Новости/Путешественники заметили что по местному времени затмение луны – Путешественники заметили, что по местному времени затмение Луны началось в 5 часов 13 минут, тогда как по астрономическому календарю

Путешественники заметили что по местному времени затмение луны – Путешественники заметили, что по местному времени затмение Луны началось в 5 часов 13 минут, тогда как по астрономическому календарю

Онлайн-тесты на oltest.ru: Астрономия — все вопросы (3/9)

Онлайн-тестыТестыЕстествознаниеАстрономиявопросы


31. Синодический период Марса равен … земного года.
• 2,136 года
32. Ближайшее полное затмение Солнца, которое можно будет наблюдать в Москве, произойдет в:
• 2126 году

33. Географическая долгота места наблюдения равна … (сколько?), если в местный полдень путешественник отметил 14 ч 13 мин по гринвичскому времени.
• 2 ч 13 мин з. д.

34. Если А.С. Пушкин родился в Москве 26 мая 1799 года по старому стилю, то по новому стилю его день рождения следует отмечать …
• 6 июня

35. На какой единственной планете можно наблюдать и полное, и кольцеобразное затмение Солнца одним и тем же спутником?
• на Земле

36. Определенный промежуток времени, через который повторяются солнечные и лунные затмения, называется:
• саросом

37. Полные солнечные затмения в данной точке земной поверхности видны не чаще одного раза в …

• 200–300 лет

38. При пересечении линии перемены даты с запада на восток …
• календарное число уменьшается на единицу

39. Путешественники заметили, что по местному времени затмение Луны состоялось в 5 ч 15 мин, тогда как по астрономическому календарю оно должно было состояться в 3 ч 51 мин по гринвичскому времени. Какова долгота их места нахождения?
• 1 ч 21 мин в. д.

40. Солнечных и лунных затмений в году может быть не больше:
• 7

41. Средние солнечные сутки …
• на 3 мин 56 с короче звездных суток


42. В Магеллановом проливе, широта −60° (ю. ш.), наблюдали светило, у которого был часовой угол t = 20h, а полярное расстояние p = 15° от южного полюса мира. Найти высоту и азимут этого светила.
• h = 75°; A = 25° восточный

43. В месте, широта которого +35° (с. ш.), наблюдалось светило, у которого часовой угол α = 30°, а склонение было δ = +40°; найти высоту h.
• 60°

44. В месте, широта которого равна +20° (с. ш.), у светила наблюдался часовой угол α = 310°, а склонение δ = −5°. Найти азимут светила.
• 75° восточный

45. В месте, широта которого равна −45° (ю. ш.), наблюдалась звезда на высоте 45° и в азимуте 100° восточном. Найти часовой угол.
• 320°


oltest.ru

Задания школьног тура олимпиады по астрономии с решениями

Ключи к олимпиадным заданиям по астрономии 7-8 КЛАСС

Задача 1. Астроном на Земле наблюдает полное лунное затмение. Что в это время может наблюдать космонавт на Луне?

Решение: Если на Земле наблюдается полное лунное затмение, наблюдатель на Луне сможет увидеть полное солнечное затмение — Земля закроет собой солнечный диск.

Задача 2. Какие доказательства шарообразности Земли могли быть известны античным ученым?

Решение: Доказательства шарообразности Земли, известные древним ученым:

  1. округлая форма края земной тени на диске Луны во время лунных затмений;

  2. постепенное появление и исчезновение судов при их приближении и удалении от берега;

  3. изменение высоты Полярной звезды при перемене широты места наблюдения;

  4. удаление горизонта по мере подъёма вверх, например, на вершину маяка или башни.

Задача 3.

Осенней ночью охотник идёт в лес по направлению на Полярную звезду. Сразу после восхода Солнца он возвращается обратно. Как должен ориентироваться охотник по положению солнца?

Решение: Охотник шёл в лес на север. Возвращаясь, он должен двигаться на юг. Поскольку Солнце осенью вблизи равноденствия, оно восходит недалеко от точки востока. Следовательно, нужно идти так, чтобы Солнце было слева.

Задача 4.

Какие светила видны днём и при каких условиях?

Решение:Солнце, Луна и Венера видны невооружённым глазом, а звёзды до 4m – с помощью телескопа.

Задача 5. Определите, у каких небесных объектов вследствие суточного вращения Земли не изменяются прямое восхождение, склонение, азимут и высота? Существуют ли такие объекты? Привести пример:

Решение: В случае, если звезда находится в Северном или Южном полюсе мира, все четыре координаты для наблюдателя в любом месте на Земле будут неизменны в связи с вращением планеты вокруг оси. Вблизи Северного полюса мира есть такая звезда — Полярная.

Ключи к олимпиадным заданиям по астрономии 9 КЛАСС

Задача 1. Пароход, покинув Владивосток в субботу 6 ноября, прибыл в Сан-Франциско в среду 23 ноября. Сколько суток он был в пути?

Решение: Пароход на пути в Сан-Франциско пересёк линию перемены дат с запада на восток, при этом вычитаются одни сутки. Количество суток в пути равно 23 – (6 – 1)=18 суток.

Задача 2. Высота звезды, находящейся на небесном экваторе в момент её верхней кульминации равна 30. Какова высота Полюса Мира в месте наблюдения? (Можно для наглядности сделать рисунок).

Решение: Если звезда в верхней кульминации на небесном экваторе, h = 900 — . Следовательно, широта места  = 900 – h = 600. Высота Полюса Мира равна широте hp=  = 600

Задача 3. 4 марта 2007 года произошло полное Лунное затмение. Какая и где была Луна на небе через две недели сразу после захода Солнца?

Решение. Лунное затмение наблюдается в фазе полнолуния. Так как между фазой полнолуния и новолуния проходит чуть меньше, чем две недели, то через две недели сразу после захода Солнца, Луна будет видна в виде узкого серпа над горизонтом в его западной стороне.

Задача 4. В конце XIX в. Некоторые ученые полагали, что источником энергии Солнца является химические реакции горения, в частности, горения угля. Приняв, что удельная теплота сгорания угля q = 107 Дж/кг, масса Солнца 2 * 1030 кг, а светимость 4 * 1026 Вт, приведите веские доказательства неправильности этой гипотезы.

Решение. Запасы тепла без учета кислорода составляют Q = qM = 2*1037 Дж. Этого запаса хватит на время t = Q:L = 2 *1037 /( 4* 1026 )= 5 * 1010 с = 1700 лет. Юлий Цезарь жил более 2000 лет назад, динозавры вымерзли около 60 млн. лет назад, так, что за счет химических реакций Солнце светить не может. (Если кто-то скажет о ядерном источнике энергии, то это будет здорово.)

Задача 5. Как доказать, что Луна состоит не из чугуна, если известно, что ее масса в 81 раз меньше массы Земли, а радиус примерно в четыре раза меньше земного? Считать плотность чугуна примерно в 7 раз больше плотности воды.

Решение. Самое простое — это определить среднюю плотность Луны и сравнить её с табличным значением плотности для разных материалов: р = m/V. Тогда, подставив массу и объем Луны в это выражение в долях земных размеров, получим: 1/81:1/4

3=0,8.Средняя плотность Луны составляет всего 0,8 плотности Земли (или 4,4 г/см3-истинное значение средней плотности Луны 3,3 г/см3). Но и это значение меньше плотности чугуна, которая примерно 7г/см3.

Ключи к олимпиадным заданиям по астрономии 10-11 КЛАСС

Задача 1. Солнце на северном полюсе взошло на меридиане г. Екатеринбурга (λ= 6030` в.д.). Где (приблизительно) оно взойдёт в следующий раз?

Решение: С восходом Солнца на Северном полюсе начался полярный день. В следующий раз Солнце взойдёт в начале следующего полярного дня, т.е. ровно через год.

Если бы за год Земля совершала целое число оборотов вокруг своей оси, то следующий восход тоже был бы на нашем меридиане. Но Земля совершает примерно на четверть оборота больше (отсюда берётся високосный год).

Эта четверть оборота соответствует повороту Земли на 900 и поскольку её вращение происходит с запада на восток, солнце взойдёт на меридиане с долготой 60.50 в.д. – 900= — 29.50, т.е. 29.50 з.д. На этой долготе находится восточная часть Гренландии.

Задача 2. Путешественники заметили, что по местному времени затмение Луны началось в 5 часов 13 минут, тогда как по астрономическому календарю это затмение должно начаться в 3 часа 51 минуту по Гринвичскому времени. Какова географическая долгота места наблюдения путешественников?

Решение: Разность географических долгот двух пунктов равна разности местных времён этих пунктов. В нашей задаче известно местное время на пункте, где наблюдалось затмение Луны 5 час 13 мин и местное гринвичское (Всемирное) время начала этого же затмения 3 час 51 мин, т.е. местное время нулевого меридиана.

Разность этих времён составляет 1 час 22 мин, значит, долгота места наблюдения затмения Луны составляет 1 час 22 мин восточной долготы, т.к. время на этой долготе больше гринвичского.

Задача 3. С какой скоростью и в каком направлении должен лететь самолёт на широте Екатеринбурга, чтобы местное солнечное время для пассажиров самолёта остановилось?

Решение: Самолёт должен лететь на запад со скоростью вращения Земли V = 2πR/Т

На широте Екатеринбурга R = Rэкв  cos , Е  570

V = 2π  6371  cos 570/24  3600 = 0.25 км/с

Задача 4. В конце XIX в. Некоторые ученые полагали, что источником энергии Солнца является химические реакции горения, в частности, горения угля. Приняв, что удельная теплота сгорания угля q = 107 Дж/кг, масса Солнца 2 * 1030 кг, а светимость 4 * 1026 Вт, приведите веские доказательства неправильности этой гипотезы.

Решение: Запасы тепла без учета кислорода составляют Q = qM = 2 *1037 Дж. Этого запаса хватит на время t = Q:L = 2* 1037 / 4* 1026 = 5* 1010 с = 1700 лет. Юлий Цезарь жил более 2000 лет назад, динозавры вымерзли около 60 млн. лет назад, так, что за счет химических реакций Солнце светить не может. (Если кто-то скажет о ядерном источнике энергии, то это будет здорово.)

Задача 5. Попробуйте найти полный ответ на вопрос: при каких условиях нигде на планете не происходит смена дня и ночи.

Решение: Чтобы нигде на планете не происходила смена дня и ночи, требуется одновременное выполнение трёх условий:

а) угловые скорости орбитального и осевого вращения должны совпадать (продолжительность года и звёздных суток одинакова),

б) ось вращения планеты должна быть перпендикулярна плоскости орбиты,

в) угловая скорость орбитального движения должна быть постоянна, планета должна иметь круговую орбиту.

infourok.ru

В помощь учителю астрономии — страница 3

Вследствие вращения Земли разность между моментами наступления полудня или кульминацией звезд с известными экваториальными координатами в двух пунктах земной поверхности равна разности значений географической долготы этих пунктов, что дает возможность определения долготы конкретного пункта из астрономических наблюдений Солнца и других светил и, наоборот, местного времени в любо·пункте с известной долготой.
Чтобы вычислить географическую долготу местности, необходимо определить момент кульминации какого-либо светила с известными экваториальными координатами. Затем с помощью специальных таблиц (или калькулятора) время наблюдений переводится из среднего солнечного в звездное. Узнав по справочнику время кульминации этого светила на гринвичском меридиане, мы сможем определить долготу местности. Единственную сложность здесь представляет точный перевод единиц времени из одной системы в другую.
Моменты кульминации светил определяют с помощью пассажного инструмента – телескопа, укрепленного особым образом. Зрительная труба такого телескопа может быть повернута только вокруг горизонтальной оси, а ось закреплена в направлении запад-восток. Таким образом, инструмент поворачивается от точки юга через зенит и полюс мира к точке севера, т. е. он отслеживает небесный меридиан. Вертикальная нить в поле зрения трубы телескопа служит отметкой меридиана. В момент прохождения звезды через небесный меридиан (в верхней кульминации) звездное время равно се прямому восхождению. Впервые пассажный инструмент был изготовлен датчанином О. Ремером в 1690 г. За более чем триста лет принцип инструмента не изменился.
Отметить тот факт, что необходимость в точном определении моментов и промежутков времени стимулировала развитие астрономии и физики. Вплоть до середины XX в. астрономические способы измерения, хранения времени и эталоны времени лежали в основе деятельности мировой Службы времени. Точность хода часов контролировалась и корректировалась астрономическими наблюдениями. В настоящее время развитие физики привело к созданию более точных способов определения и эталонов времени. Современные атомные часы дают ошибку в 1 с за 10 млн. лет. С помощью этих часов и других приборов были уточнены многие характеристики видимого и истинного движения космических тел, открыты новые космические явления, в том числе изменения в скорости вращения Земли вокруг своей оси приблизительно на 0,01 с в течение года.
При закреплении изученного материала с учащимися можно решить следующие задачи.
Задача 1.
Определить географическую долготу места наблюдения, если:
а) в местный полдень путешественник отметил 14ч13м по гринвичскому времени.

С учетом того, что 1ч = 15о и 1м = 15/, имеем .
б) по сигналам точного времени 8ч00м00с геолог зарегистрировал 10ч13м42с местного времени.

С учетом того, что
1ч = 15о, 1м = 15/ и 1 с = 15//, имеем .
в) штурман лайнера в 17ч52м37с местного времени принял сигнал гринвичского времени 12ч00м00с.

С учетом того, что
1ч = 15о, 1м = 15/ и 1 с = 15//, имеем .
г) путешественник в местный полдень отметил 17ч35м.

С учетом того, что 1ч = 15о и 1м = 15/, имеем .
Задача 2.
Путешественники заметили, что по местному времени затмение луны началось в 15ч15м, тогда как по астрономическому календарю оно должно было состояться в 3ч51м по гринвичскому времени. Какова долгота их места нахождения.

Задача 3.
25 мая в Москве (2 часовой пояс) часы показывают 10ч45м. Какое среднее, поясное и летнее время в этот момент в Новосибирске (6 часовой пояс, l2 = 5ч31м).
Зная московское летнее время , найдем всемирное время To:
.
В этот момент в Новосибирске:
 – среднее время.
 – поясное время.
 – летнее время.
Сообщения для учащихся:
1. Арабский лунный календарь.
2. Турецкий лунный календарь.
3. Персидский солнечный календарь.
4. Коптский солнечный календарь.
5. Проекты идеальных вечных календарей.
6. Счет и хранение времени.

6. Гелиоцентрическая система Коперника.
Узловые вопросы: 1) сущность гелиоцентрической системы мира и исторические предпосылки ее создания; 2) причины и характер видимого движения планет.
Фронтальная беседа.
1. Истинными солнечными сутками называют промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями центра солнечного диска.
2. Звездными сутками называют промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями точки весеннего равноденствия, равный периоду вращения Земли.
3. Средние солнечные сутки – это промежуток времени между двумя одноименными кульминациями среднего экваториального Солнца.
4. Для наблюдателей, находящихся на одном и том же меридиане, кульминация Солнца (как и любого другого светила) происходит одновременно.
5. Солнечные сутки отличаются от звездных на 3м56с.
6. Разность значений местного времени в двух пунктах земной поверхности в один и тот же физический момент равна разности значений их географических долгот.
7. При пересечении границы двух соседних поясов с запада на восток часы надо перевести на один час в перед, а с востока на запад – на один час назад.
Рассмотреть пример решения задачи.
Корабль, покинувший Сан-Франциско утром в среду 12 октября и взявший курс на запад, прибыл во Владивосток ровно через 16 суток. Какого числа месяца и в какой день недели он прибыл? Что необходимо учесть при решении этой задачи? Кто и при каких обстоятельствах впервые в истории столкнулся с подобным?
При решении задачи нужно учесть, что на пути из Сан-Франциско во Владивосток корабль пересечет условную линию, называемую линий перемены дат. Проходит она по земному меридиану с географической долготой 180о, либо близко к нему.
При пересечении линии перемены даты в направлении с востока к западу (как в нашем случае) одна календарная дата выбрасывается из счета.
Поэтому корабль прибыл во Владивосток 12 + 16 + 1 = 29 октября, которая являлась субботой.
Впервые с этим столкнулся Магеллан и его спутники во время кругосветного путешествия.
Основной материал.
Птолемей Клавдий (ок. 90 – ок. 160), древнегреческий ученый, последний крупный астроном античности. Дополнил звездный каталог Гиппарха. Соорудил специальные астрономические инструменты: астролябию, армиллярную сферу, трикветр. Описал положение 1022 звезд. Разработал математическую теорию движения планет вокруг неподвижной Земли (используя представление видимого движения небесных тел при помощи комбинаций круговых движений – эпициклов), позволявшую вычислить их положение на небе. Вместе с теорией движения Солнца и Луны она составила т. н. птолемееву систему мира. Достигнув высокой по тем временам точности, теория, тем не менее, не объясняла изменение блеска Марса и другие парадоксы античной астрономии. Система Птолемея изложена в его главном труде «Альмагест» («Великое математическое построение астрономии в ХIII книгах») – энциклопедии астрономических знаний древних. В «Альмагесте» приведены также сведения по прямолинейной и сферической тригонометрии, впервые дано решение ряда математических задач. В области оптики исследовал преломление и рефракцию света. В труде «География» дал свод географических сведений античного мира.
В течение полутора тысяч лет теория Птолемея являлась основным астрономическим учением. Весьма точная для своей эпохи, она со временем стала сдерживающим фактором в развитии науки и была заменена на гелиоцентрическую теорию Коперника.
Правильное понимание наблюдаемых небесных явлений и места Земли в Солнечной системе складывалось веками. Окончательно сломил представление о неподвижности Земли Николай Коперник. Коперник (Kopernik, Copernicus) Николай (1473 – 1543), великий польский астроном.
Создатель гелиоцентрической системы мира. Совершил переворот в естествознании, отказавшись от принятого в течение многих веков учения о центральном положении Земли. Объяснил видимые движения небесных светил вращением Земли вокруг оси и обращением планет (в т. ч. Земли) вокруг Солнца. Свое учение изложил в сочинении «О вращениях небесных сфер» (1543), запрещенном католической церковью с 1616 по 1828 годы.
Коперник показал, что именно вращением Земли вокруг Солнца можно объяснить видимые петлеобразные движения планет. Центром планетной системы является Солнце.
Ось вращения Земли отклонена от оси орбиты на угол, равный примерно 23,5°. Если бы не было этого наклона, смены времен года не существовало бы. Регулярная смена времен года – следствие движения Земли вокруг Солнца и наклона оси вращения Земли к плоскости орбиты.
Поскольку при наблюдениях с Земли на движение планет вокруг Солнца накладывается еще и движение Земли по своей орбите, планеты перемещаются по небосводу то с востока на запад (прямое движение), то с запада на восток (попятное движение). Моменты смены направления называются стояниями. Если нанести этот путь на карту, получится петля. Размеры петли тем меньше, чем больше расстояние между планетой и Землей. Планеты описывают петли, а не просто движутся туда-сюда по одной линии исключительно из-за того, что плоскости их орбит не совпадают с плоскостью эклиптики.
Планеты делятся на две группы: нижние (внутренние) – Меркурий и Венера – и верхние (внешние) – остальные шесть планет. Характер движения планеты зависит от того, к какой группе она принадлежит.
Наибольшее угловое удаление планеты от Солнца называется элонгацией. Наибольшая элонгация у Меркурия – 28°, у Венеры – 48°. При восточной элонгации внутренняя планета видна на западе, в лучах вечерней зари, вскоре после захода Солнца. При западной элонгации внутренняя планета видна на востоке, в лучах утренней зари, незадолго до восхода Солнца. Внешние же планеты могут находиться на любом угловом расстоянии от Солнца.
Угол фазы Меркурия и Венеры изменяется в пределах от 0° до 180°, поэтому Меркурий и Венера сменяют фазы так же, как и Луна. Около нижнего соединения обе планеты имеют наибольшие угловые размеры, но выглядят, как узкие серпы. При угле фазы j = 90о, освещается половина диска планет, фаза Φ = 0,5. В верхнем соединении нижние планеты освещены полностью, но плохо видны с Земли, так как находятся за Солнцем.
Конфигурации планет.

Домашнее задание: § 3. к. в.

7. Конфигурации планет. Решение задач.
Узловые вопросы: 1) конфигурации и условия видимости планет; 2) сидерический и синодический периоды обращения планет; 3) формула связи между синодическим и сидерическим периодами.
Ученик должен уметь: 1) решать задачи с применением формулы, связывающей синодический и сидерический периоды обращения планет.
Теория. Указать основные конфигурации для верхних (нижних) планет. Дать определение синодического и сидерического периодов.
Допустим, в начальный момент времени минутная стрелка и часовая совпадают. Промежуток времени, через который стрелки встретятся вновь, не будет совпадать ни с периодом оборота минутной стрелки (1 ч), ни с периодом оборота часовой стрелки (12 ч). Этот промежуток времени называется синодическим периодом – время, через которое повторяются определенные положения стрелок.
Угловая скорость минутной стрелки , а часовой – . За синодический период S часовая стрелка часов пройдет путь
,
а минутная
.
Вычитая пути, получим , или
.
Записать формулы, связывающие синодический и сидерический период и рассчитать повторение конфигураций для ближайшей к Земле верхней (нижней) планеты. Необходимые табличные значения найти в приложениях.
2. Рассмотреть пример:
– Определить сидерический период планеты, если он равен синодическому. Какая реальная планета Солнечной системы ближе всего подходит к этим условиям?
По условию задачи T = S, где T – сидерический период, время обращения планеты вокруг Солнца, а S – синодический период, время повторения одинаковых конфигурация с данной планетой.
Тогда в формуле
, сделаем замену S на T: планета находится бесконечно далеко. С другой стороны , сделав аналогичную замену
дня.
Наиболее подходящей планетой является Венера, период которой 224,7 суток.
Решение задач.
1. Каков синодический период Марса, если его звездный период равен 1,88 земного года?
Марс является внешней планетой и для него справедлива формула
.
2. Нижние соединения Меркурия повторяются через 116 суток. Определите сидерический период Меркурия.
Меркурий является внутренней планетой и для него справедлива формула
.
3. Определите звездный период Венеры, если ее нижние соединения повторяются через 584 суток.
[225 суток]
4. Через какой промежуток времени повторяются противостояния Юпитера, если его сидерический период равен 11,86 г?
[399 сут]

8. Видимое движение Солнца и Луны.
Узловые вопросы: 1) суточное движение Солнца на различных широтах; 2) изменение видимого движения Солнца в течение года; 3) видимое движение и фазы Луны; 4) Солнечные и лунные затмения. Условия затмений.
Ученик должен уметь: 1) применять астрономические календари, справочники, подвижную карту звездного неба для определения условий протекания явлений, связанных с обращением Луны вокруг Земли и видимым движением Солнца.
Самостоятельная работа 20 мин

Вариант 1
Вариант 2
1. Описать положение внутренних планет
1. Описать положение внешних планет
2. Планета наблюдается в телескоп в виде серпа. Какая это может быть планета? [Внутренняя]
2. Какие планеты и при каких условиях могут быть видны всю ночь (от захода до восхода Солнца)?
[Все внешние планеты в эпохи противостояния]
3. Путем наблюдения установлено, что между двумя последовательными одинаковыми конфигурациями планеты равно378 суток. Полагая орбиту круговой, найти сидерический (звездный) период обращения планеты. [29,5 года]
3. Малая планета Церера обращается вокруг Солнца с периодом 4,6 года. Через какой промежуток времени повторяются противостояния этой планеты? [466,7 сут]
4. Меркурий наблюдается в положении максимальной элонгации, равной 28о. Найдите расстояние от Меркурия до Солнца в астрономических единицах.
4. Венера наблюдается в положении максимальной элонгации, равной 48о. Найдите расстояние от Венеры до Солнца в астрономических единицах.
Основной материал.
При формировании эклиптики и зодиака нужно оговорить, что эклиптика является проекцией плоскости земной орбиты на небесную сферу. По причине обращения планет вокруг Солнца почти в одной плоскости их видимое движение на небесной сфере будет осуществляться вдоль и вблизи эклиптики с переменной угловой скоростью и периодическим изменением направления движения. Направление движения Солнца по эклиптике противоположно суточному движению звезд, угловая скорость – около 1о в сутки.
Дни солнцестояния и равноденствия.
Начало
сезона
Название
дней
Экваториальные
координаты
Созвездие
Высота Солнца в полдень
j = 54о


20 (21) марта
Весеннего равноденствия
0ч00м
0
Рыбы
36о
22 июня
Летнего солнцестояния
6ч00м
 +23,5о
Граница: Телец – Близнецы
59,5о
22 (23) сентября
Осеннего равноденствия
12ч00м
 0
Дева
36о
22 декабря
Зимнего солнцестояния
18ч00м
 –23,5о
Стрелец
12,5о
    продолжение

coolreferat.com

В помощь учителю астрономии — страница 3

Вследствие вращения Земли разность между моментами наступления полудня или кульминацией звезд с известными экваториальными координатами в двух пунктах земной поверхности равна разности значений географической долготы этих пунктов, что дает возможность определения долготы конкретного пункта из астрономических наблюдений Солнца и других светил и, наоборот, местного времени в любо·пункте с известной долготой.
Чтобы вычислить географическую долготу местности, необходимо определить момент кульминации какого-либо светила с известными экваториальными координатами. Затем с помощью специальных таблиц (или калькулятора) время наблюдений переводится из среднего солнечного в звездное. Узнав по справочнику время кульминации этого светила на гринвичском меридиане, мы сможем определить долготу местности. Единственную сложность здесь представляет точный перевод единиц времени из одной системы в другую.
Моменты кульминации светил определяют с помощью пассажного инструмента – телескопа, укрепленного особым образом. Зрительная труба такого телескопа может быть повернута только вокруг горизонтальной оси, а ось закреплена в направлении запад-восток. Таким образом, инструмент поворачивается от точки юга через зенит и полюс мира к точке севера, т. е. он отслеживает небесный меридиан. Вертикальная нить в поле зрения трубы телескопа служит отметкой меридиана. В момент прохождения звезды через небесный меридиан (в верхней кульминации) звездное время равно се прямому восхождению. Впервые пассажный инструмент был изготовлен датчанином О. Ремером в 1690 г. За более чем триста лет принцип инструмента не изменился.
Отметить тот факт, что необходимость в точном определении моментов и промежутков времени стимулировала развитие астрономии и физики. Вплоть до середины XX в. астрономические способы измерения, хранения времени и эталоны времени лежали в основе деятельности мировой Службы времени. Точность хода часов контролировалась и корректировалась астрономическими наблюдениями. В настоящее время развитие физики привело к созданию более точных способов определения и эталонов времени. Современные атомные часы дают ошибку в 1 с за 10 млн. лет. С помощью этих часов и других приборов были уточнены многие характеристики видимого и истинного движения космических тел, открыты новые космические явления, в том числе изменения в скорости вращения Земли вокруг своей оси приблизительно на 0,01 с в течение года.
При закреплении изученного материала с учащимися можно решить следующие задачи.
Задача 1.
Определить географическую долготу места наблюдения, если:
а) в местный полдень путешественник отметил 14ч13м по гринвичскому времени.

С учетом того, что 1ч = 15о и 1м = 15/, имеем .
б) по сигналам точного времени 8ч00м00с геолог зарегистрировал 10ч13м42с местного времени.
.zip» v:shapes=»_x0000_i1045″>
С учетом того, что
1ч = 15о, 1м = 15/ и 1 с = 15//, имеем .
в) штурман лайнера в 17ч52м37с местного времени принял сигнал гринвичского времени 12ч00м00с.

С учетом того, что
1ч = 15о, 1м = 15/ и 1 с = 15//, имеем .
г) путешественник в местный полдень отметил 17ч35м.

С учетом того, что 1ч = 15о и 1м = 15/, имеем .
Задача 2.
Путешественники заметили, что по местному времени затмение луны началось в 15ч15м, тогда как по астрономическому календарю оно должно было состояться в 3ч51м по гринвичскому времени. Какова долгота их места нахождения.

Задача 3.
25 мая в Москве (2 часовой пояс) часы показывают 10ч45м. Какое среднее, поясное и летнее время в этот момент в Новосибирске (6 часовой пояс, l2 = 5ч31м).
Зная московское летнее время , найдем всемирное время To:
.
В этот момент в Новосибирске:
 – среднее время.
 – поясное время.
 – летнее время.
Сообщения для учащихся:
1. Арабский лунный календарь.
2. Турецкий лунный календарь.
3. Персидский солнечный календарь.
4. Коптский солнечный календарь.
5. Проекты идеальных вечных календарей.
6. Счет и хранение времени.

6. Гелиоцентрическая система Коперника.
Узловые вопросы: 1) сущность гелиоцентрической системы мира и исторические предпосылки ее создания; 2) причины и характер видимого движения планет.
Фронтальная беседа.
1. Истинными солнечными сутками называют промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями центра солнечного диска.
2. Звездными сутками называют промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями точки весеннего равноденствия, равный периоду вращения Земли.
3. Средние солнечные сутки – это промежуток времени между двумя одноименными кульминациями среднего экваториального Солнца.
4. Для наблюдателей, находящихся на одном и том же меридиане, кульминация Солнца (как и любого другого светила) происходит одновременно.
5. Солнечные сутки отличаются от звездных на 3м56с.
6. Разность значений местного времени в двух пунктах земной поверхности в один и тот же физический момент равна разности значений их географических долгот.
7. При пересечении границы двух соседних поясов с запада на восток часы надо перевести на один час в перед, а с востока на запад – на один час назад.
Рассмотреть пример решения задачи.
Корабль, покинувший Сан-Франциско утром в среду 12 октября и взявший курс на запад, прибыл во Владивосток ровно через 16 суток. Какого числа месяца и в какой день недели он прибыл? Что необходимо учесть при решении этой задачи? Кто и при каких обстоятельствах впервые в истории столкнулся с подобным?
При решении задачи нужно учесть, что на пути из Сан-Франциско во Владивосток корабль пересечет условную линию, называемую линий перемены дат. Проходит она по земному меридиану с географической долготой 180о, либо близко к нему.
При пересечении линии перемены даты в направлении с востока к западу (как в нашем случае) одна календарная дата выбрасывается из счета.
Поэтому корабль прибыл во Владивосток 12 + 16 + 1 = 29 октября, которая являлась субботой.
Впервые с этим столкнулся Магеллан и его спутники во время кругосветного путешествия.
Основной материал.
Птолемей Клавдий (ок. 90 – ок. 160), древнегреческий ученый, последний крупный астроном античности. Дополнил звездный каталог Гиппарха. Соорудил специальные астрономические инструменты: астролябию, армиллярную сферу, трикветр. Описал положение 1022 звезд. Разработал математическую теорию движения планет вокруг неподвижной Земли (используя представление видимого движения небесных тел при помощи комбинаций круговых движений – эпициклов), позволявшую вычислить их положение на небе. Вместе с теорией движения Солнца и Луны она составила т. н. птолемееву систему мира. Достигнув высокой по тем временам точности, теория, тем не менее, не объясняла изменение блеска Марса и другие парадоксы античной астрономии. Система Птолемея изложена в его главном труде «Альмагест» («Великое математическое построение астрономии в ХIII книгах») – энциклопедии астрономических знаний древних. В «Альмагесте» приведены также сведения по прямолинейной и сферической тригонометрии, впервые дано решение ряда математических задач. В области оптики исследовал преломление и рефракцию света. В труде «География» дал свод географических сведений античного мира.
В течение полутора тысяч лет теория Птолемея являлась основным астрономическим учением. Весьма точная для своей эпохи, она со временем стала сдерживающим фактором в развитии науки и была заменена на гелиоцентрическую теорию Коперника.
Правильное понимание наблюдаемых небесных явлений и места Земли в Солнечной системе складывалось веками. Окончательно сломил представление о неподвижности Земли Николай Коперник. Коперник (Kopernik, Copernicus) Николай (1473 – 1543), великий польский астроном.
Создатель гелиоцентрической системы мира. Совершил переворот в естествознании, отказавшись от принятого в течение многих веков учения о центральном положении Земли. Объяснил видимые движения небесных светил вращением Земли вокруг оси и обращением планет (в т. ч. Земли) вокруг Солнца. Свое учение изложил в сочинении «О вращениях небесных сфер» (1543), запрещенном католической церковью с 1616 по 1828 годы.
Коперник показал, что именно вращением Земли вокруг Солнца можно объяснить видимые петлеобразные движения планет. Центром планетной системы является Солнце.
Ось вращения Земли отклонена от оси орбиты на угол, равный примерно 23,5°. Если бы не было этого наклона, смены времен года не существовало бы. Регулярная смена времен года – следствие движения Земли вокруг Солнца и наклона оси вращения Земли к плоскости орбиты.
Поскольку при наблюдениях с Земли на движение планет вокруг Солнца накладывается еще и движение Земли по своей орбите, планеты перемещаются по небосводу то с востока на запад (прямое движение), то с запада на восток (попятное движение). Моменты смены направления называются стояниями. Если нанести этот путь на карту, получится петля. Размеры петли тем меньше, чем больше расстояние между планетой и Землей. Планеты описывают петли, а не просто движутся туда-сюда по одной линии исключительно из-за того, что плоскости их орбит не совпадают с плоскостью эклиптики.
Планеты делятся на две группы: нижние (внутренние) – Меркурий и Венера – и верхние (внешние) – остальные шесть планет. Характер движения планеты зависит от того, к какой группе она принадлежит.
Наибольшее угловое удаление планеты от Солнца называется элонгацией. Наибольшая элонгация у Меркурия – 28°, у Венеры – 48°. При восточной элонгации внутренняя планета видна на западе, в лучах вечерней зари, вскоре после захода Солнца. При западной элонгации внутренняя планета видна на востоке, в лучах утренней зари, незадолго до восхода Солнца. Внешние же планеты могут находиться на любом угловом расстоянии от Солнца.
Угол фазы Меркурия и Венеры изменяется в пределах от 0° до 180°, поэтому Меркурий и Венера сменяют фазы так же, как и Луна. Около нижнего соединения обе планеты имеют наибольшие угловые размеры, но выглядят, как узкие серпы. При угле фазы j = 90о, освещается половина диска планет, фаза Φ = 0,5. В верхнем соединении нижние планеты освещены полностью, но плохо видны с Земли, так как находятся за Солнцем.
Конфигурации планет.

Нижнее соединение

Верхнее соединение

Восточная
элонгация

Западная
элонгация

Противостояние

Восточная
квадратура

Западная
квадратура

Внутренние планеты

Внешние планеты


Домашнее задание: § 3. к. в.

7. Конфигурации планет. Решение задач.
Узловые вопросы: 1) конфигурации и условия видимости планет; 2) сидерический и синодический периоды обращения планет; 3) формула связи между синодическим и сидерическим периодами.
Ученик должен уметь: 1) решать задачи с применением формулы, связывающей синодический и сидерический периоды обращения планет.
Теория. Указать основные конфигурации для верхних (нижних) планет. Дать определение синодического и сидерического периодов.
Допустим, в начальный момент времени минутная стрелка и часовая совпадают. Промежуток времени, через который стрелки встретятся вновь, не будет совпадать ни с периодом оборота минутной стрелки (1 ч), ни с периодом оборота часовой стрелки (12 ч). Этот промежуток времени называется синодическим периодом – время, через которое повторяются определенные положения стрелок.
Угловая скорость минутной стрелки , а часовой – . За синодический период S часовая стрелка часов пройдет путь
,
а минутная
.
Вычитая пути, получим , или
.
Записать формулы, связывающие синодический и сидерический период и рассчитать повторение конфигураций для ближайшей к Земле верхней (нижней) планеты. Необходимые табличные значения найти в приложениях.
2. Рассмотреть пример:
– Определить сидерический период планеты, если он равен синодическому. Какая реальная планета Солнечной системы ближе всего подходит к этим условиям?
По условию задачи T = S, где T – сидерический период, время обращения планеты вокруг Солнца, а S – синодический период, время повторения одинаковых конфигурация с данной планетой.
Тогда в формуле
, сделаем замену S на T: планета находится бесконечно далеко. С другой стороны , сделав аналогичную замену
дня.
Наиболее подходящей планетой является Венера, период которой 224,7 суток.
Решение задач.
1. Каков синодический период Марса, если его звездный период равен 1,88 земного года?
Марс является внешней планетой и для него справедлива формула
.
2. Нижние соединения Меркурия повторяются через 116 суток. Определите сидерический период Меркурия.
Меркурий является внутренней планетой и для него справедлива формула
.
3. Определите звездный период Венеры, если ее нижние соединения повторяются через 584 суток.
[225 суток]
4. Через какой промежуток времени повторяются противостояния Юпитера, если его сидерический период равен 11,86 г?
[399 сут]

8. Видимое движение Солнца и Луны.
Узловые вопросы: 1) суточное движение Солнца на различных широтах; 2) изменение видимого движения Солнца в течение года; 3) видимое движение и фазы Луны; 4) Солнечные и лунные затмения. Условия затмений.
Ученик должен уметь: 1) применять астрономические календари, справочники, подвижную карту звездного неба для определения условий протекания явлений, связанных с обращением Луны вокруг Земли и видимым движением Солнца.
Самостоятельная работа 20 мин

Вариант 1
Вариант 2
1. Описать положение внутренних планет
1. Описать положение внешних планет
2. Планета наблюдается в телескоп в виде серпа. Какая это может быть планета? [Внутренняя]
2. Какие планеты и при каких условиях могут быть видны всю ночь (от захода до восхода Солнца)?
[Все внешние планеты в эпохи противостояния]
3. Путем наблюдения установлено, что между двумя последовательными одинаковыми конфигурациями планеты равно378 суток. Полагая орбиту круговой, найти сидерический (звездный) период обращения планеты. [29,5 года]
3. Малая планета Церера обращается вокруг Солнца с периодом 4,6 года. Через какой промежуток времени повторяются противостояния этой планеты? [466,7 сут]
4. Меркурий наблюдается в положении максимальной элонгации, равной 28о. Найдите расстояние от Меркурия до Солнца в астрономических единицах.
4. Венера наблюдается в положении максимальной элонгации, равной 48о. Найдите расстояние от Венеры до Солнца в астрономических единицах.
Основной материал.
При формировании эклиптики и зодиака нужно оговорить, что эклиптика является проекцией плоскости земной орбиты на небесную сферу. По причине обращения планет вокруг Солнца почти в одной плоскости их видимое движение на небесной сфере будет осуществляться вдоль и вблизи эклиптики с переменной угловой скоростью и периодическим изменением направления движения. Направление движения Солнца по эклиптике противоположно суточному движению звезд, угловая скорость – около 1о в сутки.
Дни солнцестояния и равноденствия.
Начало
сезона
Название
дней
Экваториальные
координаты
Созвездие
Высота Солнца в полдень
j = 54о


20 (21) марта
Весеннего равноденствия
0ч00м
0
Рыбы
36о
22 июня
Летнего солнцестояния
6ч00м
 +23,5о
Граница: Телец – Близнецы
59,5о
22 (23) сентября
Осеннего равноденствия
12ч00м
 0
Дева
36о
22 декабря
Зимнего солнцестояния
18ч00м
 –23,5о
Стрелец
12,5о

referatnatemu.com

9.9. Линия перемены даты

устанавливается в 365d. При этом за 4 года накапливается разница почти в 1 сутки, поэтому

каждый четвертый год содержит 366d и называется високосным. Принято считать високосными те годы, номера которых делятся на 4 без остатка (например, 2004 г.).

Юлианский год длиннее тропического на 0d.0078 и за 128 лет расхождение начинает составлять 1 сутки. Юлианским календарем пользовались около 16 столетий, и за это время накопилась разница в 10 суток. Это приводило к путанице в определении дат церковных праздников.

Например, по правилам христианской церкви праздник Пасхи должен наступать в первое воскресенье после первого полнолуния после дня весеннего равноденствия. В 325 г. день весеннего равноденствия приходился на 21 марта, а в 1582 г. — на 11 марта, что и приводило к трудностям в определении даты Пасхи.

Григорианский календарь

Реформа юлианского календаря стала необходимостью и в 1582 г. была проведена римским папой Григорием XIII, поэтому новый календарь носит название григорианского. Проект нового календаря был разработан итальянским математиком и врачом Лилио и направлен на приближение средней продолжительности календарного года к продолжительности тропического года. Суть реформы состоит в следующем.

1)Было устранено накопившееся расхождение в 10 суток юлианского календаря с счетом тропических лет (после 4 октября постановили считать 15 октября).

2)В юлианском календаре за 400 лет расхождение с реальным временем составляет почти ровно 3 суток. Поэтому в григорианском календаре принято не считать високосными те годы столетий, у которых номера не делятся без остатка на 400. Например, 2000 год был високосным, а 1900 — нет.

В результате средняя за 400 лет продолжительность календарного года в григорианском

календаре составляет 365d.2425, расхождение всего 0d.0003, что даст расхождение в 1 сутки лишь через 3300 лет.

В России григорианский календарь был введен только в 1918 году (после 1 февраля постановили считать сразу 14 февраля), а православная церковь до сих пор пользуется юлианским.

Григорианский календарь называют еще новым стилем, а юлианский — старым стилем.

Начало календарного года (1 января), начало счета лет (от рождества Христова), деление года на 12 месяцев и недели по 7 дней — это условность, принятая по соглашению, традиция.

При счете календарных дней необходимо условиться, на каком меридиане начинаются новые сутки. По международному соглашению таким меридианом является меридиан, отстоящий

от гринвичского на 180o.Линия перемены даты, в океане проходит по этому меридиану, и огибает острова. Так что линия перемены даты всюду проходит по акватории океана.

К западу от линии перемены даты, называемой еще демаркационной линией, число месяца всегда на единицу больше, чем к востоку от нее (например, к западу, на Чукотке, 15 сентября, а к востоку, на Аляске, 14 сентября), поэтому при пересечении демаркационной линии это небходимо учитывать. При пересечении этой линии с запада на восток надо уменьшить число месяца на единицу, а с востока на запад — прибавить. На морских судах

такое изменение производят в ближайшую полночь после пересечения линии перемены даты. Суда, плывущие на восток, (из Китая в Калифорнию) дважды считают одну и ту же дату (после 15 сентября вновь наступает 15 сентября), а плывущие на запад (из Калифорнии в Китай) — пропускают одну дату (после 14 сентября сразу считают 16 сентября). Очевидно, что Новый год и новый месяц также начинаются на линии перемены даты.

9.10. Юлианские дни

В астрономии часто возникает задача определения числа суток, прошедших между двумя далеко отстоящими датами (наблюдения комет, переменных звезд, вспышки Новых и Сверхновых звезд).

Для удобства решения этой задачи в XVI веке н.э. Скалигер ввел понятие юлианского периода длиной 7980 лет, предложил считать за его начало 1 января 4713 года до н.э. и вести непрерывный счет дней, называемыхюлианскими днями JD, начиная с этой даты. Началом юлианского дня считается средний гринвичский полдень. Юлианские даты дней текущего года даются в астрономических календарях и Астрономическом Ежегоднике. Например, 0 часов 1 января 2000 г. в Гринвиче это JD 2451544.5. Часто первые две цифры юлианской даты опускаются.

Период и дни названы Скалигером юлианскими в честь его отца Юлия, и не имеют отношения к Юлию Цезарю.

Задачи

35. (269) Звезда Малой Медведицы (

) наблюдалась в нижней

кульминации, причем звездные часы в это время показывали 3h 39m 33s. Какова поправка часов?

Решение: Поправкой часов называется разность между правильным временем и показанием

часов

. В момент нижней кульминации в соответствии с формулой

(12) звездное время равно 3h 20m 49s, следовательно поправка часов.

36. (228) В Орле по часам, идущим по киевскому звездному времени, в 4h 48m наблюдалась верхняя кульминация Капеллы (). Какова разность долгот этих двух городов?

Решение: Разность долгот двух пунктов равна разности двух любых местных времен, в

данном случае звездных. В Орле звездное время равно прямому восхождению звезды в момент верхней кульминации, поэтому разность долгот составляет

.

37. (233) Затмение Луны 2 апреля 1950 г. началось в 19h 03m по всемирному времени. Когда

оно началось в Алма-Ате(, V часовой пояс) по поясному, декретному и местному солнечному времени?

Решение: Поясное время равно всемирному плюс номер пояса в часах, так чтоTп = 0h 03m 3 апреля. Декретное время опережает на 1 час поясное:Tд=1h 03m. Местное среднее солнечное время отличается от гринвичского на величину долготы в часах, поэтомуTM = 0h 11m.

38. (263) Когда по поясному времени Казани (, III часовой пояс) 22 июня произойдет кульминация Солнца, если уравнение времени в этот день равно +1m 20s.

Решение: В момент верхней кульминации Солнца истинное солнечное время

. Местное среднее солнечное время отличается от истинного на величину

уравнения времени

. Для того, чтобы найти поясное время,

надо знать всемирное

и

прибавить к нему номер пояса в часах Tп=UT+Nh = 8h54m51s +3h = 11h 44m 51s.

39. (277) Пароход, покинув Владивосток в субботу 6 ноября, прибыл вСан-Францисков среду, 23 ноября. Сколько суток он был в пути?

Решение: Поскольку параход пересекал линию перемены даты с запада на восток, то на нем

дважды считали одну и ту же дату, следовательно, число суток в пути было Nd = 23 — 6 +1 = 18d.

40. (270) В момент верхней кульминации Большой Медведицы (

)

звездные часы показывали 10h55m32s. Определить поправку часов. Указать, когда по этим неисправленным часам будет кульминацияБольшой Медведицы ().

41.(232) Путешественники заметили, что по местному времени затмение Луны началось в 5h23m, тогда как по астрономическому календарю это затмение должно было состояться в 3h51m по гринвичскому времени. Какова их долгота?

42.(235) 14 июня по наблюдениям на судне, произведенным с секстаном, кульминация Солнца произошла в 8h33m по хронометру, показывающему гринвичское звездное время.

Кульминация произошла при зенитном расстоянии z=22o 02′ (рефракция учтена). Определить долготу и широту судна, если по морскому астрономическому ежегоднику в этот день и час

координаты Солнца были .

43. (267) Полное затмение Солнца должно было произойти в пункте с долготой

в 9h 27m гринвичского времени. Уравнение времени в этот день было

.

Произошло ли затмение до момента истинного полудня?

 

44. (272) 26 сентября Солнце в пункте с долготойвосходит по местному

среднему солнечному времени в 5h51m утра, а заходит в 5h51m вечера. Чему равно в этот день уравнение времени?

45. (278) Корабль, покинувшийСан-Францискоутром в среду 12 октября, прибыл во Владивосток ровно через 16 суток. Какого числа месяца и в какой день недели он прибыл?

10. Движение планет

10.1. Планетные конфигурации

Планеты Солнечной системы обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам (см.законы Кеплера) и делятся на две группы. Планеты, которые расположены ближе к Солнцу, чем Земля, называютсянижними. Это Меркурий и Венера. Планеты, которые расположены дальше от Солнца, чем Земля, называютсяверхними. Это Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон.

Планеты в процессе обращения вокруг Солнца могут располагаться относительно Земли и Солнца произвольным образом. Такое взаимное расположение Земли, Солнца и планеты называется конфигурацией. Некоторые из конфигураций являются выделенными и носят специальные названия (см. рис. 19).

Рис. 19. Конфигурации планет. 1 — орбита верхней планеты, 2 — орбита Земли (З.), 3 — орбита нижней планеты. Конфигурации нижней планеты: в.с. — верхнее соединение, н.с. — нижнее соединение, В.э. — наибольшая восточная элонгация, З.э. — наибольшая западная элонгация.

Нижняя планета может располагаться на одной линии с Солнцем и Землей: либо между Землей и Солнцем — нижнее соединение, либо за Солнцем -верхнее соединение. В момент нижнего соединения может произойти прохождение планеты по диску Солнца (планета проецируется на диск Солнца). Ноиз-затого, что орбиты планет не лежат в одной плоскости, такие прохождения случаются не каждое нижнее соединение, а достаточно редко. Конфигурации, при которых планета при наблюдении с Земли находится на максимальном угловом удалении от Солнца (это наиболее благоприятные периоды для наблюдения нижних планет), называютсянаибольшими элонгациями, западной ивосточной.

Верхняя планета также может находиться на одной линии с Землей и Солнцем: за Солнцем — соединение, и по другую сторону от Солнца -противостояние. Противостояние — это самое благоприятное время для наблюдения верхней планеты. Конфигурации, при которых угол

между направлениями с Земли на планету и на Солнце равен 90o, называютсяквадратурами, западной ивосточной.

Промежуток времени между двумя последовательными одноименными конфигурациями планеты называется ее синодическим периодом обращенияP, в отличие от истинного периода ее обращения относительно звезд, называемого поэтомусидерическим S. Разница между этими двумя периодами возникаетиз-затого, что Земля тоже обращается вокруг Солнца с периодомT. Синодический и сидерический периоды связаны между собой:

studfiles.net

Подготовка к зачету по астрономии

Задания для подготовки к зачету по астрономии

Вариант 1

  1. Самая яркая звезда на ночном небе – это…

  1. Сириус,

  2. Вега,

  3. Денеб,

  4. Канопус,

  5. Полярная звезда.

  1. Если вы живете на Северном полюсе, то высота Полярной звезды над горизонтов в градусах равна:

  1. 900 минус ваша широта,

  2. Вашей широте,

  3. Высоте Солнца в полдень,

  4. 900 плюс ваша широта,

  5. Она не постоянна, а меняется в течении суток.

  1. Какое склонение у Южного полюса мира?

  1. 18h,

  2. 00,

  3. -900,

  4. -450,

  5. Склонение невозможно определить, потому что оно постоянно меняется.

  1. Какой раздел астрономии изучает происхождение и развитие небесных тел?

  1. Сравнительная планетология,

  2. Астрофизика,

  3. Космология,

  4. Практическая астрономия,

  5. Космогония.

  1. Определите экваториальные координаты звезда Ориона.

  1. ,

  2. ,

  3. ,

  4. ,

  5. .

  1. На каком угловом расстоянии от зенита находится полюс мира в г.Минске? широта Минска 53054/ с.ш.

  1. 53054/,

  2. 56006/,

  3. 36006/,

  4. 33054/,

  5. 90000/.

  1. Каковы условия видимости звезды Сириус при ее наблюдении на широте 55 0 с.ш.?

А) восходящая и заходящая звезда,

Б) незаходящая звезда,

В) невосходящая звезда,

Г) эта звезда постоянно находится в точке зенита,

Д) эта звезда постоянно находится вблизи Северного полюса мира.

8. Какая звезда кульминирует в г. Минске (530 54/ с.ш.) на высоте 850 58/?

А) орла г) Возничего Б) персея д) Лебедя В) тельца

9. Путешественники заметили, что по местному времени затмение Луны началось в 5 ч 15 мин, тогда как по астрономическому календарю оно должно было состояться в 3 ч 51 мин по гринвичскому времени. Определите долготу места нахождения путешественников.

А)5ч 15м з.д.,

Б)3ч 51м в.д.,

В) 3ч 51м з.д.,

Г)1ч 24 м в.д.,

Д)1ч 24м в.д.

10. В какой день кульминирует звезда Сириус (б = — 16о 43/) в полночь и каково ее зенитное расстояние в этот момент в г. Барановичи ( 53 о09/ с.ш. )?

Вариант 2

  1. Полярная звезда входит в состав созвездия:

  1. Малая Медведица,

  2. Большая Медведица,

  3. Пегас,

  4. Большой Пес,

  5. Малый Пес.

  1. Какая из перечисленных звезд является «южной Полярной звездой»?

  1. Фомальгаут,

  2. Капелла,

  3. Сириус,

  4. Толиман,

  5. Ни одна из указанных.

  1. Для составления звездных карт применяется:

  1. Горизонтальная система небесных координат,

  2. Экваториальная система небесных координат,

  3. Прямоугольная система координат,

  4. Галактическая система небесных координат,

  5. Эклиптическая система небесных координат.

  1. Под созвездием понимают:

  1. Видимые невооруженным глазом звезды, составляющие определенную фигуру,

  2. Участок звездного неба с характерной наблюдаемой группировкой звезд, выделенный для удобства ориентировки и обозначения звезд,

  3. Участок звездного неба, на котором наблюдается определенное количество звезд,

  4. Конфигурацию из звезд , образующую на звездном фоне фигуру по названию созвездия,

  5. Участок звездного неба, по которому происходит суточное движение определенных звезд.

  1. В каком созвездии 24 июня 2004г. находится комета С/2001Q4, имеющая экваториальные координаты

  1. Малая Медведица,

  2. Большая Медведица,

  3. Чаша,

  4. Цефей,

  5. Лев.

  1. Азимут звезды, находящейся на небесном экваторе при ее восходе равен:

  1. 2700,

  2. 900,

  3. 1200,

  4. 3600,

  5. 2500.

  1. Склонение точки зенита на географической широте г.Минска (530 54/ с.ш.) равно:

  1. +27054/,

  2. +26006/,

  3. +56006/,

  4. +53054/,

  5. -54054/.

  1. Сколько времени в течении суток находится точка зенита в созвездии Рыси для наблюдателя на широте 550с.ш.?

  1. 2ч 15мин,

  2. 1ч 50мин,

  3. 2ч 00мин,

  4. 3ч 00мин,

  5. 4ч 15мин,

  1. Конец астрономических сумерек принимается, когда высота центра Солнца h= -180. Определите зенитное расстояние Солнца в этот момент.

  1. 520,

  2. 720,

  3. 780,

  4. 1080,

  5. 1180.

  1. Определите географическую широту места наблюдения, если звезда Вега () наблюдалась в верхней кульминации на высоте 73035/.

  1. 55012/ с.ш. или 22022/с.ш.,

  2. 45012/ с.ш. или 54022/с.ш.,

  3. 55012/ ю.ш. или 22022/ю.ш.,

  4. 73035/ с.ш. или 37053/с.ш.,

  5. 34048/ с.ш. или 43012/с.ш..

Вариант 3

  1. Небесная сфера – это:

  1. Набор звездных карт смежных участков неба.

  2. Воображаемая сфера произвольного радиуса, центр которой в зависимости от решаемой задачи совмещается с той или иной точкой пространства,

  3. Участок звездного неба с характерной наблюдаемой группировкой звезд,

  4. Воображаемая сфера радиусом, равным среднему расстоянию от Солнца до Земли,

  5. Воображаемая сфера радиусом, равным размеру Солнечной системы.

  1. Известно, что географическая широта некой точки равна 45030/00//с.ш. Как выразить это число в градусах с десятыми долями?

  1. 45,50,

  2. 45,30,

  3. 30,000,

  4. 4,50,

  5. Недостаточно информации для правильного ответа.

  1. Какое астрономическое открытие из перечисленных не было сделано Галилео Галилеем с помощью простейшего телескопа?

  1. Обнаружение фаз у Венеры,

  2. Обнаружение гор и кратеров на Луне,

  3. Открытие четырех спутников Юпитера.

  4. Обнаружение полярных шапок на Марсе.

  1. Плоскость эклиптики наклонена к плоскости небесного экватора под углом:

  1. 470,

  2. 23,50,

  3. 170,

  4. 90,

  5. 4,50.

  1. Григорианский календарный год длиннее солнечного на:

  1. 13 дней,

  2. 1 день,

  3. 11 ¼ мин,

  4. 26с,

  5. Их длительность одинакова.

  1. Самая яркая звезда неба – Сириус () кульминирует в полночь в :

  1. Конце мая,

  2. Середине июня,

  3. Начале января,

  4. Начале сентября,

  5. Конце ноября.

  1. Определите высоту звезды Дубхе (Большой Медведицы, б = 61о 44/) в верхней кульминации на широте г.Гродно ( 53 о41/ с.ш. )

  1. 36019/,

  2. 61045/,

  3. 61056/,

  4. 81056/,

  5. 78004/.

  1. В каком городе Республики Беларусь звезда Вега (Лиры, ) наблюдается в верхней кульминации на высоте 75046/?

  1. Гродно ( 53 о41/ с.ш.),

  2. Полоцк ( 55 о29/ с.ш.),

  3. Пинск ( 52 о07/ с.ш.),

  4. Речица ( 52 о21/ с.ш.),

  5. Слуцк ( 53 о01/ с.ш.),

Материал взят Галузо, И.В. Астрономия: контрольные и самостоятельные работы: 11класс, 2013г.

infourok.ru

В помощь учителю астрономии — страница 3

Вследствие вращения Земли разность между моментами наступления полудня или кульминацией звезд с известными экваториальными координатами в двух пунктах земной поверхности равна разности значений географической долготы этих пунктов, что дает возможность определения долготы конкретного пункта из астрономических наблюдений Солнца и других светил и, наоборот, местного времени в любо·пункте с известной долготой.
Чтобы вычислить географическую долготу местности, необходимо определить момент кульминации какого-либо светила с известными экваториальными координатами. Затем с помощью специальных таблиц (или калькулятора) время наблюдений переводится из среднего солнечного в звездное. Узнав по справочнику время кульминации этого светила на гринвичском меридиане, мы сможем определить долготу местности. Единственную сложность здесь представляет точный перевод единиц времени из одной системы в другую.
Моменты кульминации светил определяют с помощью пассажного инструмента – телескопа, укрепленного особым образом. Зрительная труба такого телескопа может быть повернута только вокруг горизонтальной оси, а ось закреплена в направлении запад-восток. Таким образом, инструмент поворачивается от точки юга через зенит и полюс мира к точке севера, т. е. он отслеживает небесный меридиан. Вертикальная нить в поле зрения трубы телескопа служит отметкой меридиана. В момент прохождения звезды через небесный меридиан (в верхней кульминации) звездное время равно се прямому восхождению. Впервые пассажный инструмент был изготовлен датчанином О. Ремером в 1690 г. За более чем триста лет принцип инструмента не изменился.
Отметить тот факт, что необходимость в точном определении моментов и промежутков времени стимулировала развитие астрономии и физики. Вплоть до середины XX в. астрономические способы измерения, хранения времени и эталоны времени лежали в основе деятельности мировой Службы времени. Точность хода часов контролировалась и корректировалась астрономическими наблюдениями. В настоящее время развитие физики привело к созданию более точных способов определения и эталонов времени. Современные атомные часы дают ошибку в 1 с за 10 млн. лет. С помощью этих часов и других приборов были уточнены многие характеристики видимого и истинного движения космических тел, открыты новые космические явления, в том числе изменения в скорости вращения Земли вокруг своей оси приблизительно на 0,01 с в течение года.
При закреплении изученного материала с учащимися можно решить следующие задачи.
Задача 1.
Определить географическую долготу места наблюдения, если:
а) в местный полдень путешественник отметил 14ч13м по гринвичскому времени.

С учетом того, что 1ч = 15о и 1м = 15/, имеем .
б) по сигналам точного времени 8ч00м00с геолог зарегистрировал 10ч13м42с местного времени.
.zip» v:shapes=»_x0000_i1045″>
С учетом того, что
1ч = 15о, 1м = 15/ и 1 с = 15//, имеем .
в) штурман лайнера в 17ч52м37с местного времени принял сигнал гринвичского времени 12ч00м00с.

С учетом того, что
1ч = 15о, 1м = 15/ и 1 с = 15//, имеем .
г) путешественник в местный полдень отметил 17ч35м.

С учетом того, что 1ч = 15о и 1м = 15/, имеем .
Задача 2.
Путешественники заметили, что по местному времени затмение луны началось в 15ч15м, тогда как по астрономическому календарю оно должно было состояться в 3ч51м по гринвичскому времени. Какова долгота их места нахождения.

Задача 3.
25 мая в Москве (2 часовой пояс) часы показывают 10ч45м. Какое среднее, поясное и летнее время в этот момент в Новосибирске (6 часовой пояс, l2 = 5ч31м).
Зная московское летнее время , найдем всемирное время To:
.
В этот момент в Новосибирске:
 – среднее время.
 – поясное время.
 – летнее время.
Сообщения для учащихся:
1. Арабский лунный календарь.
2. Турецкий лунный календарь.
3. Персидский солнечный календарь.
4. Коптский солнечный календарь.
5. Проекты идеальных вечных календарей.
6. Счет и хранение времени.

6. Гелиоцентрическая система Коперника.
Узловые вопросы: 1) сущность гелиоцентрической системы мира и исторические предпосылки ее создания; 2) причины и характер видимого движения планет.
Фронтальная беседа.
1. Истинными солнечными сутками называют промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями центра солнечного диска.
2. Звездными сутками называют промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями точки весеннего равноденствия, равный периоду вращения Земли.
3. Средние солнечные сутки – это промежуток времени между двумя одноименными кульминациями среднего экваториального Солнца.
4. Для наблюдателей, находящихся на одном и том же меридиане, кульминация Солнца (как и любого другого светила) происходит одновременно.
5. Солнечные сутки отличаются от звездных на 3м56с.
6. Разность значений местного времени в двух пунктах земной поверхности в один и тот же физический момент равна разности значений их географических долгот.
7. При пересечении границы двух соседних поясов с запада на восток часы надо перевести на один час в перед, а с востока на запад – на один час назад.
Рассмотреть пример решения задачи.
Корабль, покинувший Сан-Франциско утром в среду 12 октября и взявший курс на запад, прибыл во Владивосток ровно через 16 суток. Какого числа месяца и в какой день недели он прибыл? Что необходимо учесть при решении этой задачи? Кто и при каких обстоятельствах впервые в истории столкнулся с подобным?
При решении задачи нужно учесть, что на пути из Сан-Франциско во Владивосток корабль пересечет условную линию, называемую линий перемены дат. Проходит она по земному меридиану с географической долготой 180о, либо близко к нему.
При пересечении линии перемены даты в направлении с востока к западу (как в нашем случае) одна календарная дата выбрасывается из счета.
Поэтому корабль прибыл во Владивосток 12 + 16 + 1 = 29 октября, которая являлась субботой.
Впервые с этим столкнулся Магеллан и его спутники во время кругосветного путешествия.
Основной материал.
Птолемей Клавдий (ок. 90 – ок. 160), древнегреческий ученый, последний крупный астроном античности. Дополнил звездный каталог Гиппарха. Соорудил специальные астрономические инструменты: астролябию, армиллярную сферу, трикветр. Описал положение 1022 звезд. Разработал математическую теорию движения планет вокруг неподвижной Земли (используя представление видимого движения небесных тел при помощи комбинаций круговых движений – эпициклов), позволявшую вычислить их положение на небе. Вместе с теорией движения Солнца и Луны она составила т. н. птолемееву систему мира. Достигнув высокой по тем временам точности, теория, тем не менее, не объясняла изменение блеска Марса и другие парадоксы античной астрономии. Система Птолемея изложена в его главном труде «Альмагест» («Великое математическое построение астрономии в ХIII книгах») – энциклопедии астрономических знаний древних. В «Альмагесте» приведены также сведения по прямолинейной и сферической тригонометрии, впервые дано решение ряда математических задач. В области оптики исследовал преломление и рефракцию света. В труде «География» дал свод географических сведений античного мира.
В течение полутора тысяч лет теория Птолемея являлась основным астрономическим учением. Весьма точная для своей эпохи, она со временем стала сдерживающим фактором в развитии науки и была заменена на гелиоцентрическую теорию Коперника.
Правильное понимание наблюдаемых небесных явлений и места Земли в Солнечной системе складывалось веками. Окончательно сломил представление о неподвижности Земли Николай Коперник. Коперник (Kopernik, Copernicus) Николай (1473 – 1543), великий польский астроном.
Создатель гелиоцентрической системы мира. Совершил переворот в естествознании, отказавшись от принятого в течение многих веков учения о центральном положении Земли. Объяснил видимые движения небесных светил вращением Земли вокруг оси и обращением планет (в т. ч. Земли) вокруг Солнца. Свое учение изложил в сочинении «О вращениях небесных сфер» (1543), запрещенном католической церковью с 1616 по 1828 годы.
Коперник показал, что именно вращением Земли вокруг Солнца можно объяснить видимые петлеобразные движения планет. Центром планетной системы является Солнце.
Ось вращения Земли отклонена от оси орбиты на угол, равный примерно 23,5°. Если бы не было этого наклона, смены времен года не существовало бы. Регулярная смена времен года – следствие движения Земли вокруг Солнца и наклона оси вращения Земли к плоскости орбиты.
Поскольку при наблюдениях с Земли на движение планет вокруг Солнца накладывается еще и движение Земли по своей орбите, планеты перемещаются по небосводу то с востока на запад (прямое движение), то с запада на восток (попятное движение). Моменты смены направления называются стояниями. Если нанести этот путь на карту, получится петля. Размеры петли тем меньше, чем больше расстояние между планетой и Землей. Планеты описывают петли, а не просто движутся туда-сюда по одной линии исключительно из-за того, что плоскости их орбит не совпадают с плоскостью эклиптики.
Планеты делятся на две группы: нижние (внутренние) – Меркурий и Венера – и верхние (внешние) – остальные шесть планет. Характер движения планеты зависит от того, к какой группе она принадлежит.
Наибольшее угловое удаление планеты от Солнца называется элонгацией. Наибольшая элонгация у Меркурия – 28°, у Венеры – 48°. При восточной элонгации внутренняя планета видна на западе, в лучах вечерней зари, вскоре после захода Солнца. При западной элонгации внутренняя планета видна на востоке, в лучах утренней зари, незадолго до восхода Солнца. Внешние же планеты могут находиться на любом угловом расстоянии от Солнца.
Угол фазы Меркурия и Венеры изменяется в пределах от 0° до 180°, поэтому Меркурий и Венера сменяют фазы так же, как и Луна. Около нижнего соединения обе планеты имеют наибольшие угловые размеры, но выглядят, как узкие серпы. При угле фазы j = 90о, освещается половина диска планет, фаза Φ = 0,5. В верхнем соединении нижние планеты освещены полностью, но плохо видны с Земли, так как находятся за Солнцем.
Конфигурации планет.

Нижнее соединение

Верхнее соединение

Восточная
элонгация

Западная
элонгация

Противостояние

Восточная
квадратура

Западная
квадратура

Внутренние планеты

Внешние планеты


Домашнее задание: § 3. к. в.

7. Конфигурации планет. Решение задач.
Узловые вопросы: 1) конфигурации и условия видимости планет; 2) сидерический и синодический периоды обращения планет; 3) формула связи между синодическим и сидерическим периодами.
Ученик должен уметь: 1) решать задачи с применением формулы, связывающей синодический и сидерический периоды обращения планет.
Теория. Указать основные конфигурации для верхних (нижних) планет. Дать определение синодического и сидерического периодов.
Допустим, в начальный момент времени минутная стрелка и часовая совпадают. Промежуток времени, через который стрелки встретятся вновь, не будет совпадать ни с периодом оборота минутной стрелки (1 ч), ни с периодом оборота часовой стрелки (12 ч). Этот промежуток времени называется синодическим периодом – время, через которое повторяются определенные положения стрелок.
Угловая скорость минутной стрелки , а часовой – . За синодический период S часовая стрелка часов пройдет путь
,
а минутная
.
Вычитая пути, получим , или
.
Записать формулы, связывающие синодический и сидерический период и рассчитать повторение конфигураций для ближайшей к Земле верхней (нижней) планеты. Необходимые табличные значения найти в приложениях.
2. Рассмотреть пример:
– Определить сидерический период планеты, если он равен синодическому. Какая реальная планета Солнечной системы ближе всего подходит к этим условиям?
По условию задачи T = S, где T – сидерический период, время обращения планеты вокруг Солнца, а S – синодический период, время повторения одинаковых конфигурация с данной планетой.
Тогда в формуле
, сделаем замену S на T: планета находится бесконечно далеко. С другой стороны , сделав аналогичную замену
дня.
Наиболее подходящей планетой является Венера, период которой 224,7 суток.
Решение задач.
1. Каков синодический период Марса, если его звездный период равен 1,88 земного года?
Марс является внешней планетой и для него справедлива формула
.
2. Нижние соединения Меркурия повторяются через 116 суток. Определите сидерический период Меркурия.
Меркурий является внутренней планетой и для него справедлива формула
.
3. Определите звездный период Венеры, если ее нижние соединения повторяются через 584 суток.
[225 суток]
4. Через какой промежуток времени повторяются противостояния Юпитера, если его сидерический период равен 11,86 г?
[399 сут]

8. Видимое движение Солнца и Луны.
Узловые вопросы: 1) суточное движение Солнца на различных широтах; 2) изменение видимого движения Солнца в течение года; 3) видимое движение и фазы Луны; 4) Солнечные и лунные затмения. Условия затмений.
Ученик должен уметь: 1) применять астрономические календари, справочники, подвижную карту звездного неба для определения условий протекания явлений, связанных с обращением Луны вокруг Земли и видимым движением Солнца.
Самостоятельная работа 20 мин

Вариант 1
Вариант 2
1. Описать положение внутренних планет
1. Описать положение внешних планет
2. Планета наблюдается в телескоп в виде серпа. Какая это может быть планета? [Внутренняя]
2. Какие планеты и при каких условиях могут быть видны всю ночь (от захода до восхода Солнца)?
[Все внешние планеты в эпохи противостояния]
3. Путем наблюдения установлено, что между двумя последовательными одинаковыми конфигурациями планеты равно378 суток. Полагая орбиту круговой, найти сидерический (звездный) период обращения планеты. [29,5 года]
3. Малая планета Церера обращается вокруг Солнца с периодом 4,6 года. Через какой промежуток времени повторяются противостояния этой планеты? [466,7 сут]
4. Меркурий наблюдается в положении максимальной элонгации, равной 28о. Найдите расстояние от Меркурия до Солнца в астрономических единицах.
4. Венера наблюдается в положении максимальной элонгации, равной 48о. Найдите расстояние от Венеры до Солнца в астрономических единицах.
Основной материал.
При формировании эклиптики и зодиака нужно оговорить, что эклиптика является проекцией плоскости земной орбиты на небесную сферу. По причине обращения планет вокруг Солнца почти в одной плоскости их видимое движение на небесной сфере будет осуществляться вдоль и вблизи эклиптики с переменной угловой скоростью и периодическим изменением направления движения. Направление движения Солнца по эклиптике противоположно суточному движению звезд, угловая скорость – около 1о в сутки.
Дни солнцестояния и равноденствия.
Начало
сезона
Название
дней
Экваториальные
координаты
Созвездие
Высота Солнца в полдень
j = 54о


20 (21) марта
Весеннего равноденствия
0ч00м
0
Рыбы
36о
22 июня
Летнего солнцестояния
6ч00м
 +23,5о
Граница: Телец – Близнецы
59,5о
22 (23) сентября
Осеннего равноденствия
12ч00м
 0
Дева
36о
22 декабря
Зимнего солнцестояния
18ч00м
 –23,5о
Стрелец
12,5о

www.referatnatemu.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *