57760

Робота з рухомою картою зоряного неба

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Рухома карта складається з двох частин: рухомого диска (зоряної карти), який може обертатись навколо вісі, що проходить через його центр, і нерухомо розташованого над ним накладного круга.

Украинкский

2014-04-15

149.5 KB

54 чел.

Практичне заняття №1

Робота з рухомою картою зоряного неба

Мета: навчитися використовувати рухому карту при вивченні зоряного неба.

Стислі теоретичні відомості

Рухома карта зоряного неба (додаток 1) являє собою навчальний прилад, який служить для вивчення зоряного неба. Вона  значно полегшує спостерігачеві орієнтуватись при вивченні зоряного  неба,  знаходити  відповідні  сузір’я  і  визначати  їх  розташування  в  будь-який  момент  доби  довільного  дня  року відносно справжнього горизонту, вирішувати різноманітні  практичні задачі за умови видимості небесних світил.

Будова й короткий опис приладу.  

Рухома  карта  складається  з  двох  частин: рухомого  диска (зоряної  карти),  який  може обертатись  навколо  вісі,  що  проходить  через  його центр, і нерухомо розташованого над ним накладного круга .  

На карті показані всі зірки, яскравіші за 3-ю зоряну величину, а також деякі більш слабкі зірки, що  доповнюють  обриси  сузір'їв  до  звичних.  Зірки зображені чорними кружечками різних розмірів: чим яскравіші  зірки,  тим  більш  великі  кружечки  їх зображують. Зірки в сузір'ях, як правило, позначені в міру  зменшення  їхньої   яскравості  буквами  грецького алфавіту  α,  β,  γ  і  т.д.  

Яскраві  зоряні  скупчення подані  групами  тісно  розташованих  крапок,  а яскраві  туманності  — штрихуванням.  Молочний Шлях  зображений  смугою,  виконаною  у  вигляді крапок.

У  центрі  карти  розташований  Північний  полюс  світу  і  поруч  з  ним  Полярна  зірка  (α  Малої Ведмедиці).  Висота  полюсу  світу    дорівнює  географічній  широті  місця  спостереження  φ,  а полярна відстань точки зеніту на небесному меридіані  p = 90° – φ.

Від Північного полюсу світу через 30 0 ( 2 h ) розходяться радіуси, що зображують кола схилення, в  основі  яких  проставлені  числа,  що  позначають пряме  сходження  (α),  виражене  в  годинах.  Початкове  коло  схилення,  позначене  нулем  (0h),  проходить  через точку весняного рівнодення, позначену знаком ψ (знак  сузір’я Овна, у якому в давні часи була ця точка; тепер вона знаходиться в сузір’ї Риб). Діаметрально протилежне коло схилення з прямим сходженням α = 12h проходить через точку осіннього рівнодення. Концентричні  кола  на  карті  з  інтервалом  в  300  зображують    небесні  паралелі,  а  числа  в  точках  їх перетину  з  нульовим  і  12-годинним  колами  схилення показують їхнє схилення (δ), виражене в градусах. Третя від  полюсу  світу  паралель,  що  має  нульове  схилення, являє  собою  небесний  екватор,  усередині  якого розташована  північна  небесна  півсфера,  а  поза  ним  — пояс  південної  небесної  півсфери  до  схилень    δ= -450.

Оскільки  в  дійсності  діаметри  небесних  паралелей менші  за діаметр  небесного  екватора  (на  карті  небесні паралелі  південної  півсфери  спеціально  зображені великих  розмірів),  тому  вигляд  сузір'їв  південного  неба трохи спотворений, що треба  мати на увазі при вивченні зоряного неба. Зображення сузір’їв південної півсфери у зв’язку з цим дуже розтягнуті і значно відрізняються від звичного вигляду тих же сузір’їв на зоряному небі.

 Екліптика  зображена  на  карті  ексцентричним овалом, що перетинається з небесним екватором у двох точках  –  весняного  й  осіннього  рівнодення.    Точки сонцестоянь  на  карті  не  зображені,  але  їх  легко відшукати:  точка  літнього  сонцестояння  лежить  у північній  небесній  півсфері,  на  перетині  екліптики  з  6-годинним колом схилення; точка зимового сонцестояння лежить у південній небесній півсфері, на перетині екліптики з 18-годинним колом схилення.

На зовнішньому обрізі карти (так званій, лімбі дат) нанесені назви місяців і дати. Напрямок  відліку місяців, дат і прямого  сходження  здійснюється  за  обертанням    стрілки  годинника.  У  цьому  ж  напрямку  переміщується  по екліптиці Сонце.

Усередині накладного круга накреслені оцифровані овали, що перетинаються, а уздовж його зовнішнього краю ( т.зв., годинного лімба) через кожні 10m нанесені штрихи годинної шкали, за якою можна робити відлік середнього сонячного часу Тm  з точністю до 5 хвилин. Напрямок відліку часу на цьому лімбі проводять проти обертання стрілки годинника. Для переходу від показників годинника до середнього часу необхідно провести відповідний розрахунок.

На крузі позначені основні точки горизонту: «схід», «північ», «захід», «південь». Пряма, що проходить через точки півночі і півдня, відповідає небесному меридіану, а точка перетину  меридіану з прямою, що сполучає точки «схід» і «захід», визначає положення Північного полюсу світу на карті.

В накладному крузі роблять внутрішній виріз по  овалі, оцифрованому числом, найбільш близьким до географічної широти місцевості, у якій карта використовується.  

 Контур  овального  вирізу  в  накладному  крузі   відповідає  лінії  видимого  горизонту  для заданої широти місця спостереження і його основні точки позначені буквами “Південь” (Пд), “Захід”(3), “Північ”  (Пн))  і  “Схід”  (С).  Між  точками  Пд  і  Пн можна  натягнути  темну  нитку,  яка  буде зображувати небесний меридіан, причому ця нитка повинна  обов'язково  проходити  через  Північний полюс світу. Тоді відрізок нитки, розташований між Північним  полюсом  світу  і  точкою  Пд, являтиме  південну  половину  небесного меридіану,  а  інший  її  відрізок  —  його  північну  частину. На нитці доцільно зазначити (колірною міткою або вузликом ) точку перетину з небесною паралеллю, схилення  якої  дорівнює  географічній  широті  місця  спостереження.  Ця  точка,  що  лежить  поблизу  центру  вирізу накладного круга, зобразить зеніт.

Щоб  визначити  вигляд  зоряного  неба  у  певний  момент  для  певної  дати  (дня  року),  досить  повернути зоряну карту  так, щоб штрих моменту часу на годинному лімбі збігся зі штрихом заданої дати на лімбі дат, і тоді зображення  сузір’їв,  які  міститимуться  у  внутрішньому  овальному  вирізі  накладного  круга,  відповідатимуть  їх розташуванню над горизонтом на небозводі в заданий момент. На самому контурі вирізу в його східній частині, між точками Пд, С і Пн, розташуються висхідні в цей момент зірки, а між його точками Пд, 3 і Пн — зірки, що заходять. Закриті накладним кругом зірки в цей момент знаходяться під горизонтом. Для співставлення того, що видно на південній стороні зоряного неба, з тим, що зображено на рухомій зоряній карті,  її потрібно, тримаючи перед  собою  у  вертикальній  площині,  повернути  так,  щоб  точка  півдня  горизонту  знаходилась  внизу.  Якщо  ж дивитись на північний бік зоряного неба, внизу повинна бути точка півночі і т.д.   

Для знаходження наближених моментів часу верхньої і нижньої кульмінацій, сходу і заходу зірок у різні дні року або, навпаки, дати, у які зазначені явища відбуваються у задані моменти часу, треба повернути карту так, щоб вибрана зірка розташувалася на нитці-меридіані між Північним полюсом світу і точкою півдня. Тоді штрихи часу і дат, які збігаються, покажуть моменти верхньої кульмінації зірки в різні дні року. Щоб знайти моменти нижньої кульмінації, досить до моментів верхньої кульмінації додати 12h (точніше, 11h 58m).

Для визначення моментів часу сходу і заходу світила треба повернути карту так, щоб світило знаходилося на східній (дуга ПдСПн, схід) чи на західній (дуга ПдЗПн, захід) стороні горизонту, тобто на внутрішньому вирізі накладного  круга.  Визначення  моментів  настання  розглянутих  явищ  у  різні  дати  покаже,  що  ці  моменти  у  всіх зірок плавно змінюються протягом року і через рік повертаються до вихідних значень.

Ті  ж  задачі  можна  вирішувати  для  Сонця  і  планет,  для  чого  варто  нанести  їхнє  положення  на  карту.  Щоб встановити положення Сонця на екліптиці, досить прикласти лінійку до Північного полюсу світу і штриха на лімбі дат,  який  відповідає  заданій  даті  і  знайти  точку  перетину  лінійки  з  екліптикою.  Для  визначення  наближеного положення  планет  потрібно  виписати  з  астрономічного  календаря-щорічника  їх  прямі  сходження,  оскільки  ці світила не відходять далеко від екліптики.

Зміст і послідовність виконання завдань:

1. Виділити на карті  (обвести кордони) сузір’їв у відповідності з варіантом:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Риби

Овен

Телець

Близнюки

Рак

Лев

Діва

Терези

Скорпіон

Стрілець

Козеріг

Водолій

2. Визначити  екваторіальні координати найяскравішої зірки у сузір’ї, зазначеному  у п. 1.

3. Визначити період перебування Сонця  у сузір’ї , зазначеному у п.1.

4. Повернути рухомий диск так, щоб задана година спостережень співпадала із заданою датою. Тоді у вирізі буде вигляд зоряного неба для заданої дати й години і заданої широти (=50).Визначити, які сузір'я і яскраві зірки в цей час сходять; заходять; знаходяться у верхній і нижній кульмінаціях; які видно повністю; а які частково.

Варіант

1

2

3

4

5

6

7

Дата

20.05

05.10

20.03

15.06

01.07

15.12

25.11

Години

23h40m

22h45m

2h50m

3h40m

5h20m

7h10m

8h40m

Варіант

8

9

10

11

12

Дата

20.01

05.04

20.09

01.08

22.02

Години

21h00m

22h45m

23h30m

21h25m

16h20m

5. Визначити дату, коли задана зірка кульмінує у верхній кульмінації в 19h40m за середнім сонячним часом.

Варіант

1

2

3

4

5

6

Зірка

Альтаїр

Кастор

Спіка

Регул

Проціон

Ригель

Варіант

7

8

9

10

11

12

Зірка

Альдебаран

Поллукс

Денеб

Арктур

Сіріус

Вега

6. Визначити,  о котрій годині за середнім сонячним часом (для заданої дати) сходить, заходить і кульмінує у верхній кульмінації зірка, позначена у завданні 5.

7. Визначити для вказаної нижче дати: у якому сузір'ї знаходиться Сонце;

час сходу і заходу Сонця; тривалість дня.

Варіант

1

2

3

4

5

6

Дата

22.05

22.10

22.03

22.06

22.07

22.12

Варіант

7

8

9

10

11

12

Дата

22.11

22.09

22.08

22.02

22.01

22.04

Додаткове завдання:

  1.  Чи всі сузір'я Зодіаку можна спостерігати на земних полюсах?
  2.  Коли сузір'я Зодіаку помітніші на небі наших середніх північних широт- влітку чи взимку? Чому?
  3.  Яке із сузір'їв Зодіаку Сонце проходить за найкоротший час? За найдовший?


Блок контролю

Варіант 1

  1.  Назвіть сузір’я, які не заходяться над нашим містом;
  2.  Визначте координати туманності в сузір’ї Оріона; визначте координати Сонця у дні сонцестоянь.
  3.   За координатами визначте небесні світила:

     А) ();                                    Г) ();

     Б) ();                                     Д) ();

     В) ();                                       Е) ().

Варіант 2

  1.  Який вигляд матиме зоряне небо у ваш день народження о 20 годині?
  2.  Визначте координати α Щита, τ Кита; Сонце має координату 3. Де воно знаходиться?
  3.   За координатами визначте небесні світила:

     А) ();                                   Г) ();

     Б) (12);                                 Д) (19);

В) ();                                    Е) (21).

Варіант 3

  1.  Яких сузір’їв ніколи не видно над нашим містом?
  2.  Визначте координати скупчення зірок у сузір’ї Геркулеса; визначте за картою, в якому сузір’ї Сонце перебуває найдовше протягом року, а в якому – найменше.
  3.   За координатами визначте небесні світила:

     А) ();                                         Г) ();

     Б) ();                                        Д) ();

     В) (21);                                       Е) ().


Варіант 4

  1.  Які сузір’я будуть сходити 10 лютого о 4 годині?
  2.  Визначте координати ε Змії, α Гідри; визначте координати Сонця 1 вересня, 31 травня.
  3.   За координатами визначте небесні світила:

     А) ();                                               Г) ();

     Б) (22);                                              Д) (15);

     В) ();                                                Е) ().

Варіант 5

  1.  Які сузір’я будуть заходити 23 березня о 21 годині?
  2.  Визначте координати туманності Андромеди; якого дня Сонце має координату δ = -5?
  3.   За координатами визначте небесні світила:

     А) ();                                        Г) ();

     Б) (18);                                      Д) (18);

     В) ();                                        Е) ().

Варіант 6

  1.  Які сузір’я знаходитимуться на півночі 12 липня о 23 годині?
  2.  Визначте координати скупчення зірок у сузір’ї Рака; визначте координати Сонця 1 січня та 1 квітня.
  3.   За координатами визначте небесні світила:

     А) ();                                        Г) ();

     Б) (11);                                       Д) (19);

     В) ();                                        Е) ().


Література

  1.  Астрономия: учебное пособие / Дагаев М. М. [и др.]. – М. : Просвещение, 1983.
  2.  Астрономия : учебное пособие  /   Миттон Саймон,  Миттон  Жаклин. – Москва :  Росмэн, 1995. – 161 с.
  3.  Бакулин  П. И.  Курс общей астрономи: учебное пособие  /  П. И. Бакулин,  Э. В. Кононович, В. И. Мороз.  –  Μ. : Наука, 1988.
  4.  Г. А. Агекян. Звезды, галактики, метагалактика: учебное пособие  /  

 Г. А. Агекян – М. : Наука, 1986. 

  1.  Г. И. Малахова  Дидактический  материал по астрономии : пособие для учителя  /  Г. И. Малахова, Е.К. Страут. – М. : Просвещение, 1984. – 96с.  
  2.  И. А. Климишин  Астрономия 11 класс : учебник /  И. А.  Климишин, И. П. Крячко. – Киев: Знание Украины, 1994. – 190с.
  3.  Климишин И. А. Астрономия наших дней / И. А. Климишин – М. : Наука, 1986.
  4.  Л.А. Кирик Астрономия 11 самостоятельные работы с примерами решения задач: учебное пособие / Л.А. Кирик, К.П. Бондаренко. – Харьков: Гимназия, 2002. – 63с.
  5.  Фрагменти космології : навчальний посібник  /  І. А. Климишин. - Івано-Франківськ : Гостинец , 2008. – 140 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

35469. Системы телеобработки данных 51 KB
  Под техническими средствами телеобработки понимается совокупность технических средств системы обеспечивающих ввод данных в систему передачу данных по каналам связи сопряжение каналов связи с компьютером обработку данных и выдачу результатных данных абоненту. Наряду с техническими средствами для осуществления режима телеобработки у компьютера должно иметься и достаточно сложное программное обеспечение выполняющее такие функции как: обеспечение работы компьютера в различных режимах телеобработки; управление сетью телеобработки данных;...
35470. Классификация и архитектура информационно-вычислительных сетей 30 KB
  Основное назначение информационновычислительных сетей ИВС обеспечение эффективного предоставления различных информационновычислительных услуг пользователям сети путем организации удобного и надежного доступа к ресурсам распределенным в этой сети. Эффективность решения указанных задач обеспечивается: распределенными в сети аппаратными программными и информационными ресурсами; дистанционным доступом пользователя к любым видам этих ресурсов; возможным наличием централизованной базы данных наряду с распределенными базами данных; ...
35471. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ (ТВС) 199.5 KB
  Абонентская система AC это совокупность ЭВМ программного обеспечения периферийного оборудования средств связи с коммуникационной подсетью вычислительной сети выполняющих прикладные процессы. Для ТВС принципиальное значение имеют следующие обстоятельства: ЭВМ находящиеся в составе разных абонентских систем одной и той же сети или различных взаимодействующих сетей связываются между собой автоматически в этом заключается основная сущность протекающих в сети процессов; каждая ЭВМ сети должна быть приспособлена как для работы в...
35472. Модель взаимодействия открытых систем 113 KB
  Указанные задачи решаются с помощью системы протоколов и стандартов регламентирующих нормализованные процедуры взаимодействия элементов сети при установлении связи и передаче данных. Протокол это набор правил и методов взаимодействия объектов вычислительной сети охватывающий основные процедуры алгоритмы и форматы взаимодействия обеспечивающие корректность согласования преобразования и передачи данных в сети. Говоря на разных языках люди могут не понимать друг друга также и сети использующие разные протоколы.
35473. Техническое обеспечение информационно-вычислительных сетей 78 KB
  Последние выполняют эффективную обработку данных и дистанционно обеспечивают пользователей сети всевозможными информационновычислительными ресурсами. Рабочая станция work station подключенный к сети компьютер через который пользователь получает доступ к ее ресурсам. Часто рабочую станцию равнокак и пользователя сети и даже прикладную задачу выполняемую в сети называют клиентом сети.
35474. Безопасность информации в сетях 79.5 KB
  К основным умышленным угрозам безопасности относятся: раскрытие конфиденциальной информации главным образом путем несанкционированного доступа к базам данных или прослушивания каналов связи; компрометация информации реализуется как правило посредством внесения несанкционированных изменений в базы данных внесения и использования компьютерных вирусов; несанкционированное использование ресурсов сети является средством раскрытия или компрометации информации но имеет и самостоятельное значение; несанкционированный обмен...
35475. Способы повышения производительности ЛВС 29.5 KB
  Интенсивность обмена данными между пользователями сети не является однородной. Часто в сети можно выделить группы пользователей информационно более интенсивно связанных друг с другом рабочие группы выполняющие решение однородных задач. В этом случае можно увеличить производительность сети разместив разные рабочие группы в отдельных сегментах сети.
35476. История Белоруссии от древних времен до Великого княжества Литовского 224 KB
  Среди историков существуют три концепции образования ВКЛ. Приверженцы так называемой литовской концепции считают что образование ВКЛ стало результатом внутреннего развития балтских племен. Поэтому ВКЛ надо считать литовским государством.
35477. История Белоруссии от начала XVI века до наших дней 288 KB
  Распространение униатства на территории Беларуси как новой религии в конце XVI первом десятилетии XVII в. около 3 4 сельского населения Беларуси было униатами. Развитие культуры Беларуси в середине XVI начале XVI в. в основанной им Несвижской типографии нздап первую на территории Беларуси печатную книгу на старрбелорусском литературном языке Катехизис а также книгу Об оправдании грешного человека перед Богом.