Opoldanska višina sonca. Tam, kjer padajo sončni žarki

Zaradi vsakoletne revolucije Zemlje okoli Sonca v smeri od zahoda proti vzhodu se nam zdi, da se Sonce giblje med zvezdami od zahoda proti vzhodu po velikem krogu nebesne krogle, ki se imenuje ekliptike, z obdobjem 1 leto . Ravnina ekliptike (ravnina zemeljske orbite) je pod kotom nagnjena k ravnini nebesnega (pa tudi zemeljskega) ekvatorja. Ta kot se imenuje naklon ekliptike.

Položaj ekliptike na nebesni krogli, to je ekvatorialne koordinate in točke ekliptike in njen naklon do nebesnega ekvatorja se določi iz dnevnih opazovanj sonca. Z merjenjem zenitne razdalje (ali višine) Sonca v času njegovega zgornjega vrhunca na isti zemljepisni širini,

…

,	(6.1)
,	(6.2)

lahko ugotovimo, da se naklon Sonca med letom spreminja od do. V tem primeru se pravo vzpenjanje Sonca skozi vse leto spreminja od do ali od.

Podrobneje razmislimo o spremembi sončnih koordinat.

Na točki pomladansko enakonočje ^, ki ga Sonce preide vsako leto 21. marca, desni vzpon in deklinacija Sonca se rani na nič. Nato se z vsakim dnem sončni desni vzpon in deklinacija povečujeta.

Na točki poletni solsticij a, ki ga Sonce zadene 22. junija, je njegov desni vzpon 6 hin sklanjanje doseže največjo vrednost +. Po tem se deklinacija Sonca zmanjša in desni vzpon še naprej narašča.

Ko Sonce 23. septembra doseže točko jesensko enakonočje d, njegov desni vzpon bo enak in njegova deklinacija se bo vrnila na nič.

Nadalje, desno vzpenjanje, ki še naprej narašča, na točki zimski solsticij g, kjer Sonce zaide 22. decembra, postane enako in deklinacija doseže najnižjo vrednost -. Po tem se deklinacija poveča in Sonce se tri mesece pozneje vrne v pomladno enakonočje.

Razmislite o spremembi položaja Sonca na nebu skozi vse leto za opazovalce, ki se nahajajo na različnih lokacijah na površini Zemlje.

severni pol zemlje , na dan pomladnega enakonočja (21.03) Sonce naredi krog vzdolž obzorja. (Spomnimo se, da na severnem polu Zemlje ni pojavov naraščanja in nastavljanja svetilk, to pomeni, da se katera koli svetilka premika vzporedno z obzorjem, ne da bi ga prečkala). To pomeni začetek polarnega dne na severnem tečaju. Naslednji dan bo Sonce, ki rahlo vzhaja vzdolž ekliptike, opisovalo krog vzporedno z obzorjem na nekoliko višji nadmorski višini. Vsak dan bo naraščala vse višje in višje. Sonce bo doseglo največjo višino v poletnem solsticiju (22.06) -. Po tem se bo začelo počasno zmanjševanje višine. Na dan jesenskega enakonočja (23.09) bo Sonce spet na nebesnem ekvatorju, ki sovpada z obzorjem na severnem tečaju. Ko je na današnji dan naredil poslovilni krog vzdolž obzorja, se Sonce šest mesecev spušča pod obzorje (pod nebesni ekvator). Polarnega dne, ki je trajal pol leta, je konec. Začne se polarna noč.

Za opazovalca dne polarni krog Sonce doseže najvišjo višino opoldne na poletni solsticij -. Polnočna višina Sonca na ta dan je 0 °, to pomeni, da Sonce na ta dan ne zaide. Ta pojav se običajno imenuje polarni dan.

Na dan zimskega solsticija je njegova opoldanska višina minimalna - torej sonce ne vzhaja. Se imenuje polarna noč... Širina polarnega kroga je najmanjša na severni polobli Zemlje, kjer opazujemo pojave polarnega dneva in noči.

Za opazovalca dne severni tropi , Sonce vsak dan vzhaja in zahaja. Sonce doseže največjo opoldansko višino nad obzorjem na dan poletnega solsticija - na ta dan preide zenitno točko (). Severni trop je najsevernejša vzporednica, kjer je Sonce v zenitu. Najmanjša opoldanska nadmorska višina ,,, se opazi v zimskem solsticiju.

Za opazovalca dne ekvator, absolutno vsa svetila vstopajo in se dvigajo. Poleg tega katera koli zvezda, vključno s Soncem, preživi točno 12 ur nad obzorjem in 12 ur pod obzorjem. To pomeni, da je dolžina dneva vedno enaka dolžini noči - po 12 ur. Dvakrat na leto - v dneh enakonočja - opoldanska višina Sonca postane 90 °, to pomeni, da gre skozi zenitno točko.

Za opazovalca dne zemljepisna širina Sterlitamak,to pomeni, da v zmernem pasu Sonce ni nikoli v zenitu. Najvišjo višino doseže opoldne 22. junija na dan poletnega solsticija, -. Na dan zimskega solsticija, 22. decembra, je njegova višina minimalna -.

Torej, oblikujmo naslednje astronomske značilnosti toplotnih pasov:

1. V hladnih pasovih (od polarnih krogov do polov Zemlje) je Sonce lahko svetilka, ki ne zahaja in ne narašča. Polarni dan in polarna noč lahko trajata od 24 ur (na severnem in južnem polarnem krogu) do šest mesecev (na severnem in južnem polu Zemlje).

2. V zmernih pasovih (od severnega in južnega tropa do severnega in južnega polarnega kroga) sonce vzhaja in zahaja vsak dan, vendar nikoli v svojem zenitu. Poleti je dan daljši od noči, pozimi pa obratno.

3. V vročem pasu (od severnega do južnega tropa) sonce vedno vzhaja in zahaja. Sonce se v zenitu zgodi enkrat - v severnem in južnem tropskem pasu do dvakrat - na drugih zemljepisnih širinah pasu.

Redna menjava letnih časov na Zemlji je posledica treh razlogov: letna revolucija Zemlje okoli Sonca, naklon Zemljine osi do ravnine Zemljine orbite (ravnina ekliptike) in Zemljina os, ki ohranja svojo smer v vesolju v daljšem časovnem obdobju. Zaradi skupnega delovanja teh treh razlogov pride do navideznega letnega gibanja Sonca vzdolž ekliptike, nagnjene k nebesnemu ekvatorju, in zato se položaj dnevne poti Sonca nad obzorjem različnih krajev na zemeljski površini skozi leto spreminja, zato se spreminjajo pogoji za njihovo osvetlitev in ogrevanje s Soncem.

Neenako ogrevanje regij zemeljske površine z različnimi zemljepisnimi širinami (ali istih regij v različnih letnih časih) s soncem zlahka ugotovimo s preprostim izračunom. Označimo s količino toplote, prenesene na enoto zemeljske površine s prostimi padajočimi sončnimi žarki (Sonce v zenitu). Nato bo na drugačni zenitski oddaljenosti Sonca enaka enota površine prejela količino toplote

(6.3)

Če v to formulo nadomestimo vrednosti Sonca ob točno opoldne v različnih dneh leta in dobljene enačbe delimo med seboj, lahko najdemo razmerje med količino toplote, prejete od Sonca opoldne v teh dneh v letu.

Naloge:

1. Izračunajte naklon ekliptike in določite ekvatorialne in ekliptične koordinate njenih glavnih točk iz izmerjene zenitne razdalje. Sonca v najvišjem vrhuncu v solsticijskih dneh:

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

2. Določite naklon navidezne letne poti Sonca do nebesnega ekvatorja na planetih Mars, Jupiter in Uran.

3. Določite naklon ekliptike pred približno 3000 leti, če je bila po opazovanjih v tistem obdobju na nekem kraju severne poloble Zemlje opoldanska sončna višina na dan poletnega solsticija + 63〫48ʹ in na dan zimskega solsticija + 16〫00ʹ južno od zenita.

4. Glede na zemljevide zvezdnega atlasa akademika A.A. Mikhailov, določite imena in meje zodiakalnih ozvezdij, navedite tiste, v katerih se nahajajo glavne točke ekliptike, in določite povprečno trajanje gibanja Sonca glede na ozadje vsakega zodiakalnega ozvezdja.

5. Določite azimute točk in čase sončnega vzhoda in zahoda na gibljivem zemljevidu zvezdnega neba ter približno dolžino dneva in noči na geografski širini Sterlitamaka v dneh enakonočja in solsticija.

6. Izračunajte za dneve enakonočij in solsticij opoldansko in polnočno sončno višino v: 1) Moskvi; 2) Tver; 3) Kazan; 4) Omsk; 5) Novosibirsk; 6) Smolensk; 7) Krasnojarsk; 8) Volgograd.

7. Izračunajte razmerje med količino toplote, ki je bila opoldne prejeta od Sonca na dneve solsticijev na istih območjih na dveh točkah zemeljske površine na zemljepisni širini: 1) + 60〫30ʹ in v Majkopu; 2) + 70〫00ʹ in v Groznem; 3) + 66〫30ʹ in v Mahačkali; 4) + 69〫30ʹ in v Vladivostoku; 5) + 67〫30ʹ in v Mahačkali; 6) + 67〫00ʹ in v Južno-Kurilsku; 7) + 68〫00ʹ in v Južno-Sahalinsku; 8) + 69〫00ʹ in v Rostovu na Donu.

svetloba in lom. V svojem delu "Geografija" je dal nabor geografskih informacij o starodavnem svetu.

Ptolomejeva teorija je bila tisoč let in pol glavna astronomska doktrina. Dokaj natančen za svojo dobo je sčasoma postal omejevalni dejavnik v razvoju znanosti in ga je nadomestila Kopernikova heliocentrična teorija.

Pravilno razumevanje opaženih nebesnih pojavov in mesta Zemlje v sončnem sistemu se oblikuje že stoletja. Nikolaj Kopernik je končno razbil koncept nepremičnosti Zemlje. Kopernik (Kopernik, Copernicus) Nikolaj (1473 - 1543), veliki poljski astronom.

Ustvarjalec heliocentričnega sistema sveta. Naredil je revolucijo v naravoslovju in zapustil že stoletja sprejeto doktrino o osrednjem položaju Zemlje. Vidne premike nebesnih teles je pojasnil z vrtenjem Zemlje okoli osi in revolucijo planetov (vključno z Zemljo) okoli Sonca. Svoje nauke je pojasnil v prepovedani skladbi "O rotacijah nebesnih sfer" (1543) katoliška cerkev od 1616 do 1828.

Kopernik je pokazal, da lahko vrtenje Zemlje okoli Sonca razloži vidne zanke podobne gibe planetov. Središče planetarnega sistema je Sonce.

Zemljina os vrtenja je nagnjena od orbitalne osi pod kotom približno 23,5 °. Brez tega nagiba letni časi ne bi obstajali. Redna menjava letnih časov je posledica gibanja Zemlje okoli Sonca in naklona rotacijske osi Zemlje do ravnine orbite.

Ker se pri opazovanju z Zemlje gibanje Zemlje v njeni orbiti nalaga na gibanje planetov okoli Sonca, se planeti premikajo po nebu bodisi od vzhoda proti zahodu (neposredno gibanje), nato od zahoda proti vzhodu (gibanje nazaj). Kličejo se trenutki spremembe smeri stoje... Če načrtujete to pot na zemljevidu, dobite zanko... Večja kot je razdalja med planetom in Zemljo, manjša je velikost zanke. Planeti opisujejo zanke in se ne premikajo samo naprej in nazaj po isti črti samo zato, ker ravnine njihovih orbit ne sovpadajo z ravnino ekliptike.

Planeti so razdeljeni v dve skupini: spodnji ( notranje) - Merkur in Venera - in zgornja ( zunanji) - preostalih šest planetov. Narava gibanja planeta je odvisna od tega, kateri skupini pripada.

Imenuje se največja kotna oddaljenost planeta od Sonca raztezek... Največji raztezek je za Merkur - 28 °, za Venero - 48 °. V vzhodnem raztezanju je notranji planet viden proti zahodu, v žarkih večerne zore, kmalu po sončnem zahodu. V zahodnem raztezanju je notranji planet viden proti vzhodu, v sončnih žarkih, tik pred sončnim vzhodom. Zunanji planeti se lahko nahajajo v kateri koli kotni razdalji od Sonca.

Fazni kot Merkurja in Venere se spreminja od 0 ° do 180 °, zato Merkur in Venera spreminjata faze na enak način kot Luna. V bližini spodnjega križišča imata oba planeta največje kotne dimenzije, vendar izgledata kot ozka srpa. Pri faznem kotu \u003d 90 ° je osvetljena polovica planetarnega diska, faza C \u003d 0,5. V zgornjem konjunkciji so spodnji planeti popolnoma osvetljeni, vendar slabo vidni z Zemlje, saj so za Soncem.

Konfiguracije planetov.

Domača naloga: § 3. do.

7. Konfiguracije planetov. Reševanje problemov.

Ključna vprašanja: 1) konfiguracije in pogoji vidljivosti planetov; 2) siderična in sinodična obdobja planetarne revolucije; 3) formula za razmerje med sinodičnim in zvezdičnim obdobjem.

Študent mora biti sposoben: 1) reševati probleme z uporabo formule, ki povezuje sinodično in zvezdno obdobje planetarne revolucije.

Teorija... Navedite glavne konfiguracije za zgornji (spodnji) planet. Navedite definicijo sinodičnih in zvezdičnih obdobij.

Recimo, da v začetnem trenutku kazalca minut in kazalca ur sovpadata. Časovni interval, po katerem se bodo kazalci spet srečali, ne bo sovpadal niti z obdobjem minutne kazalke (1 ura) niti z obdobjem urne roke (12 ur). To časovno obdobje se imenuje sinodično obdobje - čas, po katerem se določeni položaji puščic ponovijo.

Kotna hitrost minutne kazalke in urne kazalke -. V sinodičnem obdobju S urna kazalka ure bo prešla pot

in minute

Če odštejemo poti, dobimo, oz

Zapišite formule, ki povezujejo sinodično in zvezdno obdobje in izračunajte ponovitev konfiguracij za zgornji (spodnji) planet, najbližji Zemlji. Poiščite zahtevane vrednosti tabel v prilogah.

2. Poglejmo primer:

Določite zvezdno obdobje planeta, če je enako sinodičnemu obdobju. Kateri resnični planet v sončnem sistemu je najbližji tem razmeram?

Glede na pogoj problema T = Skje T je zvezdno obdobje, čas revolucije planeta okoli Sonca in S - sinodično obdobje, čas ponavljanja iste konfiguracije z določenim planetom.

Potem v formuli

Naredimo zamenjavo S na T: planet je neskončno daleč. Po drugi strani pa podobno zamenjavo

Najprimernejši planet je Venera, ki ima obdobje 224,7 dni.

Sklep naloge.

1. Kakšno je sinodično obdobje Marsa, če je njegovo zvezdno obdobje 1,88 zemeljskih let?

Mars je zunanji planet in zanj velja formula

2. Spodnje povezave Merkurja se ponovijo po 116 dneh. Določite zvezdno obdobje Merkurja.

Merkur je notranji planet in zanj velja formula

3. Določite zvezdno obdobje Venere, če se njeni spodnji vezni ponovijo po 584 dneh.

4. Po katerem časovnem intervalu se Jupitrov nasprotovanje ponovi, če je njegovo siderično obdobje 11,86 g?

8. Vidno gibanje sonca in lune.

Samostojno delo 20 min

1. možnost	2. možnost
1. Opiši položaj notranjih planetov	1. Opiši položaj zunanjih planetov
2. Planet opazujemo skozi teleskop v obliki srpa. Kateri planet bi lahko bil? [Notranji]	2. Katere planete in pod kakšnimi pogoji lahko vidimo vso noč (od sončnega zahoda do sončnega vzhoda)? [Vsi zunanji planeti v dobi opozicije]
3. Z opazovanjem je bilo ugotovljeno, da je med dvema zaporednima enakima konfiguracijama planeta 378 dni. Ob predpostavki krožne orbite poiščemo zvezdno (zvezdno) orbitalno obdobje planeta.	3. Manjši planet Ceres se vrti okoli Sonca v obdobju 4,6 leta. Po katerem obdobju se opozicije tega planeta ponavljajo?
4. Živo srebro opazimo v položaju največjega raztezka, enakega 28 o. Poiščite razdaljo od Merkurja do Sonca v astronomskih enotah.	4. Venero opazujemo v položaju največjega raztezka, enakega 48 o. Poiščite razdaljo od Venere do Sonca v astronomskih enotah.

Glavni material.

Pri oblikovanju ekliptike in zodiaka je treba določiti, da je ekliptika projekcija ravnine zemeljske orbite na nebesno kroglo. Zaradi revolucije planetov okoli Sonca v skoraj isti ravnini se bo njihovo navidezno gibanje na nebesni krogli izvajalo vzdolž in blizu ekliptike s spremenljivo kotno hitrostjo in periodično spremembo smeri gibanja. Smer gibanja Sonca vzdolž ekliptike je nasprotna dnevnemu gibanju zvezd, kotna hitrost je približno 1 o na dan.

Dnevi solsticija in enakonočja.

	Ime	Ekvatorialno koordinate	ozvezdje	Sončna višina opoldne
	Pomladno enakonočje
	Poletni solsticij			Meja: Bik - Dvojčki
	Jesensko enakonočje
	Zimski solsticij

Gibanje Sonca vzdolž ekliptike je odraz vrtenja Zemlje okoli Sonca. Ekliptika poteka skozi 13 ozvezdij: Ribe, Oven, Bik, Dvojčki, Rak, Lev, Devica, Tehtnica, Škorpijon, Strelec, Kozorog, Vodnar, Ophiuchus.

Ophiuchus ne velja za zodiakalno konstelacijo, čeprav leži na ekliptiki. Koncept znakov zodiaka se je izoblikoval pred nekaj tisoč leti, ko ekliptika ni šla vzdolž ozvezdja Ophiuchus. V starih časih ni bilo natančnih meja in znaki so simbolično ustrezali ozvezdjem. Trenutno se horoskopska znamenja in ozvezdja ne ujemajo. Na primer, pomladanski enakonočje in zodiakalno znamenje Ovna sta v ozvezdju Ribe.

Za samostojno delo.

Z gibljivim zemljevidom zvezdnega neba določite, pod katerim ozvezdjem ste se rodili, torej v katerem ozvezdju je bilo Sonce v času vašega rojstva. Če želite to narediti, povežite s črto severni pol sveta in datumom rojstva in poglejte, v katerem ozvezdju ta črta prečka ekliptiko. Pojasnite, zakaj se rezultat razlikuje od tistega, navedenega v horoskopu.

Analizirajte pojav precesije zemeljske osi. Precesija je počasno vrtenje zemeljske osi v obliki stožca v obdobju 26 tisoč let pod vplivom gravitacijskih sil lune in sonca. Precesija spremeni položaj nebesnih polov. Pred približno 2.700 leti je bila Zmajeva zvezda blizu Severnega tečaja, ki so ga kitajski astronomi imenovali Kraljeva zvezda. Izračuni kažejo, da se bo do leta 10000 severni pol sveta približal Cygnusovi zvezdi, leta 13600 pa bo namesto severne zvezde Lyra (Vega). Tako se zaradi precesije točke spomladanskega in jesenskega enakonočja, poletnega in zimskega solsticija počasi premikajo vzdolž zodiakalnih ozvezdij. Astrologija ponuja informacije, ki so zastarele pred 2 tisoč leti.

Navidezno gibanje Lune v ozadju zvezd nastane zaradi odseva dejanskega gibanja Lune okoli Zemlje, ki jo spremlja sprememba videz naš spremljevalec. Kliče se vidni rob luninega diska okončina... Kliče se črta, ki deli dele luninega diska, ki jih osvetljuje in ne osvetljuje Sonce terminator... Imenuje se razmerje med površino osvetljenega dela vidnega diska Lune in celotnim njenim območjem lunina faza.

Obstajajo štiri glavne faze lune: nova luna, prva četrtina, polna luna in zadnja četrtina. Na novi luni C \u003d 0, v prvi četrtini C \u003d 0,5, na polni luni je faza C \u003d 1,0, v zadnji četrtini pa spet C \u003d 0,5.

Na novo luno Luna prehaja med Soncem in Zemljo, temna stran Lune, ki ni osvetljena s Soncem, je obrnjena proti Zemlji. Res je, včasih v tem času lunin disk zasije s posebno pepelnato svetlobo. Šibek sijaj nočnega dela luninega diska povzroča sončna svetloba, ki jo odbija Zemlja proti Luni. Dva dni po novi luni na večernem nebu se na zahodu kmalu po sončnem zahodu pojavi tanek polmesec mlade lune.

Sedem dni po novi luni je voščena luna vidna v obliki polkroga na zahodu ali jugozahodu, kmalu po sončnem zahodu. Luna je 90 ° vzhodno od sonca in je vidna ob večerih in prvi polovici noči.

Polna luna nastopi 14 dni po novi luni. Hkrati je luna v nasprotju s soncem, celotna osvetljena polkrogla lune pa je obrnjena proti zemlji. V polni luni je luna vidna vso noč, luna se dviga med sončnim zahodom in zahaja med sončnim vzhodom.

Teden dni po polni luni se postajajoča Luna pred nami pojavi v fazi svoje zadnje četrtine v obliki polkroga. V tem času je polovica osvetljene in polovica neosvetljene poloble Lune obrnjena proti Zemlji. Luna je vidna na vzhodu, pred sončnim vzhodom, v drugi polovici noči

Polna luna ponavlja po nebu dnevno sončno pot, ki jo je prehodila šest mesecev prej, zato se poleti polna luna ne premakne daleč od obzorja, pozimi pa se nasprotno dvigne visoko.

Zemlja se vrti okoli Sonca, zato se od ene do druge lune Luna vrti okoli Zemlje ne 360 \u200b\u200b°, ampak nekoliko več. Skladno s tem je sinodični mesec za 2,2 dni daljši od zvezde.

Imenuje se časovni interval med dvema zaporednima enakima fazama lune sinodični mesec, njegovo trajanje je 29,53 dni. Sidereal isti mesec, tj. čas, v katerem luna naredi en obrat okoli Zemlje glede na zvezde, je 27,3 dni.

Sončni in lunin mrk.

V starih časih so sončni in lunin mrki pri ljudeh povzročali vraževerno grozo. Verjeli so, da mrki napovedujejo vojne, lakoto, opustošenje in množične bolezni.

Pokritje Sonca z Luno se imenuje sončev mrk... To je zelo lep in redek pojav. Sončev mrk se zgodi, če luna prečka ekliptično ravnino v času nove lune.

Če je Sončev disk v celoti pokrit z Luninim diskom, potem se imenuje mrk popolna... V perigeju je Luna bližje Zemlji na 21.000 km od srednje razdalje, v apogeju - še za 21.000 km. To spremeni kotne dimenzije lune. Če se izkaže, da je kotni premer luninega diska (približno 0,5 o) nekoliko manjši od kotnega premera sončnega diska (približno 0,5 o), potem v času največje faze mrka ostane od sonca viden svetel ozek obroč. Takšen mrk se imenuje obročast... In končno, Sonce morda ne bo popolnoma skrito za luninim diskom zaradi neusklajenosti njihovih središč na nebu. Takšen mrk se imenuje zasebno... Tako čudovito tvorbo, kot je sončna korona, je mogoče opazovati le med popolnimi mrki. Takšna opazovanja tudi v našem času lahko veliko dajo znanosti, zato astronomi iz številnih držav prihajajo opazovati državo, kjer bo Sončev mrk.

Sončni mrk se začne ob sončnem vzhodu v zahodnih predelih zemeljske površine in konča v vzhodnih predelih ob sončnem zahodu. Običajno popoln Sončev mrk traja nekaj minut (najdaljši popolni Sončev mrk 7 minut 29 sekund bo 16. julija 2186).

Luna se premika od zahoda proti vzhodu, zato se sončni mrk začne na zahodnem robu sončnega diska. Imenuje se stopnja pokritosti Sonca z Luno faza sončnega mrka.

Sončne mrke lahko opazimo le na tistih predelih Zemlje, vzdolž katerih poteka pas Lunine sence. Premer sence ne presega 270 km, zato je popoln Sončev mrk viden le na majhnem območju zemeljske površine.

Ravnina lunine orbite v presečišču z nebom tvori velik krog - lunino pot. Ravnina zemeljske orbite se seka z nebesno kroglo vzdolž ekliptike. Ravnina lunine orbite je nagnjena k ravnini ekliptike pod kotom 5 približno 09 /. Obdobje Lunine revolucije okoli Zemlje (zvezdno ali zvezdno obdobje) R) \u003d 27,32166 Zemeljskih dni ali 27 dni 7 ur 43 minut.

Ravnina ekliptike in lunine poti se sekata med seboj v ravni črti, imenovani črta vozlišč... Kličejo se presečišča črte vozlišč z ekliptiko naraščajoča in padajoča vozlišča lunine orbite. Lunina vozlišča se neprekinjeno premikajo proti Luni, to je proti zahodu in v 18,6 letih zaključijo popolno revolucijo. Vsako leto se dolžina naraščajočega vozlišča zmanjša za približno 20 o.

Ker je ravnina lunine orbite nagnjena k ravnini ekliptike pod kotom 5 o 09 /, je Luna med novo luno ali polno luno lahko daleč od ravnine ekliptike in Lunin disk bo minil nad ali pod sončnim diskom. V tem primeru do mrka ne pride. Za sončni ali lunin mrk je nujno, da je bila Luna med novo luno ali polno luno blizu naraščajočega ali padajočega vozlišča svoje orbite, tj. nedaleč od ekliptike.

V astronomiji so se ohranila številna znamenja, ki so bila uvedena že v starih časih. Simbol naraščajočega vozlišča pomeni glavo zmaja Rahuja, ki se vrže proti Soncu in po indijskih legendah povzroči njegov mrk.

Med polno lunin mrk Luna popolnoma izgine v senci zemlje. Skupna faza Luninega mrka traja veliko dlje kot celotna faza Sončevega mrka. Oblika roba zemeljske sence med Luninimi mrki je služila starogrški filozof in znanstvenik Aristotel eden najmočnejših dokazov sferičnosti Zemlje. Filozofi antične Grčije so izračunali, da je Zemlja približno trikrat večja od Lune, preprosto na podlagi trajanja mrkov (natančna vrednost tega koeficienta je 3,66).

Luna je v času popolnega Luninega mrka dejansko prikrajšana za sončno svetlobo, zato je popoln Lunin mrk viden od koder koli na Zemljini polobli. Mrk se začne in konča hkrati za vse geografske točke. Lokalni čas za ta pojav pa bo drugačen. Ker se Luna premika od zahoda proti vzhodu, levi rob Lune najprej vstopi v zemeljsko senco.

Mrk je lahko popoln ali delni, odvisno od tega, ali Luna v celoti vstopi v zemeljsko senco ali preide blizu njenega roba. Čim bližje je lunin vozel, se zgodi Lunin mrk, bolj ga je fazi... Končno, ko lunin disk ne pokrije senca, temveč delna senca, tlaobsenca mrki... S prostim očesom jih ni mogoče videti.

Med mrkom se Luna skrije v Zemljino senco in bi se zdelo, da bi morala vsakič izginiti iz vidnega polja, ker Zemlja je neprozorna. Vendar zemeljska atmosfera razprši sončne žarke, ki zadenejo zasenčno površino Lune, "obidejo" Zemljo. Rdečkasta barva diska je posledica tega, da rdeči in oranžni žarki najbolje prehajajo skozi ozračje.

Vsak Lunin mrk se razlikuje po porazdelitvi svetlosti in barve v zemeljski senci. Barva mrke lune se pogosto ocenjuje v skladu s posebno lestvico, ki jo je predlagal francoski astronom André Danjon:

1. Mrk je zelo temen, sredi mrka je Luna skoraj ali popolnoma nevidna.

2. Mrk je temen, siv, podrobnosti lunine površine so popolnoma nevidne.

3. Mrk je temno rdeč ali rdečkast, s temnejšim delom blizu središča sence.

4. Mrk je opečno rdeč, senco obdaja sivkast ali rumenkast rob.

5. Mrk je bakreno rdeč, zelo svetel, zunanji del je svetel, modrikast.

Če bi ravnina Lunine orbite sovpadala z ravnino ekliptike, bi se Lunini mrki ponavljali vsak mesec. Toda kot med temi ravninami je 5 о in Luna dvakrat na mesec prečka ekliptiko le v dveh točkah, imenovanih vozlišča lunine orbite... Že starodavni astronomi so vedeli za ta vozlišča in jih imenovali Glava in rep zmaja (Rahu in Ketu). Da se lahko zgodi lunin mrk, mora biti luna na polni luni blizu vozlišča svoje orbite.

Lunini mrki pojavljajo večkrat na leto.

Pokliče se časovni interval, skozi katerega se luna vrne v svoje vozlišče drakonski mesec, kar je enako 27,21 dni. Po tem času Luna prečka ekliptiko na točki, ki je od prejšnjega križišča premaknjena za 1,5 o proti zahodu. Lunine faze (sinodični mesec) se v povprečju ponovijo po 29,53 dneh. Časovni interval 346,62 dni, v katerem središče sončnega diska prehaja skozi isto vozlišče lunine orbite, se imenuje drakonsko leto.

Obdobje ponovitve mrka - saros - bo enak časovnemu intervalu, po katerem bo začetek teh treh obdobij sovpadal. Saros v staroegipčanskem jeziku pomeni "ponavljanje". Že dolgo pred našo dobo, že v antiki, je bilo ugotovljeno, da saros traja 18 let 11 dni 7 ur. Saros vključuje: 242 drakonskih mesecev ali 223 sinodičnih mesecev ali 19 drakonskih let. Med vsakim Sarosom se zgodi od 70 do 85 mrkov; od teh je običajno približno 43 sončnih in 28 luninih. Med letom se lahko zgodi največ sedem mrkov - bodisi pet sončnih in dva lunina ali štiri sončne in tri lunine. Najmanjše število mrkov na leto sta dva sončna mrka. Sončni mrki se pojavljajo pogosteje kot lunin, vendar jih redko opazimo na istem območju, saj so ti mrki vidni le v ozkem pasu Lunine sence. Na določeni točki na površini opazimo popoln Sončev mrk v povprečju enkrat v 200 - 300 letih.

Domača naloga: § 3. do.

9. Ekliptika. Vidno gibanje Sonca in Lune.

Reševanje problemov.

Ključna vprašanja: 1) dnevno gibanje Sonca na različnih zemljepisnih širinah; 2) sprememba navideznega gibanja Sonca med letom; 3) navidezno gibanje in lunine faze; 4) Sončni in lunin mrk. Pogoji mrka.

Študent bi moral znati: 1) z astronomskimi koledarji, referenčnimi knjigami, premikajočim se zemljevidom zvezdnega neba določiti pogoje za pojav pojavov, povezanih z vrtenjem Lune okoli Zemlje in navideznim gibanjem Sonca.

1. Koliko se Sonce vsak dan premika vzdolž ekliptike?

Med letom Sonce torej opisuje krog 360 okoli ekliptike

2. Zakaj so sončni dnevi za 4 minute daljši od zvezdnih dni?

Ker se Zemlja, ki se vrti okoli lastne osi, giblje tudi v orbiti okoli Sonca. Zemlja mora narediti nekaj več kot en obrat okoli svoje osi, da bo sonce spet mogoče opazovati na nebesnem poldnevniku za isto točko na Zemlji.

Sončev dan je za 3 minute 56 s krajši od zvezdnega dne.

3. Pojasnite, zakaj luna v povprečju vzhaja 50 minut pozneje kot dan prej.

Na določen dan ob sončnem vzhodu je luna v določenem ozvezdju. Po 24 urah, ko bo Zemlja naredila en popoln obrat okoli svoje osi, se bo to ozvezdje spet dvignilo, vendar se bo Luna v tem času premaknila približno 13 о proti vzhodu glede na zvezde, njen vzpon pa bo prišel 50 minut kasneje.

4. Zakaj so ljudje, preden je vesoljsko plovilo krožilo okoli Lune in fotografiralo njeno hrbtno stran, videli le polovico le-te?

Obdobje vrtenja Lune okoli svoje osi je enako obdobju njenega obrata okoli Zemlje, tako da je obrnjena proti Zemlji z eno in isto stranjo.

5. Zakaj Luna ni vidna z Zemlje na novo luno?

Luna je v tem času na isti strani Zemlje kot sonce, zato je temna polovica mesečeve krogle, neosvetljene s soncem, obrnjena proti nam. V tem položaju Zemlje, Lune in Sonca za prebivalce Zemlje lahko pride do Sončevega mrka. To se ne zgodi vsako novo luno, saj luna običajno prehaja na novo luno nad ali pod sončnim diskom.

6. Opiši, kako se je položaj Sonca na nebesni sferi spremenil od začetka šolskega leta do dneva, ko je bila izvedena ta lekcija.

Z zvezdnim zemljevidom najdemo položaj Sonca na ekliptiki 1. septembra in na dan pouka (na primer 27. oktobra). 1. septembra je bilo Sonce v ozvezdju Lev in je imelo deklinacijo \u003d +10 о. Ko se je Sonce 23. septembra premikalo po ekliptiki, je prečkalo nebesni ekvator in se preselilo na južno poloblo, 27. oktobra je v ozvezdju Tehtnice in ima deklinacijo \u003d -13 о. To pomeni, da se do 27. oktobra Sonce premika vzdolž nebesne krogle in se vse manj dviga nad obzorjem.

7. Zakaj ni mrkov vsak mesec?

Ker je ravnina lunine orbite nagnjena k ravnini zemeljske orbite, na primer pri mladi luni na črti, ki bi povezovala središča sonca in zemlje, ne obstaja, zato bo lunina senca šla mimo zemlje in sončnega mrka ne bo. Iz podobnega razloga luna ne prehaja skozi stožec zemeljske sence na vsaki polni luni.

8. Kolikokrat se Luna hitreje kot Sonce premika po nebu?

Sonce in luna se premikata po nebu v smeri, ki je nasprotna dnevni rotaciji neba. Čez dan Sonce preide približno 1 o, Luna pa 13 o. Posledično se luna po nebu premika 13-krat hitreje kot sonce.

9. Kakšna je razlika v obliki jutranjega polmeseca od večera?

Jutranji polmesec ima izboklino na levi strani (spominja na črko C). Luna se nahaja na razdalji 20 - 50 o zahodno (desno) od sonca. Večerni polmesec se izboči v desno. Luna se nahaja na razdalji 20 - 50 o vzhodno (levo) od sonca.

1. stopnja: 1 - 2 točki.

1. Kaj imenujemo ekliptika? Navedite pravilne trditve.

A. Os navideznega vrtenja nebesne krogle, ki povezuje oba pola sveta.

B. Kotna oddaljenost zvezde od nebesnega ekvatorja.

B. Namišljena črta, po kateri Sonce naredi navidezno letno gibanje v ozadju ozvezdij.

2. Navedite, katera od naslednjih ozvezdij so zodiakalna.

A. Vodnar. B. Strelec. B. Zajec.

3. Navedite, katera od naslednjih ozvezdij niso zodiakalna.

A. Bik. B. Ophiuchus. B. Rak.

4. Kaj imenujemo siderični (ali siderični) mesec? Navedite pravilno izjavo.

A. Obdobje Lunine revolucije okoli Zemlje glede na zvezde.

B. Časovni interval med dvema popolnima mrkoma lune.

B. Časovni interval med novo in polno luno.

5. Kaj se imenuje sinodični mesec? Navedite pravilno izjavo.

A. Čas med polno in novo luno. B. Časovni interval med dvema zaporednima enakima luninima fazama.

B. Čas Lunine revolucije okoli svoje osi.

6. Navedite trajanje sinodičnega meseca Lune.

A. 27,3 dni. B. 30 dni. B. 29,5 dni.

2. stopnja: 3 - 4 točke

1. Zakaj položaj planetov ni prikazan na zvezdnih kartah?

2. V katero smer je navidezno letno gibanje Sonca glede na zvezde?

3. V katero smer je navidezno gibanje lune glede na zvezde?

4. Kateri popolni mrk (sončni ali lunin) je daljši? Zakaj?

6. Zaradi česar se med letom spreminja položaj točk vzhoda in zahoda?

3. stopnja: 5 - 6 točk.

1. a) Kaj je ekliptika? Kakšna ozvezdja so na njem?

b) Nariši, kako je videti luna v zadnji četrtini. Kateri čas dneva je viden v tej fazi?

2. a) Kaj je razlog za vsakoletno navidezno gibanje Sonca vzdolž ekliptike?

b) Nariši, kako je videti luna med novo luno in prvo četrtino.

3. a) Na zvezdnem zemljevidu poiščite ozvezdje, v katerem je danes Sonce.

b) Zakaj popolne Lunine mrke opazimo na istem mestu na Zemlji velikokrat pogosteje kot popolni Sončevi mrki?

4. a) Ali lahko letno gibanje Sonca vzdolž ekliptike obravnavamo kot dokaz Zemljine revolucije okoli Sonca?

b) Nariši, kako je videti luna v prvi četrtini. Kateri čas dneva je viden v tej fazi?

5. (a) Kaj je vzrok vidne lunine lune?

b) Nariši, kako je videti luna v drugi četrtini. Ob katerem dnevu se pojavi v tej fazi?

6. (a) Kaj povzroči, da se opoldanska sončna višina med letom spreminja?

b) Nariši, kako je videti luna med polno luno in zadnjo četrtino.

4. stopnja. 7 - 8 točk

1. a) Kolikokrat v letu lahko vidite vse lunine faze?

b) Sončna opoldanska višina je 30 stopinj, njegova deklinacija pa 19 stopinj. Določite geografsko širino opazovalnega mesta.

2. a) Zakaj vidimo od Zemlje samo eno stran Lune?

b) Na kateri višini v Kijevu (\u003d 50 o) se zgodi zgornji vrhunec zvezde Antares (\u003d -26 o)? Naredite ustrezno risbo.

3. a) Včeraj smo opazili Lunin mrk. Kdaj lahko pričakujemo naslednji Sončev mrk?

b) Zvezdo sveta z deklinacijo -3 о 12 / smo opazili v Vinnitsi na nadmorski višini 37 о 35 / na južnem nebu. Določite zemljepisno širino Vinnitse.

4. a) Zakaj celotna faza Luninega mrka traja veliko dlje kot celotna faza Sončevega mrka?

b) Kolikšna je opoldanska višina Sonca 21. marca na točki, katere geografska višina je 52 o?

5. (a) Kakšen je najkrajši časovni interval med Sončevim in Luninim mrkom?

b) Na kateri zemljepisni širini bo Sonce doseglo vrhunec opoldne na nadmorski višini 45 o nad obzorjem, če je na ta dan njegova deklinacija -10 o?

6. a) Luna je vidna v zadnji četrtini. Bi lahko v enem tednu prišlo do Luninega mrka? Pojasnite odgovor.

b) Kakšna je geografska širina kraja opazovanja, če je bilo 22. junija Sonce opoldne opaženo na nadmorski višini 61 o?

10. Keplerjevi zakoni.

Ključna vprašanja: 1) predmet, naloge, metode in orodja nebesne mehanike; 2) oblikovanje Keplerjevih zakonov.

Študent bi moral biti sposoben: 1) reševati probleme s pomočjo Keplerjevih zakonov.

Na začetku lekcije se izvaja samostojno delo (20 minut).

1. možnost	2. možnost
1. Zapišite vrednosti ekvatorialnih koordinat Sonca v dneh enakonočja.	1. Zapišite vrednosti ekvatorialnih koordinat Sonca na dneve solsticija
2. Na krogu, ki predstavlja linijo obzorja, označite točke severa, juga, sončnega vzhoda in zahoda na dan dela. S puščicami označite smer premika teh točk v prihodnjih dneh.	2. Na nebesni krogli upodobite potek Sonca na dan, ko je delo končano. S puščico označite smer premika Sonca v prihodnjih dneh.
3. Do katere največje višine se vzpenja Sonce na pomladnem enakonočju na severnem polu Zemlje? Risba.	3. Na kateri največji višini vzhaja Sonce na pomladanskem enakonočju na ekvatorju? Risba
4. Na vzhodu ali zahodu Sonca je Luna od nove lune do polne lune? [vzhod]	4. Ali je Luna od polne do nove lune vzhodno ali zahodno od Sonca? [zahod]

Teorija.

Keplerjev prvi zakon.

Vsak planet se giblje vzdolž elipse, v enem od žarišč pa je sonce.

Keplerjev drugi zakon (enako področje) .

Vektor polmera planeta za enake časovne intervale opisuje enaka območja. Druga formulacija tega zakona: sektorska hitrost planeta je konstantna.

Tretji Keplerjev zakon.

Kvadrati orbitalnih obdobij planetov okoli Sonca so sorazmerni s kockami pol glavnih osi njihovih eliptičnih orbit.

Sodobna formulacija prvega zakona se dopolnjuje na naslednji način: pri nemotenem gibanju je orbita gibljivega telesa krivulja drugega reda - elipsa, parabola ali hiperbola.

Za razliko od prvih dveh se Keplerjev tretji zakon uporablja samo za eliptične orbite.

Hitrost planeta v periheliju

kje v c - povprečna ali krožna hitrost planeta pri r = a... Hitrost gibanja afelija

Kepler je svoje zakone odkril empirično. Newton je Keplerjeve zakone izpeljal iz zakona univerzalne gravitacije. Za določitev množic nebesnih teles je pomembno, da Newton Keplerjev tretji zakon posploši na kateri koli sistem vrtljivih teles.

V splošni obliki je ta zakon običajno oblikovan takole: kvadrat obdobja T1 in T2 revolucije dveh teles okoli Sonca, pomnožen z vsoto mas vsakega telesa (oz. M 1 in M 2) in Sonce ( M), se obravnavajo kot kocke pol glavnih osi a 1 in a 2 njihovi orbiti:

V tem primeru interakcija med telesi M 1 in M 2 se ne šteje. Če upoštevamo gibanje planetov okoli Sonca, v tem primeru in dobimo formulacijo tretjega zakona, ki ga poda Kepler sam:

Keplerjev tretji zakon lahko izrazimo tudi kot razmerje med obdobjem T kroži okoli telesa z maso M in pol-glavna os orbite a (G - gravitacijska konstanta):

Tukaj je treba navesti naslednjo opombo. Zaradi poenostavitve pogosto rečemo, da se eno telo vrti okoli drugega, vendar to velja le za primer, ko je masa prvega telesa zanemarljiva v primerjavi z maso drugega (privlačnega centra). Če so mase primerljive, je treba upoštevati tudi vpliv manj masivnega telesa na bolj masivno. V koordinatnem sistemu z začetkom v središču mase bodo orbite obeh teles stožčasti odseki, ki ležijo v isti ravnini in z žarišči v središču mase, z enako ekscentričnostjo. Razlika bo le v linearnih dimenzijah orbit (če so telesa različnih mas). V vsakem trenutku bo središče mase ležalo na ravni črti, ki povezuje središča teles in razdalja do središča mase r 1 in r 2 telesi z maso M 1 in M 2 so povezani z naslednjim razmerjem:

Istočasno bosta potekala tudi pericenter in apocentri njihovih orbit (če je gibanje končno) telesa.

Tretji Keplerjev zakon lahko uporabimo za določanje mase binarnih datotek.

Primer.

Kakšna bi bila pol glavna os planetove orbite, če bi bilo sinodično obdobje njene revolucije enako enemu letu?

Iz enačb sinodičnega gibanja najdemo zvezdno obdobje planetove revolucije. Možna sta dva primera:

Drugi primer ni izveden. Za določitev " in»Uporabljamo Keplerjev zakon 3.

V sončnem sistemu takega planeta ni.

Elipsa je opredeljena kot mesto točk, za katere je vsota razdalj od danih točk (žarišč F 1 in F 2) obstaja konstantna vrednost, enaka dolžini glavne osi:

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

Za stopnjo raztezanja elipse je značilna ekscentričnost e... Ekscentričnost

e = ОF/OA.

Ko se osredotočate na sredino e \u003d 0 in elipsa postane krog.

Pol glavna os a je povprečna oddaljenost od žarišča (planeti od Sonca):

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

Domača naloga: § 6, 7.c.c.

1. stopnja: 1 - 2 točki.

1. Navedite, kateri izmed naslednjih planetov je notranji.

A. Venera. B. Živo srebro. V. Mars.

2. Navedite, kateri izmed naslednjih planetov je zunanji.

A.Zemlya. B. Jupiter. B. Uran.

3. V katerih orbiti se planeti gibljejo okoli Sonca? Vnesite pravilen odgovor.

A. Obkroženo. B. Z elipsami. B. Ob parabolah.

4. Kako se obdobja revolucije planetov spreminjajo z oddaljenostjo planeta od Sonca?

B. Obdobje revolucije planeta ni odvisno od njegove oddaljenosti od Sonca.

5. Navedite, kateri od naslednjih planetov je lahko v zgornjem vezju.

A. Venera. B. Mars. B. Pluton.

6. Navedite, katere od naslednjih planetov lahko opazujemo v nasprotju.

A. Živo srebro. B. Jupiter. B. Saturn.

2. stopnja: 3 - 4 točke

1. Ali je lahko živo srebro ob večerih vidno na vzhodu?

2. Planet je viden na razdalji 120 ° od Sonca. Je ta planet zunaj ali znotraj?

3. Zakaj se vezniki ne štejejo za primerne konfiguracije za opazovanje notranjega in zunanjega planeta?

4. V katerih konfiguracijah so zunanji planeti jasno vidni?

5. V katerih konfiguracijah so notranji planeti jasno vidni?

6. V kakšni konfiguraciji so lahko notranji in zunanji planeti?

3. stopnja: 5 - 6 točk.

1. a) Kateri planeti ne morejo biti v zgornjem vezniku?

6) Kakšno je zvezdno obdobje Jupitrove orbite, če je njegovo sinodično obdobje 400 dni?

2. a) Katere planete lahko opazujemo v nasprotju? Kateri ne morejo?

b) Kako pogosto se ponavljajo nasprotovanja Marsu, katerega sinodično obdobje je 1,9 leta?

3. a) V kakšni konfiguraciji in zakaj je najprimerneje opazovati Mars?

b) Določite zvezdno orbitalno obdobje Marsa, saj veste, da je njegovo sinodično obdobje 780 dni.

4. a) Kateri planeti ne morejo biti v spodnji konjunkciji?

b) Po katerem časovnem intervalu se ponovijo trenutki največje oddaljenosti Venere od Zemlje, če je njeno zvezdno obdobje 225 dni?

5. (a) Katere planete lahko vidimo v bližini Lune med polno luno?

b) Kakšno je zvezdno obdobje Venerove revolucije okoli Sonca, če se njegovi zgornji konjunkciji s Soncem ponovijo v 1,6 letih?

6. (a) Ali lahko Venero opazujemo na zahodu zjutraj in na vzhodu zvečer? Pojasnite odgovor.

b) Kakšno bo zvezdno obdobje revolucije zunanjega planeta okoli Sonca, če se bodo njegove opozicije ponovile čez 1,5 leta?

4. stopnja. 7 - 8 točk

1. a) Kako se spremeni vrednost hitrosti planeta, ko se premika od afelija do perihelija?

b) Pol-glavna os Marsove orbite je 1,5 AU. e. Kakšno je zvezdno obdobje njegove revolucije okoli Sonca?

2. a) Na kateri točki eliptične orbite je potencialna energija umetnega zemeljskega satelita najmanjša in na kateri točki največja?

6) Na kakšni povprečni razdalji od Sonca se premika planet Merkur, če je njegovo obračunsko obdobje okoli Sonca 0,241 zemeljskih let?

3. a) Na kateri točki eliptične orbite je kinetična energija umetnega satelita Zemlje minimalna in na kateri točki največja?

b) Zvezdno obdobje Jupitrove revolucije okoli Sonca je 12 let. Kolikšna je povprečna razdalja Jupitra do Sonca?

4. a) Kakšna je orbita planeta? Kakšno obliko imajo orbite planetov? Ali lahko planeti trčijo, ko se gibljejo okoli sonca?

b) Določite dolžino Marsovskega leta, če je Mars oddaljen od Sonca za povprečno 228 milijonov km.

5. a) V katerem letnem času je linearna hitrost gibanja Zemlje okoli Sonca največja (najnižja) in zakaj?

b) Kakšna je pol-glavna os orbite Urana, če je zvezdno obdobje revolucije tega planeta okoli Sonca

6. a) Kako se spremeni kinetična, potencialna in celotna mehanska energija planeta, ko se giblje okoli Sonca?

b) Venerovo orbitalno obdobje okoli Sonca je 0,615 zemeljskih let. Določite razdaljo od Venere do Sonca.

11. Umetni sateliti.

1. Ali se vesoljska plovila lahko premikajo po ravnih poteh?

1To je mogoče v dveh primerih:

1) vesoljsko plovilo se premika s prižganim motorjem;

2) vesoljsko plovilo se premika z ugasnjenim motorjem, vendar mora imeti neskončno hitrost.

2. Kakšno hitrost naj se vesoljsko plovilo premika po krožni orbiti okoli Zemlje?

Pri uporabi reaktivnega pogona ima ladja poljubno hitrost. Pri ugasnjenem motorju je hitrost ladje lahko le krožna, izračunana po formuli

Kje M - masa Zemlje, R - polmer Zemlje, h - višina vesoljskega plovila nad površino Zemlje, G - gravitacijska konstanta.

3. Spodnja meja višine umetnih zemeljskih satelitov je približno 200 km, umetni sateliti Lune pa so leteli na višini le približno 15 km. Zakaj so se višine satelitov in ISL tako močno razlikovale?

Umetni satelit Zemlje se ne more premikati na nadmorski višini manj kot 200 km, saj bo zaradi odpornosti ozračja njegovo življenje kratko (nekaj dni ali celo nekaj ur). Največjo nadmorsko višino leta ISL najprej določa gorski relief, saj na Luni ni atmosfere.

4. Umetni zemeljski satelit se giblje po krožni orbiti. Kako se bo spremenila orbita satelita, če se hitrost poveča za majhen znesek? zmanjšati?

V obeh primerih bo orbita postala eliptična. V prvem primeru bo tista točka orbite, kjer se je hitrost povečala, postala perigej nove eliptične orbite, v drugem primeru pa ob padajoči hitrosti njen apogej.

5. Zakaj imajo vsi umetni Zemljini sateliti, razen mirujočih, eliptične orbite in ne krožne?

Satelit raje izstrelijo z nekoliko višjo hitrostjo kot krožno, saj je njegova življenjska doba opazno daljša od satelita, ki se izstreli s krožno hitrostjo.

6. Ali ima lahko umetni satelit takšno orbito, da bi njegova pot potekala le skozi Evropo in Afriko?

Takšna pot bo imela vsak dan umetni Zemljin satelit z orbitalnim naklonom jaz 60 o.

7. Kako poslati telo na Zemljo z vesoljskega plovila, ki se giblje po krožni orbiti?

To je mogoče storiti na tri načine:

1) vrzite telo nazaj v orbito, torej zmanjšajte njegovo hitrost in ga prenesite v eliptično orbito, ki leži znotraj krožne;

2) telo je treba vreči dol, to ga bo vodilo tudi v notranjo eliptično orbito;

3) kombinacija prve in druge metode.

8. Ali se po ločitvi satelita od zadnje stopnje nosilne rakete ta najprej premakne za satelit in ga nato prehiti? Zakaj?

Z večjim prečnim prerezom atmosfera močneje upočasni ojačevalnik; kot rezultat, medtem ko se zmanjšuje, se začne gibati z večjo kotno hitrostjo okoli Zemlje.

9. Kateri parametri orbit se med seboj razlikujejo med ekvatorialnimi, polarnimi, sinhronimi, dnevnimi, stacionarnimi umetnimi sateliti Zemlje?

Pri polarnih satelitih je rotacijska os Zemlje v ravnini orbite; za ekvatorialne satelite orbitalna ravnina sovpada z ekvatorialno ravnino. Sinhroni sateliti imajo orbitalno obdobje, ki je večkratnik obdobja rotacije Zemlje. Pri dnevnih satelitih ti dve obdobji sovpadata. Geostacionarni satelit je ekvatorija ...........

Spremembe višine Sonca nad obzorjem med letom. Da bi razumeli, zakaj je Sonce skozi vse leto opoldne na različnih višinah nad obzorjem, se iz lekcij naravne zgodovine spomnite značilnosti gibanja Zemlje okoli Sonca.Globus kaže, da je zemeljska os nagnjena. Med gibanjem Zemlje okoli Sonca se kot nagiba ne spremeni. Zahvaljujoč temu se Zemlja bolj vrne na Sonce bodisi na severni ali južni polobli. To spremeni kot padca sončne svetlobe na zemeljsko površje. In v skladu s tem se ena ali druga polobla bolj osvetli in ogreva.Če zemeljska os ne bi bila nagnjena, temveč pravokotna na ravnino Zemljine orbite, se količina sončne toplote na vsaki vzporednici med letom ne bi spremenila. Nato bi v svojih opazovanjih višine opoldanskega Sonca celo leto beležili enako dolžino sence gnomona. To bi pomenilo, da je med letom dolžina dneva vedno enaka noči. Potem se je zemeljska površina skozi celo leto segrevala na enak način in letni časi ne bi obstajali. Osvetlitev in ogrevanje zemeljske površine skozi vse leto. Na površini sferične Zemlje sta sončna toplota in svetloba neenakomerno porazdeljeni. To je posledica dejstva, da je vpadni kot žarkov na različnih zemljepisnih širinah različen.Že veste, da je zemeljska os pod kotom nagnjena na orbitalno ravnino. S svojim severnim koncem je usmerjen proti Polarni zvezdi. Sonce vedno osvetli polovico zemlje. Hkrati je severna polobla bolj osvetljena (in tam dan traja dlje kot na drugi polobli), nato pa ravno južna. Dvakrat na leto sta obe polobli osvetljeni na enak način (potem je dolžina dneva na obeh poloblah enaka). Ko je Zemlja obrnjena proti Soncu s svojim severnim tečajem, potem bolj osvetli in ogreje severno poloblo. Dnevi postajajo daljši od noči. Prihaja topla sezona - poletje. Na Polu in v cirkupolarnem delu Sonce sije neprekinjeno in ne gre čez obzorje (Noč ne pride). Ta pojav se imenuje polarni dan. Na polu traja 180 dni (šest mesecev), toda bolj ko greš proti jugu, bolj se njegovo trajanje zmanjša na dan vzporedno s 66,50 pn. sh. Ta vzporednica se imenuje polarni krog. Južno od te črte Sonce ponikne pod obzorje in sprememba dneva in noči se zgodi v običajnem vrstnem redu za nas - vsak dan. 22. junij - Sončni žarki bodo padali navpično (pod največjim kotom - 900) na vzporednik 23,5 pon. sh. Ta dan bo najdaljša in najkrajša noč v letu. Ta vzporednica se imenuje Severni trop in dan 22. junij -poletni solsticij.Trenutno se Južni pol moti od Sonca in manj osvetljuje in ogreva južno poloblo. Tam je zima. Čez dan sončni žarki ne dosežejo pola in cirkupolarnega dela. Sonce se ne prikaže nad obzorjem in dan ne pride. Ta pojav se imenuje polarna noč. Na samem Polu traja 180 dni in bolj proti severu, krajši je, do enega dneva vzporedno s 66,50 S. sh. Ta vzporednica se imenuje Antarktični krog, na severu pa se na obzorju prikaže Sonce in dan in noč se spreminja vsak dan. 22. junij Dan bo najkrajši v letu. Za južno poloblo bo to zimski solsticij.Tri mesece kasneje, 23. septembra, bo Zemlja zavzela tak položaj glede na Sonce, ko bodo sončni žarki enako osvetlili tako severno kot južno poloblo. Na ekvator padejo prosojni sončni žarki. Na celotni Zemlji, razen polov, je dan enak noči (po 12 ur). Ta dan se imenujedan jesenskega enakonočja . Tri mesece kasneje, 22. decembra, se bo južna polobla vrnila k Soncu. Tja bo prišlo poletje. Ta dan bo najdaljši, noč pa najkrajši. V cirkupolarni regiji bo prišel polarni dan. Sončni žarki padajo navpično na vzporednik 23.50 S. sh. A na severni polobli bo zima. Ta dan bo najkrajši, noč pa najdaljši. Vzporedno 23.50 S. sh. poklical Južnitropski, in dan 22. decembra -zimski solsticij.V naslednjih treh mesecih, 21. marca, bosta spet obe polobli enako osvetljeni, dan bo enak noči. Sončni žarki strmo padajo na ekvator. Ta dan se imenujepomladansko enakonočje.V Ukrajini je najvišja nadmorska višina Sonca opoldne 61–690 (22. junija), najnižja pa 14–220 (22. decembra).