Poludňajšia výška slnka. Tam, kde dopadajú slnečné lúče

Kvôli každoročnej revolúcii Zeme okolo Slnka v smere od západu na východ sa nám zdá, že Slnko sa pohybuje medzi hviezdami zo západu na východ pozdĺž veľkého kruhu nebeskej sféry, ktorá sa nazýva tzv. ekliptický, s obdobím 1 roka . Rovina ekliptiky (rovina obežnej dráhy Zeme) je sklonená pod uhlom k rovine nebeského (rovnako ako zemského) rovníka. Tento uhol sa nazýva sklon ekliptiky.

Poloha ekliptiky na nebeskej sfére, teda rovníkové súradnice a body ekliptiky a jej sklon k nebeskému rovníku sú určené z denných pozorovaní slnka. Meraním zenitovej vzdialenosti (alebo výšky) Slnka v čase jeho hornej kulminácie v rovnakej zemepisnej šírke,

…

,	(6.1)
,	(6.2)

možno zistiť, že pokles Slnka v priebehu roka sa líši od do. V takom prípade sa pravý výstup slnka po celý rok líši od do alebo od do.

Uvažujme podrobnejšie o zmene súradníc Slnka.

Na mieste jarná rovnodennosť ^, ktorú Slnko každoročne prejde 21. marca, správny vzostup a pokles Slnka na nulu. Potom s každým ďalším dňom stúpa a stúpa pravý Slnko.

Na mieste letný slnovrat a, ktorú Slnko zasiahne 22. júna, jeho pravý vzostup je 6 h, a deklinácia dosiahne svoju maximálnu hodnotu +. Potom klesá sklon Slnka a stúpanie pravice sa neustále zvyšuje.

Keď Slnko 23. septembra dospeje k bodu jesenná rovnodennosť d, jeho pravý vzostup bude rovnaký a deklinácia sa vráti na nulu.

Ďalej, pravý výstup, v mieste sa stále zvyšuje zimný slnovrat g, kde Slnko dopadne 22. decembra, sa vyrovná a deklinácia dosiahne svoju minimálnu hodnotu -. Potom sa deklinácia zvyšuje a Slnko sa o tri mesiace neskôr vráti späť do jarnej rovnodennosti.

Zvážte zmenu polohy Slnka na oblohe počas celého roka pre pozorovateľov umiestnených na rôznych miestach na povrchu Zeme.

severný pól Zeme , v deň jarnej rovnodennosti (21.03) Slnko vytvára kruh pozdĺž obzoru. (Pripomeňme, že na severnom póle Zeme neexistujú javy stúpania a nastavenia svetiel, to znamená, že sa akékoľvek svietidlá pohybujú rovnobežne s horizontom bez jeho prekročenia). Týmto sa začína severný pól polárneho dňa. Nasledujúci deň bude Slnko mierne stúpajúce pozdĺž ekliptiky popisovať kruh rovnobežný s horizontom v trochu vyššej nadmorskej výške. Každý deň bude stúpať stále vyššie. Slnko dosiahne svoju maximálnu výšku letným slnovratom (22.06) -. Potom začne pomalé znižovanie výšky. V deň jesennej rovnodennosti (23.09) bude Slnko opäť na nebeskom rovníku, ktorý sa zhoduje s horizontom na severnom póle. Po vytvorení kruhu na rozlúčku pozdĺž obzoru v tento deň Slnko zostupuje pod obzor na šesť mesiacov (pod nebeský rovník). Polárny deň, ktorý trval pol roka, je za nami. Začína sa polárna noc.

Pre pozorovateľa ďalej polarný kruh Najvyššiu výšku dosahuje slnko v letný slnovrat napoludnie -. Polnočná výška Slnka v tento deň je 0 °, to znamená, že Slnko v tento deň nezapadá. Tento jav sa zvyčajne nazýva polárny deň.

V deň zimného slnovratu je jeho poludňajšia výška minimálna - to znamená, že slnko nevychádza. To sa nazýva polárna noc... Zemepisná šírka polárneho kruhu je najmenšia na severnej pologuli Zeme, kde sú pozorované javy polárneho dňa a noci.

Pre pozorovateľa ďalej severné trópy , Slnko vychádza a zapadá každý deň. Slnko dosahuje maximálnu poludňajšiu výšku nad obzorom v deň letného slnovratu - v tento deň prechádza za zenitový bod (). Severný obratník je najsevernejšou rovnobežkou, kde je Slnko za zenitom. Minimálna poludňajšia výška ,,, sa dodržiava pri zimnom slnovrate.

Pre pozorovateľa ďalej rovník, vstupujú a stúpajú úplne všetky svietidlá. Akákoľvek hviezda vrátane Slnka zároveň strávi presne 12 hodín nad horizontom a 12 hodín pod horizontom. To znamená, že dĺžka dňa sa vždy rovná dĺžke noci - každá 12 hodín. Dvakrát ročne - v dňoch rovnodennosti - sa poludňajšia výška Slnka stáva 90 °, to znamená prechádza zenitom.

Pre pozorovateľa ďalej šírka Sterlitamak,to znamená, že v miernom pásme nie je Slnko nikdy za zenitom. Najvyššiu výšku dosahuje v poludnie 22. júna, v deň letného slnovratu, -. V deň zimného slnovratu, 22. decembra, je jeho výška minimálna -.

Sformulujme teda nasledujúce astronomické vlastnosti tepelných pásov:

1. V chladných zónach (od polárnych kruhov po póly Zeme) môže byť Slnko nezapadajúcim aj nevystupujúcim svietidlom. Polárny deň a polárna noc môžu trvať od 24 hodín (na severnom a južnom polárnom kruhu) do šiestich mesiacov (na severnom a južnom póle Zeme).

2. V miernych pásmach (od severných a južných trópov po severné a južné polárne kruhy) Slnko vychádza a zapadá každý deň, nikdy však nie za zenitom. V lete je deň dlhší ako noc a v zime je to naopak.

3. V horúcom pásme (od severného obratníka do južného obratníka) slnko vždy vychádza a zapadá. V zenite sa Slnko deje raz - v severných a južných trópoch, až dvakrát - v iných zemepisných šírkach pásu.

Pravidelná zmena ročných období na Zemi je dôsledkom troch dôvodov: každoročnej revolúcie Zeme okolo Slnka, sklonu zemskej osi k rovine obežnej dráhy Zeme (rovina ekliptiky) a osi Zeme, ktorá si po dlhú dobu zachováva svoj smer v priestore. V dôsledku spoločného pôsobenia týchto troch dôvodov dochádza k zjavnému ročnému pohybu Slnka pozdĺž ekliptiky naklonenej k nebeskému rovníku, a preto sa poloha dennej dráhy Slnka nad horizontom rôznych miest na zemskom povrchu počas roka mení, a preto sa menia podmienky pre ich osvetlenie a ohrievanie Slnkom.

Nerovnomerné zahriatie oblastí zemského povrchu s rôznymi zemepisnými šírkami (alebo rovnakých oblastí v rôznych ročných obdobiach) Slnkom sa dá ľahko zistiť jednoduchým výpočtom. Označme to množstvom tepla preneseného na jednotku zemského povrchu čírymi padajúcimi slnečnými lúčmi (Slnko za zenitom). Potom v inej zenitovej vzdialenosti Slnka dostane rovnaká jednotka plochy množstvo tepla

(6.3)

Ak do tohto vzorca dosadíme hodnoty Slnka v pravé poludnie v rôzne dni v roku a vzájomné vydelenie získaných rovností, môžeme nájsť pomer množstva tepla prijatého zo Slnka v pravé poludnie v týchto dňoch roka.

Úlohy:

1. Vypočítajte sklon ekliptiky a z meranej zenitovej vzdialenosti určte rovníkové a ekliptické súradnice jeho hlavných bodov. Slnka na najvyššom vrchole v dňoch slnovratov:

№	22. júna	22. decembra
1)	29〫48ʹ u	76〫42ʹ r
№	22. júna	22. decembra
2)	19〫23ʹ u	66〫17ʹ r
3)	34〫57ʹ u	81〫51ʹ r
4)	32〫21ʹ u	79〫15ʹ r
5)	14〫18ʹ r	61〫12ʹ r
6)	28〫12ʹ r	75〫06ʹ u
7)	17〫51ʹ r	64〫45ʹ r
8)	26〫44ʹ r	73〫38ʹ r

2. Určte sklon zdanlivej ročnej dráhy Slnka k nebeskému rovníku na planétach Mars, Jupiter a Urán.

3. Určite sklon ekliptiky asi pred 3000 rokmi, ak podľa pozorovaní v tej epoche na nejakom mieste severnej pologule Zeme bola poludňajšia výška Slnka v deň letného slnovratu + 63〫48〫, a v deň zimného slnovratu +16〫00ʹ južne od zenitu.

4. Podľa máp hviezdneho atlasu akademika A.A. Michajlov, aby určil názvy a hranice zodiakálnych súhvezdí, označil tie z nich, v ktorých sa nachádzajú hlavné body ekliptiky, a určil priemerné trvanie pohybu Slnka na pozadí každého zodiakálneho súhvezdia.

5. Určte azimuty bodov a časy východu a západu slnka na pohyblivej mape hviezdnej oblohy, ako aj približnú dĺžku dňa a noci na zemepisnej šírke Sterlitamak v dňoch rovnodenností a slnovratov.

6. Vypočítajte pre dni rovnodenností a slnovratov poludňajšiu a polnočnú výšku Slnka v: 1) Moskve; 2) Tver; 3) Kazaň; 4) Omsk; 5) Novosibirsk; 6) Smolensk; 7) Krasnojarsk; 8) Volgograd.

7. Vypočítajte pomer množstva tepla prijatého na poludnie od Slnka v dňoch slnovratov rovnakými oblasťami v dvoch bodoch zemského povrchu nachádzajúcich sa v zemepisnej šírke: 1) + 60〫30ʹ a v Maykope; 2) + 70 000 ʹ a v Groznom; 3) + 66 - 30 ° a v Machačkale; 4) + 69〫30ʹ a vo Vladivostoku; 5) + 67-30ʹ a v Machačkale; 6) + 67 000,00 a v Južno-Kurilsku; 7) + 68 00 00 a v Južno-Sachalinsku; 8) + 69〫00ʹ a v Rostove na Done.

svetlo a lom svetla. Vo svojej práci „Geografia“ podal súbor geografických informácií o starovekom svete.

Po jeden a pol tisíc rokov bola Ptolemaiova teória hlavnou astronomickou doktrínou. Na svoju dobu celkom presný, nakoniec sa stal obmedzujúcim faktorom vo vývoji vedy a nahradila ho Koperníkova heliocentrická teória.

Správne pochopenie pozorovaných nebeských javov a miesta Zeme v slnečnej sústave sa formuje po celé storočia. Mikuláš Koperník nakoniec prelomil predstavu o nehybnosti Zeme. Koperník (Kopernik, Koperník) Mikuláš (1473 - 1543), veľký poľský astronóm.

Tvorca heliocentrického systému sveta. Urobil revolúciu v prírodnej vede, upustil od doktríny centrálneho postavenia Zeme, prijatej po mnoho storočí. Viditeľné pohyby nebeských telies vysvetlil rotáciou Zeme okolo osi a revolúciou planét (vrátane Zeme) okolo Slnka. Svoje učenie vykladal v skladbe „O rotáciách nebeských sfér“ (1543), zakázaná. katolícky kostol od roku 1616 do roku 1828.

Koperník ukázal, že práve rotácia Zeme okolo Slnka dokáže vysvetliť viditeľné slučkové pohyby planét. Centrom planetárneho systému je Slnko.

Zemská os rotácie je naklonená od orbitálnej osi v uhle približne 23,5 °. Bez tohto náklonu by ročné obdobia neexistovali. Pravidelná zmena ročných období je dôsledkom pohybu Zeme okolo Slnka a sklonu zemskej osi rotácie k rovine obežnej dráhy.

Keďže pri pozorovaní zo Zeme je pohyb Zeme na jej obežnej dráhe superponovaný na pohyb planét okolo Slnka, planéty sa pohybujú na oblohe buď z východu na západ (priamy pohyb), potom zo západu na východ (pohyb dozadu). Momenty zmeny smeru sa nazývajú stojaci... Ak túto cestu zakreslíte na mapu, dostanete slučka... Čím väčšia je vzdialenosť medzi planétou a Zemou, tým menšia je veľkosť slučky. Planéty popisujú slučky a nielen sa pohybujú tam a späť po tej istej línii iba preto, že roviny ich dráh sa nezhodujú s rovinou ekliptiky.

Planéty sú rozdelené do dvoch skupín: nižšie ( interné) - Ortuť a Venuša - a horná časť ( externý) - zvyšných šesť planét. Povaha pohybu planéty závisí od toho, do ktorej skupiny patrí.

Nazýva sa najväčšia uhlová vzdialenosť planéty od Slnka predĺženie... Najväčšie predĺženie pre Merkúr je 28 °, pre Venušu - 48 °. Pri východnom predĺžení je vnútorná planéta viditeľná na západ, v lúčoch večerného úsvitu, krátko po západe slnka. Pri západnom predĺžení je vnútorná planéta viditeľná na východ, v lúčoch úsvitu, tesne pred východom slnka. Vonkajšie planéty môžu byť umiestnené v akejkoľvek uhlovej vzdialenosti od Slnka.

Fázový uhol Merkúra a Venuše sa pohybuje od 0 ° do 180 °, takže Merkúr a Venuša menia fázy rovnakým spôsobom ako Mesiac. V blízkosti dolného spojenia majú obe planéty najväčšie uhlové rozmery, vyzerajú však ako úzke kosáky. Pri fázovom uhle \u003d 90 ° je polovica planetárneho disku osvetlená, fáza C \u003d 0,5. V hornej konjunkcii sú dolné planéty úplne osvetlené, ale zo Zeme sú slabo viditeľné, pretože sú za Slnkom.

Konfigurácie planét.

Domáca úloha: § 3. až.

7. Konfigurácie planét. Riešenie problémov.

Kľúčové otázky: 1) konfigurácie a podmienky viditeľnosti planét; 2) hviezdne a synodické obdobia planetárnej revolúcie; 3) vzorec pre vzťah medzi synodickými a hviezdnymi obdobiami.

Študent by mal byť schopný: 1) riešiť problémy pomocou vzorca spájajúceho synodické a hviezdne obdobia planetárnej revolúcie.

Teória... Uveďte hlavné konfigurácie pre horné (dolné) planéty. Uveďte definíciu synodických a hviezdnych období.

Predpokladajme, že v počiatočnom okamihu sa minúta a hodina zhodujú. Časový interval, po ktorom sa ruky opäť stretnú, sa nebude zhodovať ani s periódou minútovej ručičky (1 hodina), ani s periódou hodinovej ručičky (12 hodín). Toto časové obdobie sa nazýva synodické obdobie - čas, po ktorom sa opakujú určité polohy šípok.

Uhlová rýchlosť minútovej a hodinovej ruky -. Počas synodického obdobia S hodinová ručička hodín prejde cestou

a minútu

Odčítaním ciest dostaneme, príp

Zapíšte si vzorce spájajúce synodické a hviezdne obdobia a vypočítajte opakovanie konfigurácií pre hornú (dolnú) planétu najbližšiu k Zemi. V prílohách vyhľadajte požadované hodnoty tabuľky.

2. Zvážte príklad:

Určte hviezdne obdobie planéty, ak sa rovná synodickému obdobiu. Ktorá skutočná planéta v slnečnej sústave sa týmto podmienkam najviac približuje?

Podľa stavu problému T = Skde T je hviezdne obdobie, čas revolúcie planéty okolo Slnka, a S - synodická perióda, čas opakovania rovnakej konfigurácie s danou planétou.

Potom vo vzorci

Poďme urobiť náhradu S na T: planéta je nekonečne ďaleko. Na druhej strane, vykonať podobnú substitúciu

Najvhodnejšou planétou je Venuša, ktorej perióda je 224,7 dňa.

Rozhodnutie úlohy.

1. Aké je synodické obdobie Marsu, ak jeho hviezdne obdobie je 1,88 pozemských rokov?

Mars je vonkajšia planéta a platí pre ňu vzorec

2. Nižšie pripojenia ortuti sa opakujú po 116 dňoch. Určte hviezdne obdobie ortuti.

Ortuť je vnútorná planéta a platí pre ňu vzorec

3. Určte hviezdnu periódu Venuše, ak sa jej dolné spojky opakujú po 584 dňoch.

4. Po akom časovom intervale sa opakujú opozície Jupitera, ak je jeho hviezdna perióda 11,86 g?

8. Viditeľný pohyb slnka a mesiaca.

Samostatná práca 20 min

možnosť 1	Možnosť 2
1. Popíšte polohu vnútorných planét	1. Popíšte polohu vonkajších planét
2. Planéta je pozorovaná ďalekohľadom vo forme kosáka. Aká planéta by to mohla byť? [Interné]	2. Aké planéty a za akých podmienok možno vidieť celú noc (od západu do východu slnka)? [Všetky vonkajšie planéty v ére opozície]
3. Pozorovaním sa zistilo, že medzi dvoma po sebe idúcimi rovnakými konfiguráciami planéty je 378 dní. Za predpokladu kruhovej dráhy nájdite hviezdnu (hviezdnu) obežnú dobu planéty.	3. Planéta Ceres sa točí okolo Slnka s periódou 4,6 roka. Po akom časovom období sa opakujú opozície tejto planéty?
4. Ortuť sa pozoruje v polohe maximálneho predĺženia rovného 28 o. Nájdite vzdialenosť od Merkúra k Slnku v astronomických jednotkách.	4. Venuša sa pozoruje v polohe maximálneho predĺženia rovnajúceho sa 48 o. Nájdite vzdialenosť od Venuše po Slnko v astronomických jednotkách.

Hlavný materiál.

Pri formovaní ekliptiky a zverokruhu je potrebné ustanoviť, že ekliptika je priemetom roviny obežnej dráhy Zeme na nebeskú sféru. V dôsledku revolúcie planét okolo Slnka v takmer rovnakej rovine sa ich zdanlivý pohyb po nebeskej sfére uskutoční pozdĺž a v blízkosti ekliptiky s premenlivou uhlovou rýchlosťou a periodickou zmenou smeru pohybu. Smer pohybu Slnka pozdĺž ekliptiky je opačný ako denný pohyb hviezd, uhlová rýchlosť je asi 1 o denne.

Dni slnovratu a rovnodennosti.

	názov	Rovníková súradnice	Konštelácia	Výška slnka na poludnie
	Jarná rovnodennosť
	Letný slnovrat			Okraj: Býk - Blíženci
	Jesenná rovnodennosť
	Zimný slnovrat

Pohyb Slnka pozdĺž ekliptiky je odrazom rotácie Zeme okolo Slnka. Ekliptika vedie cez 13 súhvezdí: Ryby, Baran, Býk, Blíženci, Rak, Lev, Panna, Váhy, Škorpión, Strelec, Kozorožec, Vodnár, Ophiuchus.

Ophiuchus sa nepovažuje za súhvezdie zverokruhu, hoci leží na ekliptike. Koncept znamení zverokruhu sa formoval pred niekoľkými tisíckami rokov, keď ekliptika neprešla súhvezdím Ophiuchus. V staroveku neexistovali presné hranice a znamenia zodpovedali symbolicky súhvezdiam. V súčasnosti sa znamenia zverokruhu a súhvezdia nezhodujú. Napríklad jarná rovnodennosť a znamenie zverokruhu Barana sú v súhvezdí Ryby.

Za samostatnú prácu.

Pomocou pohyblivej mapy hviezdnej oblohy určite, pod ktorým súhvezdím ste sa narodili, teda v ktorom súhvezdí bolo Slnko v čase vášho narodenia. Za týmto účelom spojte čiarou severný pól sveta a svoj dátum narodenia a uvidíte, v ktorej konštelácii táto čiara prechádza ekliptikou. Vysvetlite, prečo sa výsledok líši od výsledku uvedeného v horoskope.

Analyzujte jav precesie zemskej osi. Precesia je pomalá kužeľovitá rotácia zemskej osi s obdobím 26 tisíc rokov pod vplyvom gravitačných síl Mesiaca a Slnka. Precesia mení polohu nebeských pólov. Asi pred 2 700 rokmi sa dračia hviezda nachádzala blízko severného pólu, ktorý čínski astronómovia nazývali Kráľovská hviezda. Výpočty ukazujú, že o 10 000 rokov sa severný pól sveta priblíži k hviezde Cygnus a v roku 13 600 sa namiesto Severnej hviezdy bude nachádzať Lyra (Vega). V dôsledku precesie sa teda body jarnej a jesennej rovnodennosti, letného a zimného slnovratu, pomaly pohybujú po zodiakálnych súhvezdiach. Astrológia ponúka informácie, ktoré sú zastarané pred 2 tisíc rokmi.

K zdanlivému pohybu Mesiaca na pozadí hviezd dochádza v dôsledku odrazu skutočného pohybu Mesiaca okolo Zeme, ktorý je sprevádzaný zmenou vzhľad náš spoločník. Viditeľná hrana mesačného disku sa nazýva končatina... Hranica rozdeľujúca časti mesačného disku osvetleného a neosvetleného Slnkom sa nazýva terminátor... Pomer plochy osvetlenej časti viditeľného disku Mesiaca k celej jeho ploche sa nazýva mesačná fáza.

Existujú štyri hlavné fázy mesiaca: nový mesiac, prvá štvrtina, spln a posledná štvrtina. Na novu C \u003d 0, v prvej štvrtine C \u003d 0,5, na úplňku je fáza C \u003d 1,0 a v poslednej štvrtine opäť C \u003d 0,5.

Na novom mesiaci Mesiac prechádza medzi Slnkom a Zemou, temná strana Mesiaca, ktorá nie je osvetlená Slnkom, smeruje k Zemi. Je pravda, že niekedy v tomto čase disk Mesiaca žiari zvláštnym popolavým svetlom. Slabá žiara nočnej časti mesačného disku je spôsobená slnečným žiarením odrážaným Zemou smerom k Mesiacu. Dva dni po novu na večernej oblohe sa na západe, krátko po západe slnka, objaví tenký polmesiac mladého mesiaca.

Sedem dní po novu je pribúdajúci mesiac viditeľný v podobe polkruhu na západe alebo juhozápade, krátko po západe slnka. Mesiac je 90 ° východne od slnka a je viditeľný vo večerných hodinách a v prvej polovici noci.

Spln prichádza 14 dní po novu. Mesiac je zároveň v protiklade so slnkom a celá osvetlená pologuľa mesiaca je obrátená k zemi. Za splnu je mesiac viditeľný celú noc, mesiac vychádza počas západu slnka a zapadá počas východu slnka.

Týždeň po splne sa pred nami zjavuje starnúci Mesiac vo fáze jeho poslednej štvrtiny v podobe polkruhu. V tejto dobe je polovica osvetlenej a polovica neosvetlenej pologule Mesiaca otočená k Zemi. Mesiac je viditeľný na východe pred východom slnka v druhej polovici noci

Spln opakuje po oblohe dennú cestu slnka, ktorú ním prechádzala šesť mesiacov predtým, takže v lete sa spln nepohybuje ďaleko od obzoru, ale v zime naopak stúpa vysoko.

Zem sa točí okolo Slnka, takže z jedného nového mesiaca na ďalší sa Mesiac točí okolo Zeme nie o 360 °, ale o niečo viac. Synodický mesiac je teda o 2,2 dňa dlhší ako hviezdny mesiac.

Volá sa časový interval medzi dvoma po sebe idúcimi rovnakými fázami mesiaca synodický mesiac, jeho trvanie je 29,53 dňa. Hviezdny ten istý mesiac, t.j. čas, počas ktorého Mesiac urobí okolo Zeme jednu revolúciu vo vzťahu k hviezdam, je 27,3 dňa.

Zatmenie Slnka a Mesiaca.

V staroveku zatmenie Slnka a Mesiaca spôsobilo v ľuďoch poverčivú hrôzu. Verilo sa, že zatmenia predznamenávajú vojny, hladomor, pustošenie a masové choroby.

Zakrytie Slnka Mesiacom sa nazýva zatmenie Slnka... Toto je veľmi krásny a vzácny jav. Zatmenie slnka nastane, ak v čase nového mesiaca Mesiac pretína ekliptikálnu rovinu.

Ak je disk Slnka úplne pokrytý diskom Mesiaca, potom sa volá zatmenie kompletný... V perigeu je Mesiac bližšie k Zemi o 21 000 km od priemernej vzdialenosti, v apogee - ďalej o 21 000 km. Týmto sa menia uhlové rozmery mesiaca. Ak sa ukáže, že uhlový priemer mesačného disku (asi 0,5 o) je o niečo menší ako uhlový priemer slnečného disku (asi 0,5 o), potom v okamihu maximálnej fázy zatmenia zostane zo slnka viditeľný jasný úzky prstenec. Takéto zatmenie sa nazýva prstencový... A nakoniec nemusí byť Slnko úplne skryté za diskom Mesiaca kvôli nesúladu ich stredov na oblohe. Takéto zatmenie sa nazýva súkromné... Je možné pozorovať taký krásny útvar ako slnečná koróna iba počas úplných zatmení. Takéto pozorovania, dokonca aj v našej dobe, môžu veľa dať vede, preto astronómovia z mnohých krajín prichádzajú pozorovať krajinu, kde dôjde k zatmeniu slnka.

Zatmenie Slnka začína východom slnka v západných oblastiach zemského povrchu a končí vo východných oblastiach západom slnka. Celkové zatmenie Slnka zvyčajne trvá niekoľko minút (najdlhšie úplné zatmenie Slnka za 7 minút a 29 sekúnd bude 16. júla 2186).

Mesiac sa pohybuje od západu na východ, takže na západnom okraji slnečného disku začína zatmenie Slnka. Miera pokrytia Slnka Mesiacom sa nazýva fáza zatmenia slnka.

Zatmenia slnka možno pozorovať iba v tých oblastiach Zeme, pozdĺž ktorých prechádza pás tieňa Mesiaca. Priemer tieňa nepresahuje 270 km, takže úplné zatmenie Slnka je viditeľné iba na malej ploche zemského povrchu.

Rovina mesačnej dráhy na križovatke s oblohou tvorí veľký kruh - mesačnú cestu. Rovina obežnej dráhy Zeme pretína s nebeskou sférou pozdĺž ekliptiky. Rovina mesačnej dráhy je sklonená k rovine ekliptiky v uhle 5 okolo 09 /. Obdobie revolúcie Mesiaca okolo Zeme (hviezdne alebo hviezdne obdobie) R) \u003d 27,32166 pozemských dní alebo 27 dní, 7 hodín, 43 minút.

Rovina ekliptiky a mesačná dráha sa navzájom pretínajú v priamke tzv línia uzlov... Priesečníky čiary uzlov s ekliptikou sa nazývajú vzostupné a zostupné uzly mesačnej obežnej dráhy. Mesačné uzly sa pohybujú nepretržite smerom k Mesiacu, to znamená na západ a úplnú revolúciu dokončia za 18,6 rokov. Zemepisná dĺžka stúpajúceho uzla sa každý rok zmenšuje o približne 20 o.

Pretože rovina mesačnej obežnej dráhy je sklonená k rovine ekliptiky pod uhlom 5 o 09 /, môže byť Mesiac počas nového mesiaca alebo v splne ďaleko od roviny ekliptiky a disk Mesiaca bude prechádzať nad alebo pod diskom Slnka. V takom prípade k zatmeniu nedôjde. Aby nastalo zatmenie Slnka alebo Mesiaca, je nevyhnutné, aby sa Mesiac počas novu alebo splnu nachádzal v blízkosti stúpajúceho alebo zostupného uzla svojej dráhy, t.j. neďaleko ekliptiky.

V astronómii sa zachovalo veľa znakov, ktoré boli zavedené v staroveku. Symbol stúpajúceho uzla znamená hlavu draka Rahua, ktorý sa vrhá na Slnko a spôsobuje podľa indických legiend jeho zatmenie.

Počas plného zatmenie Mesiaca Mesiac úplne zmizne v tieni Zeme. Celková fáza zatmenia Mesiaca trvá oveľa dlhšie ako celková fáza zatmenia Slnka. Tvar okraja zemského tieňa počas zatmenia Mesiaca slúžil starogrécky filozof a vedcovi Aristotelovi jeden z najsilnejších dôkazov sférickosti Zeme. Filozofi starovekého Grécka vypočítali, že Zem je asi trikrát väčšia ako Mesiac, jednoducho na základe trvania zatmenia (presná hodnota tohto koeficientu je 3,66).

Mesiac v čase úplného zatmenia Mesiaca je v skutočnosti zbavený slnečného žiarenia, takže úplné zatmenie Mesiaca je viditeľné odkiaľkoľvek na zemskej pologuli. Zatmenie sa začína a končí súčasne pre všetky geografické body. Miestny čas pre tento jav však bude iný. Pretože sa Mesiac pohybuje od západu na východ, vstupuje do zemského tieňa najskôr ľavý okraj Mesiaca.

Zatmenie môže byť úplné alebo čiastočné, podľa toho, či Mesiac úplne vstúpi do tieňa Zeme alebo prejde v blízkosti jeho okraja. Čím bližšie k mesačnému uzlu sa vyskytuje zatmenie Mesiaca, tým viac je ho fáza... Nakoniec, keď je disk Mesiaca zakrytý nie tieňom, ale čiastočným tieňom, poschodieotieň zatmenia... Nie je ich možné vidieť voľným okom.

Počas zatmenia sa Mesiac skrýva v tieni Zeme a zdá sa, že by mal zakaždým zmiznúť z dohľadu, pretože Zem je neprehľadná. Zemská atmosféra však rozptyľuje slnečné lúče, ktoré dopadajú na zákrytový povrch Mesiaca „obchádzajúc“ Zem. Červenkastá farba disku je spôsobená skutočnosťou, že červené a oranžové lúče najlepšie prechádzajú atmosférou.

Každé zatmenie Mesiaca sa líši v rozložení jasu a farby v zemskom tieni. Farba zatmeného mesiaca sa často odhaduje podľa špeciálnej stupnice, ktorú navrhol francúzsky astronóm André Danjon:

1. Zatmenie je veľmi tmavé, uprostred zatmenia je Mesiac takmer alebo úplne neviditeľný.

2. Zatmenie je tmavé, sivé, detaily mesačného povrchu sú úplne neviditeľné.

3. Zatmenie je tmavočervené alebo červenkasté, s tmavšou časťou blízko stredu tieňa.

4. Zatmenie je tehlovočervené, tieň je obklopený sivastým alebo žltkastým okrajom.

5. Zatmenie je medeno-červené, veľmi svetlé, vonkajšia oblasť je svetlá, modrastá.

Keby sa rovina obehu Mesiaca zhodovala s rovinou ekliptiky, potom by sa zatmenia Mesiaca opakovali každý mesiac. Ale uhol medzi týmito rovinami je 5 ° a mesiac dvakrát mesačne pretína ekliptiku iba v dvoch bodoch, tzv. uzly mesačnej dráhy... Dokonca aj starí astronómovia vedeli o týchto uzloch a nazývali ich Hlava a chvost draka (Rahu a Ketu). Aby mohlo dôjsť k zatmeniu Mesiaca, musí sa Mesiac v splne nachádzať v blízkosti uzla jeho obežnej dráhy.

Zatmenie Mesiaca sa vyskytujú niekoľkokrát do roka.

Nazýva sa časový interval, cez ktorý sa mesiac vráti do svojho uzla drakonický mesiac, čo sa rovná 27,21 dňa. Po uplynutí tejto doby Mesiac pretína ekliptiku v bode, ktorý je posunutý od predchádzajúceho prechodu o 1,5 o na západ. Fázy Mesiaca (synodický mesiac) sa opakujú v priemere každých 29,53 dní. Časový interval 346,62 dní, počas ktorého stred slnečného disku prechádza rovnakým uzlom mesačnej dráhy, sa nazýva tzv. drakonický rok.

Obdobie opakovania zatmenia - saros - bude sa rovnať časovému intervalu, po ktorom sa začiatok týchto troch periód bude zhodovať. Saros v staroegyptčine znamená „opakovanie“. Dávno pred naším letopočtom, dokonca aj v staroveku, sa zistilo, že saros trvá 18 rokov 11 dní 7 hodín. Saros zahŕňa: 242 drakonických mesiacov alebo 223 synodických mesiacov alebo 19 drakonických rokov. Počas každého Sarosu nastalo 70 až 85 zatmení; z nich je zvyčajne asi 43 slnečných a 28 mesačných. V priebehu roka môže dôjsť k najväčším siedmim zatmeniam - buď piatim slnečným a dvomi lunárnymi, alebo štyrmi slnečnými a tromi mesiacmi. Minimálny počet zatmení za rok sú dve zatmenia slnka. Zatmenia slnka sa vyskytujú častejšie ako mesačné, ale zriedka sa pozorujú v tej istej oblasti, pretože tieto zatmenia sú viditeľné iba v úzkom páse tieňa Mesiaca. V určitom konkrétnom bode na povrchu je úplné zatmenie Slnka pozorované priemerne 1 krát za 200 - 300 rokov.

Domáca úloha: § 3. až.

9. Ekliptický. Viditeľný pohyb Slnka a Mesiaca.

Riešenie problémov.

Kľúčové otázky: 1) denný pohyb Slnka v rôznych zemepisných šírkach; 2) zmena zdanlivého pohybu Slnka v priebehu roka; 3) zdanlivý pohyb a fázy mesiaca; 4) Zatmenie Slnka a Mesiaca. Podmienky zatmenia.

Študent by mal byť schopný: 1) používať astronomické kalendáre, príručky, pohyblivú mapu hviezdnej oblohy na stanovenie podmienok pre výskyt javov spojených s revolúciou Mesiaca okolo Zeme a zdanlivým pohybom Slnka.

1. Koľko sa Slnko každý deň pohybuje pozdĺž ekliptiky?

V priebehu roka preto Slnko popisuje kruh 360 o ekliptike

2. Prečo sú slnečné dni o 4 minúty dlhšie ako hviezdne dni?

Pretože Zem sa otáča okolo svojej vlastnej osi aj na obežnej dráhe okolo Slnka. Zem musí urobiť niečo viac ako jednu revolúciu okolo svojej osi, aby bolo možné znova pozorovať Slnko na nebeskom poludníku pre ten istý bod na Zemi.

Slnečný deň je o 3 minúty 56 s kratší ako hviezdny deň.

3. Vysvetlite, prečo mesiac vychádza v priemere o 50 minút neskôr ako deň predtým.

V daný deň v čase východu slnka je Mesiac v určitej konštelácii. Po 24 hodinách, keď Zem urobí okolo svojej osi jednu úplnú revolúciu, táto konštelácia opäť stúpne, ale Mesiac sa počas tejto doby bude pohybovať asi 13 ° východne od hviezd, a jeho vznik preto príde o 50 minút neskôr.

4. Prečo predtým, ako kozmická loď obiehala okolo Mesiaca a fotografovala jeho opačnú stranu, ľudia mohli vidieť iba jeho polovicu?

Obdobie rotácie Mesiaca okolo jeho osi sa rovná obdobiu jeho revolúcie okolo Zeme, takže smeruje k Zemi jednou a rovnakou stranou.

5. Prečo na Novom mesiaci nie je Mesiac viditeľný zo Zeme?

Mesiac je v tomto čase na rovnakej strane Zeme ako slnko, takže k nám smeruje tmavá polovica mesačnej gule, slnkom neosvetlená. V tejto polohe Zeme, Mesiaca a Slnka pre obyvateľov Zeme môže dôjsť k zatmeniu Slnka. Nestáva sa to každý nový mesiac, pretože mesiac obvykle prechádza na nový mesiac nad alebo pod slnečným diskom.

6. Popíšte, ako sa zmenila poloha Slnka v nebeskej sfére od začiatku školského roka do dňa konania tejto hodiny.

Pomocou hviezdnej mapy nájdeme polohu Slnka na ekliptike 1. septembra a v deň hodiny (napríklad 27. októbra). 1. septembra bolo Slnko v súhvezdí Lev a malo deklináciu \u003d +10 °. Keď sa Slnko pohybovalo pozdĺž ekliptiky, 23. septembra prekročilo nebeský rovník a presunulo sa na južnú pologuľu, 27. októbra sa nachádza v súhvezdí Váh a má deklináciu \u003d -13 °. To znamená, že do 27. októbra sa Slnko pohybuje pozdĺž nebeskej sféry a čoraz menej stúpa nad horizont.

7. Prečo nie sú každý mesiac zatmenia?

Pretože rovina mesačnej obežnej dráhy je naklonená k rovine obežnej dráhy Zeme, potom napríklad v novom mesiaci Mesiac neexistuje na línii spájajúcej stredy slnka a Zeme, a preto bude mesačný tieň prechádzať okolo Zeme a nebude dochádzať k zatmeniu Slnka. Z podobného dôvodu mesiac neprechádza kužeľom zemského tieňa na každom splne.

8. Koľkokrát sa Mesiac pohybuje rýchlejšie ako Slnko po oblohe?

Slnko a mesiac sa pohybujú po oblohe v opačnom smere ako je denná rotácia oblohy. Počas dňa prechádza Slnko približne 1 o a Mesiac - 13 o. V dôsledku toho sa mesiac pohybuje oblohou 13-krát rýchlejšie ako slnko.

9. Aký je rozdiel v tvare ranného polmesiaca od večera?

Ranný polmesiac má vydutie vľavo (pripomína písmeno C). Mesiac sa nachádza vo vzdialenosti 20 - 50 o západ (vpravo) od slnka. Večerný polmesiac má vydutie vpravo. Mesiac sa nachádza vo vzdialenosti 20 - 50 o východu (vľavo) od slnka.

Úroveň 1: 1 - 2 body.

1. Čo sa nazýva ekliptika? Poskytnite správne tvrdenia.

A. Os zdanlivej rotácie nebeskej sféry, spájajúca oba póly sveta.

B. Uhlová vzdialenosť hviezdy od nebeského rovníka.

B. Pomyselná čiara, pozdĺž ktorej Slnko zjavne každoročne pohybuje na pozadí súhvezdí.

2. Uveďte, ktoré z nasledujúcich súhvezdí sú zodiakálne.

A. Vodnár. B. Strelec. B. Zajac.

3. Uveďte, ktoré z nasledujúcich súhvezdí nie sú zodiakálne.

A. Býk. B. Ophiuchus. B. Rakovina.

4. Čo sa nazýva hviezdny (alebo hviezdny) mesiac? Uveďte správne vyhlásenie.

A. Obdobie revolúcie Mesiaca okolo Zeme vo vzťahu k hviezdam.

B. Časový interval medzi dvoma úplnými zatmeniami Mesiaca.

B. Časový interval medzi novým mesiacom a splnom mesiaca.

5. Čo sa nazýva synodický mesiac? Uveďte správne vyhlásenie.

A. Časové rozpätie medzi splnom a novým mesiacom. B. Časový interval medzi dvoma po sebe idúcimi rovnakými fázami mesiaca.

B. Čas revolúcie Mesiaca okolo svojej osi.

6. Uveďte trvanie synodického mesiaca Mesiaca.

A. 27,3 dňa. B. 30 dní. B. 29,5 dňa.

Úroveň 2: 3 - 4 body

1. Prečo nie je poloha planét uvedená na hviezdnych mapách?

2. V akom smere je zrejmý ročný pohyb Slnka vo vzťahu k hviezdam?

3. V akom smere je zdanlivý pohyb Mesiaca vzhľadom na hviezdy?

4. Ktoré úplné zatmenie (slnečné alebo mesačné) je dlhšie? Prečo?

6. V dôsledku čoho sa v priebehu roka mení poloha bodov východu a západu slnka?

Úroveň 3: 5 - 6 bodov.

1. a) Čo je ekliptika? Aké súhvezdia sú na tom?

b) Nakreslite, ako vyzerá mesiac v poslednej štvrtine. Aký je denný čas v tejto fáze viditeľný?

2. a) Aký je dôvod ročného zdanlivého pohybu Slnka pozdĺž ekliptiky?

b) Nakreslite, ako vyzerá mesiac medzi novým mesiacom a prvou štvrtinou.

3. a) Nájdite na hviezdnej mape súhvezdie, v ktorom je dnes Slnko.

b) Prečo sú úplné zatmenia Mesiaca pozorované na rovnakom mieste Zeme mnohokrát častejšie ako úplné zatmenia Slnka?

4. a) Je možné považovať ročný pohyb Slnka pozdĺž ekliptiky za dôkaz revolúcie Zeme okolo Slnka?

b) Nakreslite, ako vyzerá mesiac v prvom štvrťroku. Aký je denný čas v tejto fáze viditeľný?

5. a) Čo je príčinou viditeľného svetla Mesiaca?

b) Nakreslite, ako vyzerá mesiac v druhom štvrťroku. Koľko hodín sa v tejto fáze objavuje?

6. a) Čo spôsobuje, že sa počas roka mení výška poludnia Slnka?

b) Nakreslite, ako vyzerá mesiac medzi splnom mesiaca a poslednou štvrtinou.

4. úroveň. 7 - 8 bodov

1. a) Koľkokrát v priebehu roka môžete vidieť všetky fázy Mesiaca?

b) Poludňajšia výška Slnka je 30 stupňov a jeho sklon je 19 stupňov. Určte geografickú šírku pozorovacieho miesta.

2. a) Prečo vidíme zo Zeme iba jednu stranu Mesiaca?

b) V akej výške v Kyjeve (\u003d 50 o) prebieha horná kulminácia hviezdy Antares (\u003d -26 o)? Vytvorte vhodný výkres.

3. a) Včera bolo pozorované zatmenie Mesiaca. Kedy môžeme očakávať ďalšie zatmenie Slnka?

b) Hviezda sveta s poklesom -3 ° 12 / bola pozorovaná vo Vinnici v nadmorskej výške 37 ° 35 / na južnej oblohe. Určte zemepisnú šírku Vinnycja.

4. a) Prečo trvá celková fáza zatmenia Mesiaca oveľa dlhšie ako celková fáza zatmenia Slnka?

b) Aká je poludná výška Slnka 21. marca v bode, ktorého geografická výška je 52 o?

5. a) Aký je minimálny časový interval medzi zatmením Slnka a Mesiaca?

b) Na akej zemepisnej šírke vyvrcholí Slnko na pravé poludnie vo výške 45 o nad horizontom, ak je v ten deň jeho deklinácia –10 o?

6. a) Mesiac je viditeľný v poslednej štvrtine. Mohlo by dôjsť k zatmeniu Mesiaca za týždeň? Vysvetlite odpoveď.

b) Aká je zemepisná šírka miesta pozorovania, ak 22. júna bolo pozorované Slnko na poludnie v nadmorskej výške 61 °?

10. Keplerove zákony.

Kľúčové otázky: 1) predmet, úlohy, metódy a nástroje nebeskej mechaniky; 2) formulácia Keplerových zákonov.

Študent by mal byť schopný: 1) riešiť problémy pomocou Keplerových zákonov.

Na začiatku hodiny je vykonaná samostatná práca (20 minút).

možnosť 1	Možnosť 2
1. Zaznamenajte hodnoty rovníkových súradníc Slnka v dňoch rovnodenností.	1. Zapíšte hodnoty rovníkových súradníc Slnka v dňoch slnovratov
2. Na kruhu predstavujúcom čiaru obzoru označte v deň práce body sever, juh, východ a západ slnka. Pomocou šípok označte smer posunu týchto bodov v nasledujúcich dňoch.	2. Na nebeskej sfére zobrazte chod Slnka v deň vykonania práce. Pomocou šípky označte smer posunu Slnka v nasledujúcich dňoch.
3. Do akej maximálnej výšky vychádza Slnko na jarnej rovnodennosti na severnom póle Zeme? Kreslenie.	3. Do akej maximálnej výšky vychádza Slnko na jarnej rovnodennosti na rovníku? Kreslenie
4. Na východ alebo na západ od Slnka je Mesiac od nového mesiaca po spln? [východ]	4. Je Mesiac od úplňku k novu východne alebo západne od Slnka? [západ]

Teória.

Prvý Keplerov zákon.

Každá planéta sa pohybuje pozdĺž elipsy, v ktorej jednom z ohniskov je Slnko.

Keplerov druhý zákon (právo rovnej oblasti) .

Vektor polomeru planéty pre rovnaké časové intervaly popisuje rovnaké oblasti. Ďalšia formulácia tohto zákona: sektorová rýchlosť planéty je konštantná.

Tretí Keplerov zákon.

Druhé mocniny obežných dráh planét okolo Slnka sú úmerné kockám polovičných osí ich eliptických dráh.

Moderná formulácia prvého zákona sa dopĺňa takto: pri nerušenom pohybe je obežná dráha pohybujúceho sa telesa krivkou druhého rádu - elipsa, parabola alebo hyperbola.

Na rozdiel od prvých dvoch sa tretí Keplerov zákon vzťahuje iba na eliptické dráhy.

Rýchlosť planéty v perihéliu

kde v c - priemerná alebo kruhová rýchlosť planéty pri r = a... Rýchlosť pohybu Aphelion

Kepler objavil svoje zákony empiricky. Newton odvodil Keplerove zákony od zákona univerzálnej gravitácie. Na určenie hmotnosti nebeských telies je dôležité, aby Newton zovšeobecnil tretí Keplerov zákon na všetky systémy otáčajúcich sa telies.

V zovšeobecnenej podobe je tento zákon zvyčajne formulovaný takto: štvorce období T1 a T2 revolúcie dvoch telies okolo Slnka vynásobené súčtom hmotností každého telesa (v uvedenom poradí). M 1 a M 2) a Slnko ( M), sa považujú za kocky polovičných osí a 1 a a 2 z ich obežných dráh:

V tomto prípade interakcia medzi telami M 1 a M 2 sa nezapočítava. Ak vezmeme do úvahy pohyb planét okolo Slnka, v tomto prípade dostaneme formuláciu tretieho zákona danú samotným Keplerom:

Tretí Keplerov zákon možno tiež vyjadriť ako vzťah medzi obdobím T obieha okolo tela s hmotou M a polohlavná os obežnej dráhy a (G - gravitačná konštanta):

Tu je potrebné uviesť nasledujúcu poznámku. Pre jednoduchosť sa často hovorí, že jedno teleso sa točí okolo druhého, ale to platí iba pre prípad, keď je hmotnosť prvého telesa zanedbateľná v porovnaní s hmotnosťou druhého (priťahujúci stred). Ak sú masy porovnateľné, potom by sa mal brať do úvahy aj vplyv menej hmotného telesa na masívnejšie teleso. V súradnicovom systéme s počiatkom v strede hmoty budú obežné dráhy oboch telies kužeľovité úseky ležiace v rovnakej rovine a s ohniskami v strede hmoty s rovnakou výstrednosťou. Rozdiel bude iba v lineárnych rozmeroch obežných dráh (ak majú telesá rôznu hmotnosť). V každom okamihu bude ťažisko ležať na priamke spájajúcej stredy telies a vzdialenosť od ťažiska r 1 a r 2 telá s hmotou M 1 a M 2 spolu súvisia týmto vzťahom:

Súčasne prejdú aj pericentrum a apocentrum ich obežných dráh (ak je pohyb konečný).

Na určenie množstva binárnych súborov je možné použiť tretí Keplerov zákon.

Príklad.

Aká by bola polovičná os obežnej dráhy planéty, keby sa synodické obdobie jej revolúcie rovnalo jednému roku?

Z rovníc synodického pohybu nájdeme hviezdne obdobie revolúcie planéty. Sú možné dva prípady:

Druhý prípad sa nerealizuje. Na určenie „ a»Používame Keplerov zákon 3.

V slnečnej sústave takáto planéta nie je.

Elipsa je definovaná ako lokus bodov, pre ktorý je súčet vzdialeností od dvoch daných bodov (ohniská F 1 a F 2) existuje konštantná hodnota rovná dĺžke hlavnej osi:

r 1 + r 2 = |AA / | = 2a.

Stupeň predĺženia elipsy je charakterizovaný jej výstrednosťou e... Výstrednosť

e = ОF/OA.

Pri zaostrení na stred e \u003d 0 a elipsa sa stane kruh.

Polovičná os a je priemerná vzdialenosť od ohniska (planéty od Slnka):

a = (AF 1 + F 1 A /)/2.

Domáca úloha: § 6, 7.c.c.

Úroveň 1: 1 - 2 body.

1. Uveďte, ktoré z nasledujúcich planét sú vnútorné.

A. Venuša. B. Ortuť. V. Mars.

2. Uveďte, ktoré z nasledujúcich planét sú vonkajšie.

A.Zemlya. B. Jupiter. B. Urán.

3. Na akých dráhach sa pohybujú planéty okolo Slnka? Zadajte správnu odpoveď.

A. Zakrúžkovaný. B. Elipsami. B. Pozdĺž paraboly.

4. Ako sa menia obdobia revolúcie planét so vzdialenosťou planéty od Slnka?

B. Obdobie revolúcie planéty nezávisí od jeho vzdialenosti od Slnka.

5. Uveďte, ktorá z nasledujúcich planét môže byť v hornej konjunkcii.

A. Venuša. B. Mars. B. Pluto.

6. Uveďte, ktoré z nasledujúcich planét možno pozorovať v opozícii.

A. Merkúr. B. Jupiter. B. Saturn.

Úroveň 2: 3 - 4 body

1. Môže byť ortuť viditeľná večer na východe?

2. Planéta je viditeľná vo vzdialenosti 120 ° od Slnka. Je táto planéta vonku alebo vnútri?

3. Prečo sa spojky nepovažujú za vhodné konfigurácie na pozorovanie vnútorných a vonkajších planét?

4. Počas akých konfigurácií sú zreteľne viditeľné vonkajšie planéty?

5. Počas akých konfigurácií sú jasne viditeľné vnútorné planéty?

6. V akej konfigurácii môžu byť vnútorné aj vonkajšie planéty?

Úroveň 3: 5 - 6 bodov.

1. a) Aké planéty nemôžu byť v hornej konjunkcii?

6) Aké je hviezdne obdobie Jupiterovej revolúcie, ak je jej synodické obdobie 400 dní?

2. a) Aké planéty možno pozorovať v opozícii? Ktoré nemôžu?

b) Ako často sa opakujú opozície Marsu, ktorého synodické obdobie je 1,9 roka?

3. a) V akej konfigurácii a prečo je najvhodnejšie pozorovať Mars?

b) Určte hviezdnu obežnú dobu Marsu s vedomím, že jeho synodická doba je 780 dní.

4. a) Aké planéty nemôžu byť v nižšej konjunkcii?

b) Po akom časovom intervale sa opakujú momenty maximálnej odľahlosti Venuše od Zeme, ak je jej hviezdna perióda 225 dní?

5. a) Aké planéty možno vidieť v blízkosti Mesiaca počas splnu?

b) Aké je hviezdne obdobie revolúcie Venuše okolo Slnka, ak sa jej horné spojenia so Slnkom opakujú za 1,6 roka?

6. a) Je možné pozorovať Venušu ráno na východe a večer na východe? Vysvetlite odpoveď.

b) Aké bude hviezdne obdobie revolúcie vonkajšej planéty okolo Slnka, ak sa jej opozície budú opakovať o 1,5 roka?

4. úroveň. 7 - 8 bodov

1. a) Ako sa mení hodnota rýchlosti planéty, keď sa pohybuje od aféliu k perihéliu?

b) Polovičná os obežnej dráhy Marsu je 1,5 AU. e) Aké je hviezdne obdobie jeho revolúcie okolo Slnka?

2. a) V ktorom bode eliptickej dráhy je potenciálna energia umelej družice Zeme minimálna a v ktorom bode - maximálna?

6) V akej priemernej vzdialenosti od Slnka sa pohybuje planéta Merkúr, ak je jej obdobie revolúcie okolo Slnka 0,241 pozemských rokov?

3. a) V ktorom bode eliptickej dráhy je kinetická energia umelej zemskej družice minimálna a v akom bode je maximálna?

b) Hviezdne obdobie Jupiterovej revolúcie okolo Slnka je 12 rokov. Aká je priemerná vzdialenosť Jupitera k Slnku?

4. a) Aká je obežná dráha planéty? Aký je tvar obežných dráh planét? Môžu sa planéty zraziť, keď sa pohybujú okolo slnka?

b) Určte dĺžku marťanského roku, ak je Mars vzdialený od Slnka v priemere o 228 miliónov km.

5. a) V ktorom ročnom období je lineárna rýchlosť pohybu Zeme okolo Slnka najvyššia (najnižšia) a prečo?

b) Aká je polovičná os obežnej dráhy Uránu, ak je hviezdne obdobie revolúcie tejto planéty okolo Slnka

6. a) Ako sa mení kinetická, potenciálna a celková mechanická energia planéty, keď sa pohybuje okolo Slnka?

b) Obežná doba Venuše okolo Slnka je 0,615 pozemského roku. Určte vzdialenosť od Venuše po Slnko.

11. Umelé satelity.

1. Môže sa kozmická loď pohybovať po priamych dráhach?

1To je možné v dvoch prípadoch:

1) kozmická loď sa pohybuje s bežiacim motorom;

2) kozmická loď sa pohybuje s vypnutým motorom, musí však mať nekonečnú rýchlosť.

2. Akou rýchlosťou by sa mala kozmická loď pohybovať po kruhovej dráhe okolo Zeme?

Pri použití prúdového pohonu môže mať loď akúkoľvek rýchlosť. Pri vypnutom motore môžu byť otáčky lode iba kruhové, vypočítané podľa vzorca

Kde M - hmotnosť Zeme, R - polomer Zeme, h - výška kozmickej lode nad povrchom Zeme, G - gravitačná konštanta.

3. Dolná hranica výšok satelitov umelej Zeme je asi 200 km a umelé satelity Mesiaca leteli vo výške iba asi 15 km. Prečo sa výšky satelitov a ISL tak výrazne líšili?

Umelý satelit Zeme sa nemôže pohybovať v nadmorských výškach menších ako 200 km, pretože v dôsledku odporu atmosféry bude jeho životnosť krátka (niekoľko dní alebo dokonca niekoľko hodín). Maximálnu nadmorskú výšku letu ISL určuje v prvom rade horský reliéf, pretože na Mesiaci nie je atmosféra.

4. Umelý satelit Zeme sa pohybuje po kruhovej obežnej dráhe. Ako sa zmení obežná dráha satelitu, ak sa rýchlosť zvýši o malú časť? znížiť?

Obežná dráha sa v obidvoch prípadoch stane eliptickou. V prvom prípade sa ten bod obežnej dráhy, kde sa zvýšila rýchlosť, stane perigeom novej eliptickej obežnej dráhy, a v druhom prípade jeho apogee so znižujúcou sa rýchlosťou.

5. Prečo majú všetky umelé satelity Zeme, okrem stacionárnych, eliptické dráhy, a nie kruhové?

Radšej vypúšťajú satelit o niečo vyššou rýchlosťou ako okružnou, pretože jeho životnosť je výrazne dlhšia ako v prípade satelitu vypusteného kruhovou rýchlosťou.

6. Môže mať umelý satelit takú obežnú dráhu, že by jeho cesta prechádzala iba cez Európu a Afriku?

Takáto trasa bude mať denný umelý satelit Zeme s orbitálnym sklonom i 60 o.

7. Ako vyslať na Zem teleso z kozmickej lode pohybujúcej sa po kruhovej obežnej dráhe?

To je možné vykonať tromi spôsobmi:

1) vrhnite telo späť na obežnú dráhu, to znamená, čím znížite jeho rýchlosť a prenesiete ho na eliptickú obežnú dráhu ležiacu vnútri kruhovej;

2) telo musí byť odhodené, tým sa tiež vyvedie na vnútornú eliptickú obežnú dráhu;

3) kombinácia prvej a druhej metódy.

8. Po oddelení satelitu od posledného stupňa nosnej rakety sa tento pohybuje najskôr za satelitom a potom ho predbehne? Prečo?

S väčším prierezom je nosná raketa atmosférou silnejšie spomalená; vďaka tomu sa pri znižovaní začne pohybovať s väčšou uhlovou rýchlosťou okolo Zeme.

9. Aké parametre dráh sa navzájom líšia rovníkové, polárne, synchrónne, denné, stacionárne umelé satelity Zeme?

Pre polárne satelity leží os rotácie Zeme v rovine obežnej dráhy; pre rovníkové satelity sa orbitálna rovina zhoduje s rovníkovou rovinou. Synchrónne satelity majú obežnú dobu, ktorá je násobkom periódy rotácie Zeme. V prípade denných satelitov sa tieto dve obdobia zhodujú. Geostacionárny satelit je rovník ...........

Zmeny výšky Slnka nad horizontom v priebehu roka. Aby ste pochopili, prečo je Slnko po celý rok v poludnie v rôznych výškach nad horizontom, pamätajte si z hodín prírodnej histórie črty pohybu Zeme okolo Slnka.Glóbus ukazuje, že zemská os je naklonená. Počas pohybu Zeme okolo Slnka sa uhol sklonu nemení. Vďaka tomu sa Zem vracia k Slnku viac buď na severnej alebo južnej pologuli. To mení uhol dopadu slnečných lúčov na zemský povrch. Podľa toho je jedna alebo druhá hemisféra viac osvetlená a vyhrievaná. Keby zemská os nebola naklonená, ale kolmo na rovinu obežnej dráhy Zeme, potom by sa množstvo slnečného tepla v každej rovnobežke počas roka nezmenilo. Potom by ste vo svojich pozorovaniach výšky poludňajšieho slnka zaznamenali rovnakú dĺžku tieňa gnomonu po celý rok. To by naznačovalo, že počas roka sa dĺžka dňa vždy rovná noci. Potom sa zemský povrch celý rok ohrieval rovnakým spôsobom a ročné obdobia by neexistovali. Osvetlenie a ohrev zemského povrchu počas celého roka. Na povrchu guľovej Zeme je slnečné teplo a svetlo nerovnomerne rozložené. Je to spôsobené tým, že uhol dopadu lúčov v rôznych zemepisných šírkach je rozdielny.Už viete, že zemská os je naklonená pod uhlom k rovine obežnej dráhy. Jeho severný koniec smeruje k severnej hviezde. Slnko vždy osvetľuje polovicu Zeme. Severná pologuľa je zároveň viac osvetlená (a deň tam trvá dlhšie ako na druhej pologuli), potom naopak južná. Dvakrát ročne sú obe hemisféry osvetlené rovnako (potom je dĺžka dňa v oboch hemisférach rovnaká). Keď je Zem otočená severným pólom k Slnku, potom viac osvetľuje a ohrieva severnú pologuľu. Dni sa predlžujú ako noci. Prichádza teplé obdobie - leto. Na pól a v cirkumpolárnej časti svieti Slnko nepretržite a nezapadá za horizont (noc neprichádza). Tento jav sa nazýva polárny deň. Pri póle trvá 180 dní (šesť mesiacov), ale čím južnejšie idete, tým viac sa jeho trvanie skracuje na deň pri súbežnosti 66,50 pn. š. Táto rovnobežka sa nazýva polárny kruh. Na juh od tejto čiary sa Slnko potápa pod horizont a zmena dňa a noci nastáva v pre nás obvyklom poradí - každý deň. 22. júna - Slnečné lúče budú padať kolmo (v najväčšom uhle - 900) na rovnobežku 23,5 pondelok. š. Tento deň bude najdlhšou a najkratšou nocou v roku. Táto rovnobežka sa nazýva Severný obratník a deň 22. júna -letný slnovrat.Južný pól je v súčasnosti rozptýlený od Slnka a menej osvetľuje a ohrieva južnú pologuľu. Je tam zima. Počas dňa slnečné lúče nedosahujú pól a cirkumpolárnu časť. Slnko sa neobjavuje za obzorom a deň neprichádza. Tento jav sa nazýva polárna noc. Na samotnom póle trvá 180 dní a čím ďalej na sever, tým je kratší, a to až do jedného dňa na rovnobežke 66,50 j. š. Táto rovnobežka sa nazýva Antarktický kruh, na severe sa na obzore objaví Slnko a zmena dňa a noci nastáva každý deň. Deň 22. júna bude najkratší v roku. Pre južnú pologuľu to bude zimný slnovrat.O tri mesiace neskôr, 23. septembra, zaujme Zem také postavenie vo vzťahu k Slnku, keď slnečné lúče rovnako osvetľujú severnú aj južnú hemisféru. Na rovník dopadajú priečne lúče slnka. Na celej Zemi, s výnimkou pólov, sa deň rovná noci (každý po 12 hodinách). Tento deň sa voládeň jesennej rovnodennosti . O tri mesiace neskôr, 22. decembra, sa južná pologuľa vráti na Slnko. Príde tam leto. Tento deň bude najdlhší a noc najkratšia. V cirkumpolárnej oblasti príde polárny deň. Slnečné lúče padajú kolmo na rovnobežku 23,50 j. š. Na severnej pologuli však bude zima. Tento deň bude najkratší a noc najdlhšia. Paralelné 23,50 S. š. zavolal Južanobratník a deň 22. decembra -zimný slnovrat.O ďalšie tri mesiace, 21. marca, budú opäť rovnomerne osvetlené obe hemisféry, deň sa bude rovnať noci. Slnečné lúče dopadajú strmo na rovník. Tento deň sa volájarná rovnodennosť.Na Ukrajine je najvyššia výška Slnka na poludnie 61 - 690 (22. júna), najnižšia je 14 - 220 (22. decembra).