Практична робота№1.Робота з рухомою картою зоря..

Міністерство освіти і науки України

СУМСЬКИЙ ТЕХНІКУМ ХАРЧОВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ НУХТ

Лабораторія фізики








Практична робота 1.

Робота з рухомою картою зоряного неба.
Інструкція
для проведення практичного заняття з астрономії.

ТЕМА: Основи практичної астрономії.

Практична робота 1.

Робота з рухомою картою зоряного неба.
Мета: навчитись користуватись рухомою картою зоряного неба, визначати положення небесних світил, їхні координати, моменти сходу, заходу, кульмінацій.
Матеріально-технічне оснащення робочого місця:
1. Рухома карта зоряного неба.
2. Лінійка.
Після виконання роботи студенти повинні:
Знати: шо являють собою карти зоряного неба, характерні сузір’я зоряного неба, небесні координати, позначення зір відповідно до їхніх видимих зоряних величин, точки й лінії небесної сфери.
Вміти: називати характерні сузір’я зоряного неба, точки й лінії небесної сфери, визначати їх положення на картах зоряного неба, користуючись рухомою картою зоряного неба, визначати положення небесних світил, їхні координати, моменти сходу, заходу, кульмінацій.
Контрольні питання:
Що таке небесний єкватор?
Що таке небесний меридіан?
Що таке небесна сфера?
Що таке полюси світу?
Дайте визначення екваторіальним координатам. Шо таке пряме сходження і схилення?
Як називається момент, коли світило має найбільшу висоту над горизонтом?
Як називається момент, коли світило має найменьшу висоту над горизонтом?


Практична робота 1.

Робота з рухомою картою зоряного неба .

Теорія: Положення зір відносно горизонту безперервно змінюється внаслідок добового обертання Землі навколо осі та річного – навколо Сонця. Воно неоднакове протягом доби та в одні й ті ж вечирні години в різні місяці року. Рухома карта зоряного неба дає змогу швидко і просто встановлювати положення зір відносно горизонту для будь-якого часу.
.
На зоряній карті зображені яскраві сузір’я, доступні для спостережень у СНГ, і сітка небесних екваторіальних координатю У ценрі карти розміщений північний полюс світу (
· Малої Ведмедиці).
Концентричні кола являють собою небесні паралелі, градусна оцифровка біля них – це їх схилення, тобто кутова відстань від небесного екватора, який позначенний 0
·
Всередині небесного екватора розміщена небесна напівсфера і дві її небесні паралелі, оцифровні +30
· та +60
· .Поза небесним екватором знаходиться область південної напівсфери, на ній показані небесні паралелі із схиленнями -30
· і -45
Радіусами , що виходять із північного полюсу світу, зображені кола схилень, оцифровка яких в годинах(ч) проставлена біля точок їх перетину з небесною паралеллю -30
· Ексцентричний круг на карті екліптика, точки перетину якої з небесним екватором мають пряме сходження: 0 годин (точка весняного рівнодення) і 12 годин (точка осіннього рівнодення) .
.
Якщо карта лежить на столі, треба пам'ятати, що вона відображає розміщення зір, які знаходяться вгорі, і в уяві переносити їх зображення на небо відповідно до напрямів на сторони горизонту
.
Працюючи з картою, слід пам'ятати, що сузір'я на ній зображені в дещо спотвореному, розтягнутому вигляді, бо небесну сферу, як і земну кулю, не можна зобразити на площині без викривлень.



Обладнання:
1. Рухома карта зоряного неба.
2. Лінійка.

Порядок виконання роботи:
Ознайомтесь з правилами користування картою.
Знайдіть на карті північний полюс світу.
Знайдіть на карті небесний екватор та небесні паралелі.
Знайдіть на карті екліптику та рівноденственні точки.
Знайдіть точки літнього і зимового сонцестояння. В яких небесних півсферах вони знаходяться?
Знайдіть сузір’я, які в даний момент знаходяться над горизонтом, тобто доступні для спостережень. Для цього сумістіть з сьогоднішньою датою (на карті) час, в який відбувається сьогоднішнє заняття (на накладному крузі). У отворі круга будуть розміщені ті сузіря, які в даний момент знаходяться над горизонтом.
За допомогою карти визначте, які сузіря ніколи не заходять для спостерігача в Україні.
Відшукайте на карті якусь яскраву зорю. За допомогою накладного круга визначте моменти, коли сходить, заходить і кульмінує ця зоря.
В яких точках сходить і заходить Сонце у дні осіннього і весняного рівнодень?
Знайдіть на карті сузіря, під знаком якого ви народились, та замалюйте його у звіт. Яка зоря найяскравіша в ньому?
За допомогою карти визначте екваторіальні координати Сонця на день вашого народження. У якому сузірї спостерігається Сонце в цей день? Чи збігається це сузіря зі знаком зодіаку в гороскопах на цей день?
Підготуйте звіт про проведену роботу.


[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]

На звездной карте изображены яркие созвездия, доступные наблюдениям в СНГ, и сетка небесных экваториальных координат. В центре карты расположен северный полюс мира и рядом с ним - Полярная звезда (
· Малой Медведицы).
Концентрические окружности представляют собой небесные параллели. Градусная оцифровка около них отмечает их склонение, т. е. угловое расстояние от небесного экватора, который обозначен символом 0°.
Внутри небесного экватора расположена северная небесная полусфера, и две ее небесные параллели оцифрованы числами +30° и +60°.
Вне небесного экватора находится область южной небесной полусферы, и на ней показаны небесные параллели со склонением -30° и -45°.
Радиусами, отходящими от северного полюса мира, изображены круги склонения, оцифровка которых в часах (ч) проставлена около точек их пересечения с небесной параллелью -30°.
Следует обратить особое внимание на последовательность оцифровки кругов склонения: она возрастает в направлении вращения часовой стрелки, а не навстречу, как этого требует счет прямого восхождения. Это объясняется тем, что, глядя на карту, наблюдатель смотрит на северную полярную область неба, а не на южную его сторону.
С небесным экватором пересекается в двух точках эксцентрический овал, изображающий эклиптику, т. е. большой крут небесной сферы, по которому происходит видимое годовое движение Солнца по зодиакальным созвездиям. Одна из этих точек, обозначенная знаком
·, называется точкой весеннего равноденствия, и от нее по небесному экватору ведется счет прямого восхождения.
Диаметрально противоположная ей точка - это точка осеннего равноденствия.
Точка летнего солнцестояния лежит в северной полусфере неба на пересечении эклиптики с 6-часовым кругом склонения, а точка зимнего солнцестояния - в южной небесной полусфере, на пересечении эклиптики с 18-часовым кругом склонения.
Направление видимого годового движения Солнца следует показывать на эклиптике в сторону увеличения прямого восхождения.
На обрезе карты имеется лимб дат с названиями месяцев года и календарными днями в их пределах. К карте приложен накладной круг, по краю которого нанесен часовой лимб, изображающий часы суток. Интервал в один час разделен на шесть частей, по 10 минут каждая, что позволяет оценивать моменты времени с точностью до 5 минут.
На накладном круге нанесено несколько овалов, рядом с которыми проставлены числа градусов, обозначающих географическую широту места наблюдений звездного неба.
Карту и круг нужно наклеить на плотную бумагу или тонкий картон, и в круге аккуратно вырезать отверстие по тому овалу, который обозначен числом градусов, наиболее близким к географической широте города или села, где эта карта будет использоваться.
Между точками на круге, обозначенными словами «точка юга» и «точка севера», следует натянуть нить, которая будет изображать небесный меридиан.
Круг должен накладываться на карту так, чтобы его оцифрованный лимб всегда располагался концентрично с лимбом дат карты, а натянутая нить проходила через центр карты, изображающей северный полюс мира.
Если наложить круг на карту и, повернув его, совместить заданный час с заданной датой, то в отверстии круга будут расположены те созвездия, которые в этот момент находятся над горизонтом, т, е. доступны наблюдениям. Закрытые кругом созвездия не видны, так как находятся под горизонтом, изображенным на круге краем выреза.
На карте область зенита расположена примерно в центре выреза, но отнюдь не в центре карты. Если говорить точнее, то зенит расположен вблизи центра выреза, в точке пересечения нити, изображающей небесный меридиан, с небесной параллелью, склонение которой равно географической широте места наблюдения. Проведя от зенита направления на основные точки горизонта, обозначенные словами «точка юга», «точка запада», «точка севера», «точка востока», можно указать расположение созвездий на небесном своде в заданный момент времени.
Карта позволяет ответить на вопросы о приближенных моментах восхода, захода и верхней кульминации (т. е. наивысшего расположения над горизонтом) звезд в разные дни года.
Для этого достаточно повернуть круг на карте так, чтобы интересующая нас звезда оказалась соответственно на восточной (восход) или западной (заход) стороне горизонта, или на нити (изображающей небесный меридиан) между северным полюсом мира и точкой юга (верхняя кульминация).
При такой установке карты деление часового лимба, стоящее около заданной даты, покажет момент времени интересующего явления (и наоборот, можно узнать дату для определенного момента времени суток).
Следует иметь в виду, что восход светил происходит совсем не обязательно вблизи точки востока, а, в зависимости от их склонения, на всей восточной половине горизонта, заключенной между точками севера и юга: чем больше положительное склонение светила, тем ближе к точке севера оно восходит, а при отрицательном склонении точка восхода светил смещается в сторону точки юга.
Аналогичная картина имеет место и при заходе светил, которые, в зависимости от их склонения, заходят в разных точках западной половины горизонта, лежащей между точками юга и севера. И только светила, расположенные на небе вблизи небесного экватора, соответственно восходят и заходят вблизи точек востока и запада.
Для наглядности вспомним о восходе и заходе Солнца в различные месяцы года. В марте и сентябре, вблизи дней равноденствий, когда Солнце находится недалеко от небесного экватора (т, е. склонение Солнца близко к 0°), оно восходит и заходит недалеко от точек востока и запада.
В летнее время года Солнце находится в северном полушарии неба далеко от небесного экватора (склонение Солнца положительно) и поэтому оно восходит на северо-востоке, а заходит на северо-западе. Зимой же Солнце восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе, так как в этот сезон года оно находится в южном полушарии неба, далеко от небесного экватора, и его склонение отрицательно.
Поэтому, определяя по подвижной карте звездного неба моменты восхода или захода светил, ни в коем случае нельзя пытаться подгонять положение интересующего светила к точкам востока п запада. Наоборот, при правильной установке накладного круга карты можно найти на горизонте положение точек восхода и захода светила.
Самое низкое положение светил над горизонтом называется нижнем кульминацией, в момент которой светило проходит небесный меридиан между северным полюсом мира и точкой севера пли под ней. Нижняя кульминация звезд наступает после их верхней кульминации через 12 часов, точнее, через 11ч 58м. Поэтому момент нижней кульминации любой звезды легко определить по моменту ее верхней кульминации.
По мере приобретения навыков работы с картой можно решать задачи на условия видимости, восход и заход планет, Луны и Солнца, для чего нужно наносить положения этих светил на карту.
Чтобы найти положение Солнца на эклиптике в заданный день года, достаточно приложить линейку к северному полюсу мира и к штриху, обозначающему этот день на лимбе дат карты. Точка пересечения линейки с эклиптикой покажет положение Солнца, так как оно зависит от дней года, а если говорить точнее, то, наоборот, календарные даты зависят от положения Солнца на эклиптике.
Положения Луны и планет наносятся на карту по их экваториальным координатам в заданный день года, заимствованным из астрономических календарей. Впрочем, вполне достаточно использовать только одну координату, прямое восхождение
·, поскольку Луна и планеты перемещаются тоже по зодиакальным созвездиям вблизи эклиптики.
Поэтому при небольшой точности карты склонением этих светил можно пренебречь и считать их находящимися на эклиптике. Но теперь уже нельзя использовать лимб дат, как при определении положения Солнца, так как движение Луны и планет не связано с определенными календарными днями года. Следовательно, вместо лимба дат нужно воспользоваться координатной сеткой карты и найти на эклиптике точки, прямое восхождение которых равно прямому восхождению этих светил в заданный день года. Определив по подвижной карте моменты восхода, захода и кульминаций найденных точек эклиптики, мы тем самым решим ту же задачу для Солнца, Луны и планет.


Заголовок 315

Приложенные файлы

  • doc 20278105
    Размер файла: 55 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий