningkat secara bertahap dan, setelah sekitar tiga bulan, bintang akan kembali mencapai titik balik musim semi.
Sekarang mari kita pindah ke Kutub Utara (Gbr. 4). Di sini, pergerakan harian Matahari praktis sejajar dengan cakrawala. Oleh karena itu, selama enam bulan Matahari tidak terbenam, menggambarkan lingkaran di atas cakrawala - hari kutub diamati.
Enam bulan kemudian, deklinasi Matahari akan berubah tanda menjadi minus, dan malam kutub akan dimulai di Kutub Utara. Itu juga akan berlangsung selama sekitar enam bulan. Setelah titik balik matahari, deklinasi Matahari mulai berkurang dan hari yang panjang mulai berkurang secara bertahap hingga siang dan malam menjadi sama (yaitu, hingga sekitar 23 September).
Setelah melewati titik ekuinoks musim gugur, Matahari mengubah deklinasinya ke selatan. Di belahan bumi utara, hari terus berkurang, sedangkan di belahan bumi selatan, sebaliknya, bertambah. Dan ini akan berlanjut sampai Matahari mencapai titik titik balik matahari musim dingin (sampai sekitar 22 Desember). Di sini Matahari lagi praktis tidak akan mengubah deklinasinya selama sekitar 4 hari. Selama waktu ini, belahan bumi utara memiliki hari terpendek dan malam terpanjang. Di Selatan, sebaliknya, musim panas sedang berlangsung dan hari terpanjang.
Gambar 4. Pergerakan harian Matahari di kutub
Mari kita pindah ke ekuator (Gbr. 5). Di sini Matahari kita, seperti semua bintang lainnya, terbit dan terbenam tegak lurus terhadap bidang cakrawala sejati. Karena itu, di khatulistiwa, siang selalu sama dengan malam.
Gambar 5. Pergerakan diurnal Matahari di ekuator
Sekarang mari kita beralih ke peta langit dan melakukan sedikit pekerjaan dengannya. Jadi, kita sudah tahu bahwa peta langit berbintang adalah proyeksi bola langit ke bidang dengan objek yang digambar di atasnya dalam sistem koordinat khatulistiwa. Ingatlah bahwa di tengah peta adalah Kutub Utara dunia. Di sebelahnya adalah Bintang Utara. Kisi-kisi koordinat ekuator diwakili pada peta oleh sinar yang menyimpang secara radial dari pusat dan lingkaran konsentris. Di tepi peta, di dekat setiap sinar, tertulis angka yang mewakili kenaikan ke kanan (dari nol hingga dua puluh tiga jam).
Seperti yang kami katakan, jalur tahunan Matahari yang tampak di antara bintang-bintang disebut ekliptika. Di peta, itu diwakili oleh oval, yang sedikit diimbangi dari Kutub Utara dunia. Titik perpotongan ekliptika dengan ekuator langit disebut titik ekuinoks musim semi dan musim gugur (dilambangkan dengan simbol aries dan skala). Dua titik lainnya - titik titik balik matahari musim panas dan musim dingin - ditandai di peta kami dengan lingkaran dan berlian, masing-masing.
Untuk dapat menentukan waktu matahari terbit dan terbenam Matahari atau planet-planet, Anda harus terlebih dahulu memplot posisinya di peta. Bagi Matahari, ini bukan masalah besar: cukup untuk menerapkan penggaris ke Kutub Utara dunia dan goresan tanggal tertentu. Titik perpotongan penggaris dengan ekliptika akan menunjukkan posisi Matahari pada tanggal tersebut. Sekarang mari kita gunakan peta bergerak dari langit berbintang untuk menentukan koordinat ekuator Matahari, misalnya untuk tanggal 18 Oktober. Dan juga kita akan menemukan perkiraan waktu matahari terbit dan terbenam pada tanggal tersebut.
Gambar 6. Lintasan Matahari yang terlihat pada waktu yang berbeda dalam setahun
Karena perubahan deklinasi Matahari dan Bulan, jalur diurnal mereka terus berubah. Ketinggian tengah hari Matahari juga berubah setiap hari. Mudah ditentukan dengan rumus
h = 90 ° - +
Dengan perubahan , titik matahari terbit dan terbenam juga berubah (Gbr. 6). Di musim panas, di garis lintang tengah belahan bumi utara, Matahari terbit di bagian timur laut langit dan terbenam di barat laut, dan di musim dingin terbit di tenggara dan terbenam di barat daya. Ketinggian puncak matahari dan durasi hari yang panjang adalah alasan awal musim panas.
Pada musim panas di belahan bumi selatan pada pertengahan garis lintang, Matahari terbit di tenggara, memuncak di sisi utara langit, dan terbenam di barat daya. Pada saat ini, musim dingin di belahan bumi utara.
Kemajuan
1. Pelajari pergerakan Matahari pada waktu yang berbeda dalam setahun dan pada garis lintang yang berbeda.
2. Studi dengan Gambar 1-6 titik ekuinoks, titik di mana deklinasi Matahari terbesar dan terkecil (titik titik balik matahari).
3. Selesaikan tugas.
Latihan 1... Jelaskan pergerakan Matahari dari 21 Maret hingga 22 Juni di garis lintang utara.
Tugas 2... Jelaskan dengan gerakan pakan matahari di kutub.
Tugas 3... Di mana Matahari terbit dan terbenam di musim dingin di belahan bumi selatan (yaitu kapan musim panas di belahan bumi utara)?
Tugas 4. Mengapa Matahari terbit tinggi di atas cakrawala di musim panas dan rendah di musim dingin? Jelaskan hal ini berdasarkan sifat pergerakan matahari sepanjang ekliptika.
Tugas 5. Menyelesaikan masalah
Tentukan ketinggian klimaks atas dan bawah Matahari pada tanggal 8 Maret di kota Anda. Deklinasi Matahari = -5 °. (Lintang kota Anda ditentukan dari peta).
1. Tuliskan nomor, topik dan tujuan pekerjaan.
2. Selesaikan tugas sesuai dengan petunjuk, uraikan hasil yang diperoleh untuk setiap tugas.
3. Jawab pertanyaan keamanan.
Kontrol pertanyaan
1. Bagaimana matahari bergerak bagi pengamat di kutub?
2. Kapan Matahari berada pada puncaknya di ekuator?
3. Lingkaran kutub utara dan selatan memiliki garis lintang ± 66,5°. Apa ciri-ciri garis lintang ini?
Sumber utama (OI)
OI1 Vorontsov-Velyaminov, BA Straut EK Buku Teks “Astronomi. Sebuah tingkat dasar. Kelas 11". M.: Bustard, 2018
Kerja praktek nomor 4
Tema: Penerapan hukum Kepler dalam menyelesaikan masalah.
Tujuan pekerjaan: Penentuan periode bintang planet dengan menerapkan hukum Kepler.
Peralatan: model bola langit, peta bergerak dari langit berbintang.
Pembenaran teoretis
Yg berkenaan dgn bintang(bintang T
sinode S
Untuk planet bawah (dalam):
Untuk planet atas (luar):
Rata-rata hari yang cerah S untuk planet-planet tata surya tergantung pada periode sidereal rotasinya di sekitar porosnya T, arah rotasi dan periode sidereal revolusi mengelilingi Matahari T.
Gambar 1. Pergerakan planet mengelilingi Matahari
Planet-planet bergerak mengelilingi Matahari dalam bentuk elips (Gbr. 1). Elips adalah kurva tertutup, properti luar biasa yang merupakan keteguhan jumlah jarak dari setiap titik ke dua titik tertentu, yang disebut fokus. Segmen garis lurus yang menghubungkan titik-titik terjauh dari elips disebut sumbu utama. Jarak rata-rata planet dari matahari sama dengan setengah panjang sumbu utama orbit.
hukum Kepler
1. Semua planet di tata surya berputar mengelilingi matahari dalam orbit elips, salah satu fokusnya adalah matahari.
2. Jari-jari - vektor planet untuk interval waktu yang sama menggambarkan luas yang sama, kecepatan planet maksimum pada perihelion dan minimum pada aphelion.
Gambar 2. Deskripsi daerah selama pergerakan planet
3. Kuadrat periode revolusi planet-planet mengelilingi Matahari terkait satu sama lain sebagai pangkat tiga jarak rata-rata mereka dari Matahari
Kemajuan
1. Pelajari hukum gerak planet.
2. Tunjukkan pada gambar lintasan planet-planet, tunjukkan titik-titik: perihelion dan aphelion.
3. Selesaikan tugas.
Latihan 1... Buktikan bahwa kesimpulan mengikuti hukum kedua Kepler: sebuah planet, bergerak dalam orbitnya, memiliki kecepatan maksimum pada jarak terdekat dari Matahari, dan minimum - pada jarak terbesar. Bagaimana kesimpulan ini konsisten dengan hukum kekekalan energi.
Tugas 2... Membandingkan jarak dari Matahari ke planet lain dengan periode revolusinya (lihat tabel 1.2), periksa pemenuhan hukum ketiga Kepler
Tugas 3... Menyelesaikan masalah
Tugas 4. Menyelesaikan masalah
Periode sinodik planet minor luar adalah 500 hari. Tentukan sumbu semi-mayor orbitnya dan periode orbit bintang.
1. Tuliskan nomor, topik dan tujuan pekerjaan.
2. Selesaikan tugas sesuai dengan petunjuk, uraikan hasil yang diperoleh untuk setiap tugas.
3. Jawab pertanyaan keamanan.
Kontrol pertanyaan
1. Merumuskan hukum Kepler.
2. Bagaimana kecepatan planet berubah ketika bergerak dari aphelion ke perihelion?
3. Pada titik orbit mana planet memiliki energi kinetik maksimum; energi potensial maksimum?
Sumber utama (OI)
OI1 Vorontsov-Velyaminov, BA Straut EK Buku Teks “Astronomi. Sebuah tingkat dasar. Kelas 11". M.: Bustard, 2018
Karakteristik utama planet-planet tata surya Tabel 1
Air raksaDiameter (Bumi = 1)
0,382
0,949
0,532
11,209
9,44
4,007
3,883
Diameter, km
4878
12104
12756
6787
142800
120000
51118
49528
Massa (Bumi = 1)
0,055
0,815
0,107
318
Jarak rata-rata dari Matahari (AU)
0,39
0.72
1.52
5.20
9.54
19.18
30.06
Periode orbit (tahun Bumi)
0.24
0.62
1.88
11.86
29.46
84.01
164,8
Eksentrisitas orbital
0,2056
0,0068
0,0167
0,0934
0.0483
0,0560
0,0461
0,0097
Kecepatan orbit (km / detik)
47.89
35.03
29.79
24.13
13.06
9.64
6,81
5.43
Periode rotasi di sekitar porosnya (dalam hari Bumi)
58.65
243
1.03
0.41
0.44
0.72
0.72
Kemiringan sumbu (derajat)
0.0
177,4
23.45
23.98
3.08
26.73
97.92
28,8
Suhu permukaan rata-rata (C)
180 hingga 430
465
89 Sampai 58
82 sampai 0
150
170
200
210
Gravitasi khatulistiwa (Bumi = 1)
0,38
0.9
0,38
2.64
0.93
0.89
1.12
Kecepatan ruang (km / detik)
4.25
10.36
11.18
5.02
59.54
35.49
21.29
23.71
Massa jenis rata-rata (air = 1)
5.43
5.25
5.52
3.93
1.33
0.71
1.24
1.67
Komposisi atmosfer
Tidak
CO2
N2 + O2
CO2
H2 + Dia
H2 + Dia
H2 + Dia
H2 + Dia
Jumlah satelit
Cincin
Tidak
Tidak
Tidak
Tidak
Ya
Ya
Ya
Ya
Beberapa parameter fisik planet-planet tata surya Tabel 2
Objek tata suryaJarak dari Matahari
radius, km
jumlah jari-jari bumi
berat, 10 23 kg
massa relatif terhadap Bumi
kepadatan rata-rata, g / cm 3
periode orbit, jumlah hari bumi
periode orbit
jumlah satelit (bulan)
albedo
percepatan gravitasi di ekuator, m / s 2
kecepatan pemisahan dari gravitasi planet, m / s
keberadaan dan komposisi atmosfer,%
suhu permukaan rata-rata, °
juta km
a.u.
Matahari
695 400
109
1,989 × 10 7
332,80
1,41
25-36
618,0
Tidak hadir
5500
Air raksa
57,9
0,39
2440
0,38
3,30
0,05
5,43
59 hari
0,11
3,70
4,4
Tidak hadir
240
Venus
108,2
0,72
6052
0,95
48,68
0,89
5,25
244
243 hari
0,65
8,87
10,4
CO2, N2, H2O
480
bumi
149,6
1,0
6371
1,0
59,74
1,0
5,52
365,26
23 jam 56 menit 4 detik
0,37
9,78
11,2
N 2, O 2, CO 2, A R, H2O
bulan
150
1,0
1738
0,27
0,74
0,0123
3,34
29,5
27 jam 32 menit
0,12
1,63
2,4
Sangat habis
Mars
227,9
1,5
3390
0,53
6,42
0,11
3,95
687
24 jam 37 menit 23 detik
0,15
3,69
5,0
CO2 (95,3), N2 (2,7),
A R (1,6),
O2 (0,15), H2O (0,03)
Jupiter
778,3
5,2
69911
18986,0
318
1,33
11,86 tahun
9 jam 30 menit 30 detik
0,52
23,12
59,5
H (77), Bukan (23)
128
Saturnus
1429,4
9,5
58232
5684,6
0,69
29,46 tahun
10 jam 14 menit
0,47
8,96
35,5
H, Tidak
170
Uranus
2871,0
19,2
25 362
4
868,3
17
1,29
84,07 tahun
11 h3
20
0,51
8,69
21,3
H (83),
Bukan (15), CH 4
(2)
-143
Neptunus
4504,3
30,1
24 624
4
1024,3
17
1,64
164,8 tahun
16 jam
8
0,41
11,00
23,5
H, Tidak, CH 4
-155
Pluto
5913,5
39,5
1151
0,18
0,15
0,002
2,03
247,7
6,4 hari
1
0,30
0,66
1,3
n 2 , CO, NH3 4
-210
Kerja praktek nomor 5
Tema: Penentuan periode sinodik dan sidereal dari revolusi termasyhur
Tujuan pekerjaan: periode konversi sinodik dan sideris.
Peralatan: model bola langit.
Pembenaran teoretis
Yg berkenaan dgn bintang(bintang) periode revolusi planet disebut periode waktu T , di mana planet membuat satu revolusi penuh mengelilingi Matahari dalam kaitannya dengan bintang-bintang.
sinode periode revolusi planet disebut periode waktu S antara dua konfigurasi berurutan dengan nama yang sama.
sinode periode sama dengan selang waktu antara dua atau setiap fase berurutan identik lainnya. Periode perubahan total semua fase bulan dari novolu sebelum hilal disebut masa sinodik revolusi bulan atau bulan sinodik, yaitu kurang lebih 29,5 hari. Selama waktu inilah Bulan melintasi jalur seperti itu di orbitnya sehingga ia berhasil melewati fase yang sama dua kali.
Revolusi penuh Bulan mengelilingi Bumi relatif terhadap bintang-bintang disebut periode revolusi sidereal atau bulan sideris, berlangsung selama 27,3 hari.
Rumus untuk hubungan antara periode sidereal revolusi dua planet (kita ambil Bumi untuk salah satunya) dan periode sinodik S dari satu relatif terhadap yang lain:
Untuk planet bawah (dalam) : - = ;
Untuk planet atas (luar) : - = , di mana
P adalah periode sidereal planet;
T adalah periode sidereal Bumi;
S adalah periode sinodik planet.
Periode sirkulasi sidereal (dari sidus, bintang; marga. kasus sideris) - periode waktu di mana setiap benda angkasa-satelit membuat revolusi penuh di sekitar benda utama relatif terhadap bintang-bintang. Konsep "periode sidereal revolusi" diterapkan pada benda-benda yang berputar di sekitar Bumi - Bulan (bulan sidereal) dan satelit buatan, serta planet yang berputar mengelilingi Matahari, komet, dll.
Periode sideris disebut juga. Misalnya, tahun Mercurian, tahun Jupiter, dll. Dalam hal ini, jangan lupa bahwa kata "" dapat merujuk pada beberapa konsep. Jadi, orang tidak boleh bingung tahun sidereal terestrial (waktu satu revolusi Bumi mengelilingi Matahari) dan (waktu di mana semua musim berubah), yang berbeda satu sama lain sekitar 20 menit (perbedaan ini terutama disebabkan oleh sumbu terestrial). Tabel 1 dan 2 menunjukkan data periode sinodik dan sidereal revolusi planet. Tabel tersebut juga mencakup indikator Bulan, asteroid sabuk utama, planet kerdil, dan Sedna..
csyntable 1
Tabel 1. Periode sinodik planet-planet(\ displaystyle (\ frac (1) (S)) = (\ frac (1) (T)) - (\ frac (1) (Z)))
Air raksa Uranus Bumi Saturnus309,88 tahun
557 tahun
12 059 tahun
Kemajuan
1. Pelajari hukum hubungan antara periode sinodik dan sidereal planet-planet.
2. Pelajari lintasan bulan pada gambar, tunjukkan bulan sinodik dan sidereal.
3. Selesaikan tugas.
Latihan 1... Tentukan periode sideris planet jika sama dengan periode sinodik. Planet nyata mana di tata surya yang paling dekat dengan kondisi ini?
Tugas 2... Asteroid terbesar Ceres memiliki periode orbit sidereal 4,6 tahun. Hitung periode sinodik dan nyatakan dalam tahun dan hari.
Tugas 3... Sebuah asteroid tertentu memiliki periode sidereal sekitar 14 tahun. Apa periode sinodik dari peredarannya?
Isi laporan
1. Tuliskan nomor, topik dan tujuan pekerjaan.
2. Selesaikan tugas sesuai dengan petunjuk, uraikan hasil yang diperoleh untuk setiap tugas.
3. Jawab pertanyaan keamanan.
Kontrol pertanyaan
1. Periode waktu apa yang disebut periode sideris?
2. Apa bulan sinodik dan sideris bulan?
3. Selama periode waktu berapa jarum menit dan jam bertemu pada dial jam?
Sumber utama (OI)
OI1 Vorontsov-Velyaminov, BA Straut EK Buku Teks “Astronomi. Sebuah tingkat dasar. Kelas 11". M.: Bustard, 2018
Kata pengantar
Pengamatan dan kerja praktek dalam astronomi memainkan peran penting dalam pembentukan konsep astronomi. Mereka meningkatkan minat pada subjek yang dipelajari, menghubungkan teori dengan praktik, mengembangkan kualitas seperti pengamatan, perhatian, disiplin.
Manual ini menggambarkan pengalaman penulis dalam mengatur dan melakukan kerja praktek astronomi di sekolah menengah.
Manual ini dibagi menjadi dua bab. Bab pertama memberikan beberapa catatan khusus tentang penggunaan instrumen seperti teleskop, theodolite, jam matahari, dll. Bab kedua menjelaskan 14 karya praktis yang pada dasarnya sesuai dengan program astronomi. Guru dapat melakukan kegiatan ekstrakurikuler yang tidak disediakan oleh program observasi. Karena kenyataan bahwa tidak semua sekolah memiliki jumlah teleskop dan theodolit yang diperlukan, beberapa pengamatan
Denia bisa digabungkan menjadi satu pelajaran. Di akhir pekerjaan, diberikan pedoman untuk organisasi dan implementasinya.
Penulis menganggapnya sebagai kewajibannya untuk mengucapkan terima kasih kepada wasit M.M.Dagaev dan A.D. Marlensky atas instruksi berharga yang dibuat dalam mempersiapkan buku untuk diterbitkan.
Pengarang.
Bab I
PERALATAN UNTUK OBSERVASI ASTRONOMI DAN KERJA PRAKTIS
TELESKOP DAN THEODOLIT
Deskripsi dan petunjuk penggunaan perangkat ini cukup lengkap dijelaskan dalam buku teks lain dan dalam lampiran perangkat. Berikut adalah beberapa panduan untuk penggunaannya.
Teleskop
Seperti yang Anda ketahui, untuk pemasangan tripod teleskop ekuatorial yang akurat, lensa okulernya harus memiliki benang silang. Salah satu metode membuat persilangan utas dijelaskan dalam "Buku Pegangan astronomi amatir" oleh P. G. Kulikovsky dan terdiri dari yang berikut.
Pada diafragma lensa mata atau cincin cahaya yang dibuat sesuai dengan diameter lengan lensa mata, dengan bantuan pernis alkohol, dua helai atau dua jaring laba-laba harus direkatkan secara tegak lurus. Agar benang dapat diregangkan dengan baik saat menempel, perlu untuk memasang beban ringan (misalnya, bola plastisin atau pelet) ke ujung rambut (panjang sekitar 10 cm). Kemudian letakkan rambut dengan diameter pada cincin yang terletak secara horizontal tegak lurus satu sama lain dan teteskan setetes minyak di tempat yang tepat, biarkan mengering selama beberapa jam. Setelah pernis mengering, potong ujungnya dengan hati-hati dengan pemberat. Jika crosshair direkatkan ke ring, itu harus dimasukkan ke dalam selongsong okuler sehingga persilangan benang berada di diafragma okuler.
Anda juga dapat membuat crosshair menggunakan metode fotografi. Untuk melakukan ini, Anda perlu memotret dua garis yang saling tegak lurus, digambar dengan jelas dengan tinta di atas kertas putih, dan kemudian mendapatkan gambar positif dari negatif pada film lain. Hasil "crosshair" harus dipotong sesuai ukuran tabung dan dipasang di diafragma lensa mata.
Ketidaknyamanan besar teleskop refraktor sekolah adalah stabilitasnya yang lemah pada tripod yang terlalu ringan. Oleh karena itu, jika teleskop dipasang pada tiang stabil permanen, kondisi pengamatan meningkat secara signifikan. Baut tempat teleskop dipasang, yang disebut lancip Morse No. 3, dapat dibuat di bengkel sekolah. Anda juga dapat menggunakan baut pemasangan dari tripod yang disertakan dengan teleskop.
Meskipun teleskop terbaru memiliki target pencari, jauh lebih nyaman untuk memiliki tabung pencari dengan perbesaran rendah (misalnya, teleskop) pada teleskop. Finder dipasang di cincin rak khusus sehingga sumbu optiknya benar-benar sejajar dengan sumbu optik teleskop. Pada teropong yang tidak memiliki finder, pada saat membidik objek yang redup, masukkan lensa okuler dengan perbesaran paling kecil, dalam hal ini lapang pandang adalah
leher. Setelah membidik, lepaskan lensa okuler dengan hati-hati dan ganti dengan yang lain dengan perbesaran yang lebih tinggi.
Sebelum mengarahkan teleskop ke objek yang redup, lensa okuler harus diatur agar fokus (ini dapat dilakukan pada objek terestrial yang jauh atau cahaya yang terang). Agar tidak berulang kali membidik, sebaiknya tandai posisi ini pada tabung okuler dengan garis yang menonjol.
Saat mengamati Bulan dan Matahari, harus diingat bahwa dimensi sudutnya sekitar 32 ", dan jika Anda menggunakan lensa mata yang memberikan perbesaran 80x, maka bidang pandangnya hanya 30". Untuk pengamatan planet, bintang ganda, serta detail individu dari permukaan bulan dan bentuk bintik matahari, disarankan untuk menggunakan perbesaran tertinggi.
Saat melakukan pengamatan, penting untuk mengetahui durasi pergerakan benda langit melalui bidang pandang teleskop stasioner pada perbesaran yang berbeda. Jika bintang berada di dekat ekuator langit, maka karena rotasi Bumi di sekitar porosnya, ia akan bergerak di bidang pandang tabung dengan kecepatan 15" dalam 1 menit. Bidang pandang pada 1 ° 07 "dan 30" termasyhur akan berlalu dalam 4,5 menit dan dalam 2 menit, masing-masing.
Di sekolah yang tidak memiliki teleskop, Anda dapat membuat teleskop refraktor buatan sendiri dari lensa besar dari epidiaskop dan lensa mata dari mikroskop sekolah1. Sebuah pipa yang panjangnya kira-kira 53 cm dibuat dari besi atap sesuai dengan diameter objektifnya.Sebuah piringan kayu yang dilubangi untuk okulernya dimasukkan ke ujung yang lain.
1 Deskripsi teleskop semacam itu diberikan dalam artikel oleh BA Kolokolov dalam jurnal "Fisika di Sekolah", 1957, No. 1.
Saat membuat teleskop, Anda harus memperhatikan fakta bahwa sumbu optik objektif dan lensa okuler bertepatan. Untuk meningkatkan kejernihan gambar dari tokoh-tokoh terang seperti bulan dan matahari, lensa harus dilubangi. Perbesaran teleskop semacam itu adalah sekitar 25. Tidak sulit membuat teleskop buatan sendiri dari kaca mata1.
Untuk menilai kelayakan teleskop, Anda perlu mengetahui data seperti perbesaran, sudut resolusi batas, daya tembus dan bidang pandang.
Perbesaran ditentukan oleh rasio panjang fokus lensa F dengan panjang fokus lensa okuler f (masing-masing tidak sulit ditentukan secara eksperimental):
Perbesaran ini juga dapat ditemukan dari rasio diameter lensa D dengan diameter yang disebut exit pupil d:
Murid keluar ditentukan sebagai berikut. Tabung memfokuskan "di tak terhingga", yaitu, praktis pada objek yang sangat jauh. Kemudian diarahkan ke latar belakang yang terang (misalnya, ke langit yang cerah), dan pada kertas grafik atau kertas kalkir, memegangnya di dekat lensa mata, diperoleh lingkaran yang digambarkan dengan jelas - gambar tujuan yang diberikan oleh lensa mata. Ini akan menjadi murid keluar.
1 ID Novikov, VA Shishakov, Instrumen Astronomi Buatan Sendiri dan Pengamatan dengan Mereka, Nauka, 1965.
Sudut resolusi pembatas r mencirikan jarak sudut minimum antara dua bintang atau detail permukaan planet, di mana mereka terlihat secara terpisah. Teori difraksi cahaya memberikan rumus sederhana untuk menentukan r dalam detik busur:
di mana D adalah diameter lensa dalam milimeter.
Dalam prakteknya, nilai r dapat diperkirakan dari pengamatan biner dekat menggunakan tabel di bawah ini.
Koordinat Bintang Besaran komponen Jarak sudut antar komponen
Untuk menemukan bintang yang tercantum dalam tabel, atlas bintang A.A.Mikhailov1 mudah digunakan.
Lokasi beberapa bintang biner ditunjukkan pada Gambar 1.
1 Anda juga dapat menggunakan "Pelatihan Bintang Atlas" oleh A. D. Mogilko, di mana posisi bintang diberikan pada 14 peta skala besar.
Theodolit
Dalam pengukuran sudut dengan teodolit, kesulitan yang terkenal adalah membaca bacaan pada tungkai. Oleh karena itu, mari kita perhatikan lebih detail contoh penghitungan menggunakan vernier pada teodolit TT-50.
Kedua dial, vertikal dan horizontal, dibagi menjadi derajat, setiap derajat, pada gilirannya, dibagi lagi menjadi 3 bagian lagi, masing-masing 20 ". Indikator referensi adalah goresan nol dari vernier (vernier) yang ditempatkan pada alidade. anggota badan, maka fraksi pembagian anggota badan dimana pukulan tidak bertepatan ditentukan oleh skala vernier.
Vernier biasanya memiliki 40 divisi, yang panjangnya mencakup 39 divisi ekstremitas (Gbr. 2) 1. Ini berarti bahwa setiap pembagian vernier adalah 39 / 4o pembagian anggota badan, atau, dengan kata lain, U40 kurang dari itu. Karena satu pembagian anggota badan sama dengan 20 ", maka pembagian vernier kurang dari pembagian anggota badan dengan 30".
Biarkan goresan nol dari vernier mengambil posisi yang ditunjukkan oleh panah pada Gambar 3. Perhatikan bahwa persis
1 Untuk memudahkan, skala lingkaran ditampilkan sebagai garis lurus.
pembagian kesembilan dari vernier bertepatan dengan pukulan anggota badan. Pembagian kedelapan tidak mencapai pukulan anggota badan yang sesuai dengan 0 ", 5, ketujuh - ke G, keenam - ke G, 5, dan pukulan nol tidak mencapai pukulan anggota badan yang sesuai (di sebelah kanan it) sebesar 0", 5-9 = 4 " , 5. Oleh karena itu, hitungan mundur akan ditulis sebagai berikut1:
Beras. 3. Menghitung dengan vernier
Untuk pembacaan yang lebih akurat, dua vernier dipasang pada masing-masing anggota badan, yang terletak 180 ° dari satu sama lain. Pada salah satunya (yang diambil sebagai yang utama), derajat dihitung, dan menit diambil sebagai rata-rata aritmatika dari pembacaan kedua vernier. Namun, untuk latihan di sekolah, cukup menghitung satu vernier dalam satu waktu.
1 Pendigitalan vernier dilakukan agar pembacaan dapat segera dilakukan. Memang, goresan yang cocok sesuai dengan 4 ", 5, yang berarti bahwa 4", 5 harus ditambahkan ke angka 6Г20 ".
Selain penglihatan, ulir lensa mata digunakan untuk menentukan jarak menggunakan batang pengintai (penggaris di mana pembagian yang sama diterapkan, terlihat jelas dari kejauhan). Jarak sudut antara untaian horizontal ekstrim a dan b (Gbr. 4) dipilih sehingga 100 cm batang pas di antara untaian ini ketika batang tepat 100 m dari theodolit. Dalam hal ini, rasio pengintai adalah 100.
Filamen okular juga dapat digunakan untuk pengukuran sudut perkiraan, mengingat jarak sudut antara filamen horizontal a dan b p. Adalah 35 ".
POJOK SEKOLAH
Untuk pengukuran astronomi seperti menentukan ketinggian Matahari tengah hari, garis lintang geografis suatu tempat dari pengamatan Bintang Utara, jarak ke objek yang jauh, yang dilakukan sebagai ilustrasi metode astronomi, Anda dapat menggunakan goniometer sekolah, yang ditemukan di hampir setiap sekolah.
Perangkat perangkat dapat dilihat dari Gambar 5. Di bagian belakang alas goniometer, di tengah pada engsel, terdapat tabung untuk memasang goniometer pada tripod atau pada tongkat yang dapat ditancapkan ke tanah. Karena pemasangan tabung yang dapat diputar, dial busur derajat dapat dipasang di bidang vertikal dan horizontal. Indikator sudut vertikal adalah panah tegak 1. Untuk mengukur sudut horizontal, digunakan alidade 2 dengan dioptri, dan pemasangan dasar perangkat dikendalikan oleh dua tingkat 3. Tabung pengamatan 4 dipasang di tepi atas untuk kemudahan penggunaan.
yodki pada subjek. Untuk menentukan ketinggian Matahari, layar lipat 5 digunakan, di mana titik terang diperoleh ketika tabung diarahkan ke Matahari.
BEBERAPA INSTRUMEN SITUS ASTRONOMI
Alat untuk menentukan ketinggian tengah hari Matahari
Di antara berbagai jenis perangkat ini, yang paling nyaman, menurut kami, adalah altimeter kuadran (Gbr. 6). Ini terdiri dari sudut siku-siku (dua papan) terpasang
padanya dalam bentuk busur penggaris logam dan batang horizontal A, diperkuat dengan tiang kawat di tengah lingkaran (di mana penggaris adalah bagiannya). Jika Anda mengambil penggaris logam sepanjang 45 cm dengan pembagian, maka Anda tidak perlu menandainya secara bertahap. Setiap sentimeter penggaris akan sesuai dengan dua derajat. Dalam hal ini, panjang dudukan kawat harus sama dengan 28,6 cm. Sebelum mengukur tinggi matahari tengah hari, instrumen harus diatur pada garis datar atau tegak lurus dan diorientasikan dengan alas yang lebih rendah di sepanjang garis tengah hari.
Kutub Kutub Dunia
Biasanya, di lokasi geografis sekolah, sebuah tiang atau tiang miring digali ke dalam tanah untuk menunjukkan arah sumbu dunia. Tetapi untuk pelajaran astronomi ini tidak cukup, di sini Anda perlu berhati-hati dalam mengukur
sudut antara sumbu dunia dan bidang cakrawala. Oleh karena itu, kami dapat merekomendasikan penunjuk dalam bentuk batang dengan panjang sekitar 1 m dengan eclimeter yang cukup besar, dibuat, misalnya, dari busur derajat sekolah (Gbr. 7). Ini memberikan kejelasan yang lebih baik dan akurasi yang cukup dalam mengukur tinggi tiang.
Instrumen perjalanan paling sederhana
Untuk mengamati perjalanan bintang melalui meridian langit (yang terkait dengan banyak masalah praktis), Anda dapat menggunakan instrumen jalur ulir paling sederhana (Gbr. 8).
Untuk memasangnya, perlu menggambar garis tengah hari di situs dan menggali dua pilar di ujungnya. Pilar selatan harus cukup tinggi (sekitar 5 m) sehingga garis tegak lurus yang diturunkan darinya menutupi
wilayah langit yang lebih luas. Ketinggian pilar utara, dari mana garis tegak lurus kedua turun, adalah sekitar 2 m, jarak antara pilar adalah 1,5-2 m, pada malam hari, utas harus diterangi. Instalasi semacam itu nyaman karena memastikan pengamatan puncak tokoh-tokoh oleh beberapa siswa sekaligus1.
penunjuk bintang
Penunjuk bintang (gbr. 9) terdiri dari bingkai cahaya dengan batang paralel pada perangkat artikulasi. Dengan mengarahkan salah satu batang ke bintang, kami mengarahkan yang lain ke arah yang sama. Saat membuat penunjuk seperti itu, perlu tidak ada serangan balik di engselnya.
Beras. 9. Penunjuk bintang
1 Model lain dari instrumen bagian dijelaskan dalam koleksi "Instrumen Sekolah Baru untuk Fisika dan Astronomi", ed. APN RSFSR, 1959.
Jam matahari menunjukkan waktu musim panas, standar dan lokal1
Jam matahari biasa (khatulistiwa atau horizontal), yang dijelaskan dalam banyak buku teks, memiliki kelemahan yang ditunjukkannya
Beras. 10. Jam matahari dengan grafik persamaan waktu
Mereka menyebut waktu matahari yang sebenarnya, yang jarang kita gunakan dalam praktik. Jam matahari yang dijelaskan di bawah ini (Gbr. 10) bebas dari kelemahan ini dan merupakan perangkat yang sangat berguna untuk mempelajari masalah yang berkaitan dengan konsep waktu, serta untuk pekerjaan praktis.
1 Model jam ini diusulkan oleh A. D. Mogilko dan dijelaskan dalam koleksi "Instrumen Sekolah Baru untuk Fisika dan Astronomi", ed. APN RSFSR, 1959,
Lingkaran jam 1 dipasang pada penopang horizontal di bidang ekuator, yaitu pada sudut 90 ° -av, di mana f adalah garis lintang tempat itu. Alidade 2 yang berputar pada sumbu memiliki di salah satu ujung lubang melingkar kecil 3, dan di ujung lainnya, pada batang 4, grafik persamaan waktu dalam bentuk angka delapan. Indikator waktu diwakili oleh tiga jarum pada bilah alidade di bawah lubang 3. Ketika jam diatur dengan benar, jarum M menunjukkan waktu lokal, jarum Z - waktu zona dan jarum D - waktu musim panas. Selain itu, panah M diterapkan tepat di bawah tengah lubang 3 tegak lurus terhadap dial. Untuk menggambar panah, saya perlu mengetahui koreksi% -n, di mana X adalah bujur tempat, dinyatakan dalam ukuran per jam, n adalah jumlah zona waktu. Jika koreksinya positif, maka panah I diatur ke kanan panah M, jika negatif - ke kiri. Panah D diatur dari panah I ke kiri selama 1 jam.Ketinggian lubang 3 dari alidade ditentukan oleh ketinggian h dari garis ekuator pada grafik persamaan waktu, diplot pada batang 4.
Untuk menentukan waktu, arloji diarahkan dengan hati-hati di sepanjang meridian dengan garis "0-12", alasnya diatur secara horizontal di sepanjang level, kemudian alidade diputar hingga sinar matahari yang melewati lubang 3 mengenai cabang grafik sesuai dengan tanggal pengamatan. Tangan pada saat ini akan memberikan hitungan mundur.
Sudut Astronomi
Untuk memecahkan masalah dalam pelajaran astronomi, untuk melakukan sejumlah pekerjaan praktis (menentukan garis lintang suatu tempat, menentukan waktu Matahari dan bintang-bintang, mengamati satelit Yupiter, dll), serta untuk menggambarkan materi yang disajikan dalam pelajaran, selain tabel astronomi yang diterbitkan, berguna untuk memiliki di kelas, tabel referensi skala besar, grafik, gambar, hasil pengamatan, contoh kerja praktek siswa dan bahan lain yang membentuk sudut astronomi. Sudut astronomi juga membutuhkan Kalender Astronomi (buku tahunan yang diterbitkan oleh VAGO dan Kalender Astronomi Sekolah), yang berisi informasi yang diperlukan untuk kelas, menunjukkan peristiwa astronomi yang paling penting, dan menyediakan data tentang pencapaian dan penemuan terbaru dalam astronomi.
Jika kalender tidak cukup, disarankan untuk memiliki tabel dan grafik referensi berikut di sudut astronomi: deklinasi Matahari (setiap 5 hari); persamaan waktu (tabel atau grafik), perubahan fase bulan dan deklinasinya untuk tahun tertentu; konfigurasi satelit Jupiter dan tabel gerhana satelit; visibilitas planet-planet pada tahun tertentu; informasi tentang gerhana Matahari dan Bulan; beberapa nilai astronomi yang konstan; koordinat bintang paling terang, dll.
Selain itu, peta bintang bergerak dan atlas bintang pelatihan A.D. Mogilko, peta bintang bisu, dan model bola langit diperlukan.
Untuk mencatat momen tengah hari yang sebenarnya, akan lebih mudah untuk memiliki relai foto yang dipasang khusus di sepanjang meridian (Gbr. 11). Kotak di mana relai foto ditempatkan memiliki dua celah sempit yang berorientasi tepat di sepanjang meridian. Sinar matahari, melewati celah luar (lebar celah 3-4 mm) tepat pada siang hari, memasuki celah kedua, dalam, jatuh pada fotosel dan menyalakan bel listrik. Segera setelah sinar dari celah luar dipindahkan dan berhenti menerangi fotosel, bel terputus. Jika jarak antar celah 50 cm, durasi sinyal sekitar 2 menit.
Jika perangkat dipasang secara horizontal, maka penutup atas ruang antara celah luar dan dalam harus dibuat dengan kemiringan untuk memastikan bahwa sinar matahari masuk ke celah dalam. Sudut kemiringan penutup atas tergantung pada ketinggian tengah hari tertinggi Matahari di lokasi tertentu.
Untuk menggunakan sinyal yang diberikan untuk memeriksa jam, pada kotak relai foto, Anda harus memiliki tabel yang menunjukkan saat-saat tengah hari yang sebenarnya dengan selang waktu tiga hari1.
Karena jangkar relai elektromagnetik tertarik ketika digelapkan, pelat kontak I, yang melaluinya rangkaian bel dihidupkan, harus tertutup secara normal, yaitu, tertutup ketika jangkar dilepaskan.
1 Perhitungan momen tengah hari yang sebenarnya diberikan dalam pekerjaan No. 3 (lihat halaman 33).
Bab II.
OBSERVASI DAN KERJA PRAKTIS
Latihan praktis dapat dibagi menjadi tiga kelompok: a) pengamatan dengan mata telanjang, b) pengamatan benda langit menggunakan teleskop dan alat optik lainnya, c) pengukuran menggunakan teodolit, alat goniometrik sederhana dan peralatan lainnya.
Pekerjaan kelompok pertama (mengamati langit berbintang, mengamati pergerakan planet, mengamati pergerakan bulan di antara bintang-bintang) dilakukan oleh semua siswa di kelas di bawah bimbingan guru atau individu.
Saat melakukan pengamatan dengan teleskop, kesulitan muncul karena biasanya ada satu atau dua teleskop di sekolah, dan siswanya banyak. Jika kita memperhitungkan fakta bahwa durasi pengamatan oleh setiap siswa jarang melebihi satu menit, maka menjadi jelas kebutuhan untuk meningkatkan organisasi pengamatan astronomi.
Oleh karena itu, disarankan untuk membagi kelas menjadi link yang terdiri dari 3-5 orang dan setiap link, tergantung ketersediaan perangkat optik di sekolah, untuk menentukan waktu pengamatan. Misalnya, pada bulan-bulan musim gugur, pengamatan dapat dijadwalkan mulai pukul 8 malam. Jika Anda memberikan setiap tautan 15 menit, maka bahkan jika Anda memiliki satu alat, seluruh kelas akan dapat mengamati dalam 1,5-2 jam.
Mengingat bahwa cuaca sering mengganggu rencana pengamatan, pekerjaan harus dilakukan pada bulan-bulan ketika cuaca paling stabil. Dalam hal ini, setiap tautan harus melakukan 2-3 pekerjaan. Ini sangat mungkin jika sekolah memiliki 2-3 instrumen dan guru memiliki kesempatan untuk menarik asisten laboratorium berpengalaman atau astronomi amatir dari aset kelas untuk membantu.
Dalam beberapa kasus, Anda dapat meminjam alat optik dari sekolah tetangga untuk mengajar. Untuk beberapa pekerjaan (misalnya, mengamati satelit Yupiter, menentukan ukuran Matahari dan Bulan, dan lainnya), berbagai teleskop, teodolit, teropong prismatik, dan teleskop buatan sendiri cocok.
Pekerjaan kelompok ketiga dapat dilakukan baik oleh unit maupun oleh seluruh kelas. Untuk melakukan sebagian besar jenis pekerjaan ini, Anda dapat menggunakan perangkat sederhana yang tersedia di sekolah (goniometer, eclimeter, gnomon, dll.). (...)
Pekerjaan 1.
PENGAMATAN ROTASI HARIAN TERLIHAT DARI STARRY SKY
I. Menurut posisi konstelasi sirkumpolar Ursa Minor dan Ursa Major
1. Pada malam hari amati (setelah 2 jam) bagaimana posisi rasi bintang Ursa Minor dan Ursa Major berubah. "
2. Masukkan hasil pengamatan ke dalam tabel, arahkan rasi bintang relatif terhadap garis tegak lurus.
3. Buatlah kesimpulan dari pengamatan:
a) di mana pusat rotasi langit berbintang;
b) ke arah mana ia berputar;
c) berapa derajat konstelasi berputar kira-kira dalam 2 jam.
II. Saat bintang-bintang melewati bidang pandang
tabung optik tetap
Peralatan: teleskop atau theodolite, stopwatch.
1. Arahkan teleskop atau tabung teodolit ke beberapa bintang yang terletak di dekat ekuator langit (pada bulan-bulan musim gugur, misalnya, di Orel). Pasang pipa di ketinggian sehingga bintang melewati bidang pandang dengan diameter.
2. Dengan mengamati gerak semu bintang, tentukan dengan bantuan stopwatch waktu yang dilaluinya melalui bidang pandang tabung1.
3. Mengetahui besarnya bidang pandang (dari paspor atau dari buku referensi) dan waktu, hitung dengan kecepatan sudut berapa langit berbintang berotasi (berapa derajat per jam).
4. Tentukan ke arah mana langit berbintang berputar, dengan mempertimbangkan bahwa tabung dengan lensa mata astronomis memberikan gambar terbalik.
Pekerjaan 2.
PENGAMATAN PERUBAHAN TAHUNAN DI STARRY SKY
1. Pada jam yang sama, sebulan sekali, amati posisi rasi bintang sirkumpolar Ursa Major dan Ursa Minor, serta posisi rasi bintang di sisi selatan langit (lakukan 2 pengamatan).
2. Masukkan hasil pengamatan rasi bintang sirkumpolar pada tabel.
1 Jika bintang memiliki deklinasi b, maka waktu yang ditemukan harus dikalikan dengan cos b.
3. Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan:
a) apakah posisi rasi bintang tetap tidak berubah pada jam yang sama dalam sebulan;
b) ke arah mana rasi bintang sirkumpolar bergerak dan berapa derajat per bulan;
c) bagaimana posisi rasi bintang berubah di sisi selatan langit: ke arah mana mereka bergerak dan berapa derajat.
Catatan metodis untuk pekerjaan No. 1 dan 2
1. Untuk menggambar rasi bintang dengan cepat dalam karya No. 1 dan 2, siswa harus memiliki templat rasi bintang yang sudah jadi, dipotong dari peta atau dari Gambar 5 dari buku teks astronomi sekolah. Sematkan templat ke titik a (Polar) pada garis vertikal, putar hingga garis "a-r" Ursa Minor mengambil posisi yang sesuai relatif terhadap garis tegak lurus, dan pindahkan konstelasi dari templat ke gambar.
2. Metode kedua mengamati rotasi diurnal langit lebih cepat. Namun, dalam hal ini, siswa merasakan pergerakan langit berbintang dari barat ke timur, yang memerlukan klarifikasi tambahan.
Untuk penilaian kualitatif rotasi sisi selatan langit berbintang tanpa teleskop, metode ini dapat direkomendasikan. Penting untuk berdiri agak jauh dari tiang yang ditempatkan secara vertikal, atau garis tegak lurus yang terlihat jelas, memproyeksikan tiang atau benang di dekat bintang. Sudah setelah 3-4 menit, pergerakan bintang ke barat akan terlihat jelas.
3. Perubahan posisi konstelasi di sisi selatan langit (pekerjaan No. 2) dapat ditentukan oleh perpindahan bintang-bintang dari meridian dalam waktu sekitar satu bulan. Rasi bintang Elang dapat diambil sebagai objek pengamatan. Memiliki arah meridian (misalnya, 2 garis tegak lurus), mereka merayakan pada awal September (sekitar pukul 20) saat klimaks bintang Altair (Elang). Sebulan kemudian, pada jam yang sama, pengamatan kedua dilakukan dan dengan bantuan instrumen goniometrik, mereka memperkirakan berapa derajat pergerakan bintang ke barat meridian (offset harus sekitar 30 °).
Dengan bantuan theodolite, perpindahan bintang ke barat dapat diketahui jauh lebih awal, karena sekitar 1 ° per hari.
4. Pelajaran langit berbintang pertama diadakan di situs astronomi setelah pelajaran pengantar pertama. Setelah berkenalan dengan rasi bintang Ursa Major dan Ursa Minor, guru memperkenalkan siswa dengan rasi bintang paling khas dari langit musim gugur, yang harus diketahui dengan kuat dan dapat ditemukan. Dari Biduk, siswa melakukan "perjalanan" melalui Bintang Utara ke konstelasi Cassiopeia, Pegasus, dan Andromeda. Perhatikan nebula besar di konstelasi Andromeda, yang terlihat pada malam tanpa bulan dengan mata telanjang sebagai titik kabur yang samar. Di sini, di bagian timur laut langit, rasi bintang Aurigae dengan bintang terang Capella dan Perseus dengan bintang variabel Algol dicatat.
Kami kembali ke Biduk lagi dan melihat di mana istirahat di pegangan poin "ember". Tidak tinggi di atas cakrawala di sisi barat langit, kami menemukan bintang oranye terang Arcturus (a Bootes), dan kemudian di atasnya dalam bentuk irisan dan seluruh konstelasi. Di sebelah kiri Volop-
setengah lingkaran bintang lunak menonjol - Mahkota Utara. Hampir di puncak, Lyra (Vega) bersinar terang, timur di sepanjang Bima Sakti terletak konstelasi Cygnus, dan darinya langsung ke selatan - Elang dengan bintang terang Altair. Berbelok ke timur, kita kembali menemukan rasi bintang Pegasus.
Di akhir pelajaran, Anda dapat menunjukkan di mana ekuator langit dan lingkaran deklinasi awal berada. Siswa akan membutuhkan ini karena mereka menjadi akrab dengan garis-garis dasar dan titik-titik bola langit dan koordinat ekuator.
Di kelas berikutnya di musim dingin dan musim semi, siswa berkenalan dengan rasi bintang lain, melakukan sejumlah pengamatan astrofisika (warna bintang, perubahan kecerahan bintang variabel, dll.).
Pekerjaan 3.
PENGAMATAN KETINGGIAN MATAHARI SIANG
Peralatan: altimeter kuadran, atau goniometer sekolah, atau gnomon.
1. Selama sebulan, seminggu sekali pada siang hari yang sebenarnya, ukur ketinggian Matahari. Hasil pengukuran dan data deklinasi Matahari di sisa bulan dalam setahun (diambil setelah seminggu) harus dimasukkan ke dalam tabel.
2. Buatlah grafik perubahan ketinggian tengah hari Matahari, plot tanggal pada sumbu X, dan ketinggian tengah hari pada sumbu Y. Pada grafik, buat garis lurus yang sesuai dengan ketinggian titik khatulistiwa di bidang meridian pada garis lintang tertentu, tandai titik ekuinoks dan titik balik matahari dan buat kesimpulan tentang sifat perubahan ketinggian Matahari selama setahun .
Catatan. Anda dapat menghitung ketinggian tengah hari Matahari dengan deklinasi di sisa tahun menggunakan persamaan
Catatan metodis
1. Untuk mengukur ketinggian Matahari pada siang hari, seseorang harus terlebih dahulu menentukan arah garis tengah hari, atau mengetahui momen tengah hari yang sebenarnya menurut waktu standar. Anda dapat menghitung momen ini jika Anda mengetahui persamaan waktu pada hari pengamatan, garis bujur tempat dan jumlah zona waktu (...)
2. Jika jendela kelas menghadap ke selatan, maka dipasang altimeter kuadran, misalnya di ambang jendela, di sepanjang meridian memungkinkan pada siang hari yang sebenarnya untuk segera mendapatkan ketinggian Matahari.
Saat mengukur dengan gnomon, Anda juga dapat menyiapkan skala pada alas horizontal terlebih dahulu dan segera mendapatkan nilai sudut Iiq dari panjang bayangan. Untuk menandai skala, rasio digunakan
di mana I adalah tinggi gnomon, r adalah panjang bayangannya.
Anda juga dapat menggunakan metode cermin mengambang yang ditempatkan di antara bingkai jendela. Seekor kelinci, yang dilempar ke dinding seberang, pada siang hari yang sebenarnya akan melintasi garis meridian yang ditandai dengan skala ketinggian Matahari. Dalam hal ini, seluruh kelas, mengamati kelinci, dapat menandai ketinggian tengah hari Matahari.
3. Mempertimbangkan bahwa pekerjaan ini tidak memerlukan akurasi pengukuran yang tinggi dan bahwa menjelang kulminasi, ketinggian Matahari berubah secara tidak signifikan dalam kaitannya dengan momen kulminasi (sekitar 5 "dalam interval ± 10 menit), waktu pengukuran dapat menyimpang dari setengah hari yang sebenarnya dengan 10-15 menit. ...
4. Dalam pekerjaan ini berguna untuk membuat setidaknya satu pengukuran dengan bantuan theodolite. Perlu dicatat bahwa ketika mengarahkan benang horizontal tengah dari garis bidik di bawah tepi bawah cakram Matahari (sebenarnya di bawah yang atas, karena tabung teodolit memberikan gambar yang berlawanan), kurangi jari-jari sudut Matahari (sekitar 16 " ) dari hasil untuk mendapatkan ketinggian pusat disk Sun.
Hasil yang diperoleh dengan bantuan theodolite dapat digunakan lebih lanjut untuk menentukan garis lintang geografis suatu tempat, jika karena alasan tertentu pekerjaan ini tidak dapat dilakukan.
Pekerjaan 4.
MENENTUKAN ARAH MERIDIAN SURGAWI
1. Pilih titik yang nyaman untuk mengamati sisi selatan langit (mungkin di dalam kelas jika jendela menghadap ke selatan).
2. Tempatkan theodolite dan di bawah garis tegak lurus, diturunkan dari dasar atas tripod, buat tanda permanen dan terlihat jelas dari titik yang dipilih. Saat mengamati di malam hari, bidang pandang tabung theodolite perlu sedikit diterangi dengan cahaya yang menyebar sehingga filamen lensa mata terlihat jelas.
3. Setelah memperkirakan kira-kira arah titik selatan (misalnya dengan bantuan kompas theodolite atau mengarahkan pipa ke Bintang Kutub dan memutarnya 180 °), arahkan pipa ke bintang yang cukup terang, terletak sedikit ke di sebelah timur meridian, perbaiki alidade lingkaran vertikal dan pipa. Ambil tiga bacaan pada dial horizontal.
4. Tanpa mengubah ketinggian pipa, ikuti pergerakan bintang sampai ketinggian yang sama setelah melewati meridian. Lakukan pembacaan kedua dari dial horizontal dan ambil rata-rata aritmatika dari pembacaan ini. Ini akan menjadi hitungan mundur ke titik selatan.
5. Arahkan pipa ke arah titik selatan, yaitu, atur garis nol pada vernier ke angka yang sesuai dengan bacaan yang ditemukan. Jika tidak ada objek duniawi yang akan berfungsi sebagai titik referensi untuk titik selatan yang jatuh ke bidang pandang pipa, maka perlu untuk "mengikat" arah yang ditemukan ke objek yang terlihat jelas (timur atau barat meridian).
Catatan metodis
1. Metode yang dijelaskan untuk menentukan arah meridian pada ketinggian yang sama dari setiap bintang lebih akurat. Jika meridian ditentukan oleh Matahari, maka harus diingat bahwa deklinasi Matahari terus berubah. Ini mengarah pada fakta bahwa kurva yang dilalui Matahari pada siang hari adalah asimetris terhadap meridian (Gbr. 12). Ini berarti bahwa arah yang ditemukan, sebagai setengah jumlah laporan pada ketinggian Matahari yang sama, akan sedikit berbeda dari meridian. Kesalahan dalam hal ini bisa sampai 10".
2. Untuk penentuan arah pengukuran yang lebih akurat
Diana mengambil tiga bacaan menggunakan tiga garis horizontal yang ditemukan di lensa mata tabung (Gbr. 13). Dengan mengarahkan pipa ke bintang dan bertindak dengan sekrup mikrometri, bintang ditempatkan sedikit di atas garis horizontal atas. Bertindak hanya dengan sekrup mikrometrik dari alidade dari lingkaran horizontal dan mempertahankan ketinggian theodolite, mereka menjaga bintang pada ulir vertikal sepanjang waktu.
Segera setelah menyentuh ulir horizontal atas a, pembacaan pertama dilakukan. Kemudian bintang dilewatkan melalui benang horizontal tengah dan bawah b dan c dan dilakukan pembacaan kedua dan ketiga.
Setelah bintang melewati meridian, tangkap pada ketinggian yang sama dan lakukan lagi pembacaan pada ekstremitas horizontal, hanya dalam urutan terbalik: pertama pembacaan ketiga, kemudian kedua dan pertama, karena bintang setelah melewati meridian akan turun, dan dalam tabung yang memberikan gambar terbalik, itu akan naik. Saat mengamati Matahari, mereka melakukan hal yang sama, melewati filamen horizontal tepi bawah piringan Matahari.
3. Untuk mengikat arah yang ditemukan ke objek yang terlihat, Anda perlu mengarahkan pipa ke objek ini (dunia) dan merekam lingkaran horizontal. Dengan mengurangkan pembacaan titik selatan, azimuth objek terestrial diperoleh. Saat memasang kembali theodolite pada titik yang sama, perlu untuk mengarahkan pipa ke objek bumi dan, mengetahui sudut antara arah ini dan arah meridian, pasang pipa theodolite di bidang meridian.
BUKU TEKS KOHETS FRAGMEHTA
LITERATUR
Kalender astronomi WAGO (buku tahunan), ed. Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet (sejak 1964, "Ilmu Pengetahuan").
Barabashov N.P., Instruksi untuk mengamati Mars, ed. Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, 1957.
Bronstein V. A., Planet dan Pengamatannya, Gostekhizdat, 1957.
Dagaev MM, Lokakarya laboratorium tentang astronomi umum, "SMA", 1963.
Kulikovsky P.G., Buku Pegangan astronomi amatir, Fizmatgiz, 1961.
Martynov D. Ya., Kursus Astrofisika Praktis, Fizmatgiz, 1960.
Mogilko A.D., Atlas bintang pendidikan, Uchpedgiz, 1958.
Nabokov M.E., Pengamatan astronomi dengan teropong, ed. 3, Uchpedgiz, 1948.
Navashin M.S., Teleskop astronom amatir, Fizmatgiz, 1962.
Novikov I.D., Shishakov V.A., Instrumen dan instrumen astronomi buatan sendiri, Uchpedgiz, 1956.
"Instrumen sekolah baru untuk fisika dan astronomi." Kumpulan artikel, ed. A.A.Pokrovsky, ed. APN RSFSR, 1959.
Popov P.I., Astronomi praktis yang tersedia untuk umum, ed. 4, Fizmatgiz, 1958.
Popov P.I., Baev K.L., Vorontsov-Velyaminov B.A., Kunitskiy R.V., Astronomi. Buku teks untuk universitas pelatihan guru, ed. 4, Uchpedgiz, 1958.
"Mengajar Astronomi di Sekolah". Kumpulan artikel, ed. B.A. Vorontsov-Velyaminov, ed. APN RSFSR, 1959.
Sytinskaya N.N., Bulan dan pengamatannya, Gostekhizdat, 1956.
Tsesevich V.P., Apa dan bagaimana mengamati di langit, ed. 2, Gostekhizdat, 1955.
Sharonov V.V., Matahari dan pengamatannya, ed. 2, Gostekhizdat, 1953.
Kalender astronomi sekolah (buku tahunan), "Pencerahan".