Тема роботи. Огляд сузір'їв неозброєним оком. Добове обертання небесної сфери.
Рівень 1
Цю роботу слід проводити в безмісячну ніч. Знайомство з найважливішими сузір'ями треба починати з Великої Ведмедиці, Малої Ведмедиці, Полярної зорі та Кассіопеї (рис. 1). Знайшовши Полярну зорю та зеніт, подумки проведіть небесний меридіан. Потім знайдіть (залежно від пори року) сузір'я Ліри або Візничого (рис. 2) чи сузір'я Волопаса та Північної Корони. Найяскравіша зоря сузір'я Волопаса — Арктур — знаходиться на продовженні ручки ковша Великої Ведмедиці. Знайдіть літній трикутник (а Ліри (Вега), о: Лебедя (Де-неб), а Орла (Альтаїр), див. рис. 3) або зимовий трикутник (а Малого Пса (Про-ціон), а Великого Пса (Сиріус), а Оріона (Бетельгейзе), див. рис. 4).
Для того щоб знайти точку зеніту, треба підняти голову вгору й запам'ятати зорю, що, на вашу думку, є найближчою до зеніту. Потім поверніться на 180° і зробіть те саме.
Чи знаєте ви, як треба ставити наголос у назвах зір?
Альдебара н, Алько р, Альтаї р, Анта рес, Арк-ту р, Бетельге йзе, Де-неб, Кастор, Міцар, Поллукс,Ре гул,Рі гель, Си ріус, Спі ка, Фомаль-гаут.
27
g-BANOHL
Розділ І
Простежте за тим, як піднімаються світила (відносно наземних предметів або дерев) у східній частині горизонту й опускаються в західній.
Велика Ведмедиця \
\
Мала Ведмедиця
Полярна зоря
Кассіопея
Рис. 1. Орієнтування за сузір'ям Великої Ведмедиці
28
g-BANOHL
Загальна методика викладання астрономії
Візничий
Персей
а
У
Кассіопея
Рис. 2. Сузір'я Кассіопеї, Персея та Візничого
p.
Великий Пес
Є #5
Рис. 3. Літній трикутник
Рис. 4. Зимовий трикутник
29
g-BANOHL
Розділ І
Рівень 2
Користуючись зоряною картою, за вже відомими зорями знайдіть сузір'я, пов'язані давньогрецькою легендою з Кассіопеєю,— Персей, Цефей, Андро-меду, Пегас, Кит. Знайдіть видимі на даний час зодіакальні сузір'я. Оцініть у градусах розмір ковша Великої Ведмедиці, кутову відстань між Арктуром і Бетельгейзе. Визначте висоти та азимути кількох найяскравіших зір. Роздивіться сузір'я, через які проходить Чумацький Шлях.
Наведемо зоряні величини зір ковша Великої Ведмедиці: а — 1,8т, (З — 2,4т, у — 2,4т, 5 — 3,Зт ,є — 1,8т , С — 2,Г, л — 1,9т.
Як виміряти кутову відстань на небі без кутомірних інструментів? Кутові діаметри Сонця й Місяця дорівнюють приблизно 0,5°. Кут, під яким видно великий палець на витягнутій руці,— приблизно 1,5°. Точніше кожен може визначити цю величину за повним Місяцем. Кутову відстань між розведеними великим та вказівним пальцями витягнутої руки (~12— 14°) можна уточнити, знаючи висоту Полярної зорі.
РОБОТА № 2
Тема роботи. Використання рухомої карти зоряного неба під час спостережень.
Загальні відомості
Рухома карта зоряного неба, що додається до підручників астрономії, є простим і зручним засобом для вивчення зоряного неба та пристроєм для розв'язання задач, пов'язаних з його добовим обертанням.
Принцип роботи з рухомою картою полягає в тому, щоб сумістити потрібний час доби на накладному колі з датою на карті. При цьому в отворі накладного кола будуть видні ті сузір'я, які в цей час знаходяться над горизонтом. Карта дозволяє знаходити моменти верхньої
До підручника «Астро-номія-11» додається зручна рухома карта, якою можна користуватися на більшій частині території України.
Точка зеніту знаходиться на небесному меридіані на відстані від небесного екватора, що дорівнює широті місця спостереження. Тому лінія «схід — зеніт — захід» на карті є дугою.
ЗО
g-BANOHL
Загальна методика викладання астрономії
і нижньої кульмінацій світил, моменти їхнього сходу та заходу. Положення небесного меридіана зручно зафіксувати за допомогою нитки, закріпленої в точках півдня і півночі.
Працюючи із зоряною картою, треба звертати увагу на те, до рівнодення якого року вона віднесена. Перевірити це можна за зорею ос Кита: у 1950 р. її пряме сходження було 3\ а в 2000 р. воно збільшилося на Зт.
Щоб зображення сузір'їв на карті збігалося з розташуванням на небі, її треба тримати над головою. Тоді оцифруван-ня за прямим сходженням буде правильним — із заходу на схід через південь.
Рівень 1
Переходячи до практичного застосування зоряної карти, зауважимо, що її аргументом є середній сонячний місцевий час. Покажемо, як треба виставляти рухому карту, на прикладі двох великих міст сходу і заходу України — Харкова та Львова. їхня довгота А,х =2л25т та ^л=1й36т. Нехай нам треба виставити рухому карту на 18л00т за київським часом Тк . Узимку місцевий час m дорівнює TK-2h+X, а влітку TK-3h+X. Тому взимку mx=18h25m , г?гл=17й36т , а влітку mx =17fi25m , тл =16й36т . Саме знайдені значення часу й мають суміщатися з потрібною датою.
Виставте рухому карту на час та дату проведення спостережень. Порівняйте вигляд зоряного неба з картою. Визначте, які зорі знаходяться поблизу небесного меридіана на південь і на північ від полюса світу. Визначте час
Слід розуміти, що карта — це не глобус. Вона побудована в такій проекції, що відстані вздовж добових паралелей спотворюються: вони збільшуються зі зменшенням схилення.
Щоб не мати кожного разу справи з переходом до місцевого часу, можна один раз перевести якийсь один годинник на місцевий час. Нагадаймо, що літній час уводиться в останню неділю березня, а зимовий — в останню неділю жовтня.
Під час спостережень за допомогою рухомої карти зазвичай використовують ліхтарик. Світло ліхтарика під час роботи слід послабити, обгорнувши ліхтарик напівпрозорою тканиною.
31
g-BANOHL
Розділ І
їхньої кульмінації. Визначте час заходу зір, що знаходяться в західній частині неба. Зробіть те саме через дві години.
Рівень 2
Цей рівень передбачає знаходження положень Сонця, Місяця й великих планет. Розв'язання задач, пов'язаних із визначенням моментів кульмінацій, сходу та заходу Сонця, Місяця та планет, потребують знання їхніх екваторіальних координат на певну добу. Знайти ці величини можна в астрономічному календарі на поточний рік. Такі календарі видаються астрономічною обсерваторією в Одесі та Головною астрономічною обсерваторією НАНУ в Києві. Розв'язуючи задачі, пов'язані із Сонцем, слід враховувати різницю між середнім та істинним сонячним часом. Величину цієї різниці (так зване рівняння часу) показано на рис. 5. Зверніть увагу на те, коли рівняння часу обертається на 0 і коли воно набуває екстремальних значень. З огляду на велику швидкість руху Місяця його координати треба інтерполювати на потрібну годину.
Працюючи з відривним календарем, де наводяться час сходу і заходу Сонця та Місяця, фази Місяця, слід мати на увазі, що в календарях, виданих у Росії, указується московський час, на 1Л більший від київського. Крім того, зафіксовані в них моменти астрономічних явищ обчислюються для широти Москви (ф = 56°), що також треба враховувати.
Наближені координати Сонця можна знайти за таблицею нас. 190.
РОБОТА № З
Тема роботи. Найпростіші астрономічні прилади.
Загальні відомості
моробних кутомірних інструментів після певного тренування можна вимірювати кути з точністю до 0,2°.
Для вимірювання кутових відста- За допомогою цих саней на небесній сфері можна застосовувати саморобні інструменти, зокрема жезл Якоба. Це рейка з визіром на кінці та шкалою в градусах (рис. 6). По цій рейці, як по спрямовуючій, може рухатися менша рейка, на обох кінцях якої також є візири.
32
|
|
Загальна методика
|
і викладання астрономії
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о
|
L 15 ЗО 15 ЗО 14 29 13 28 13 28 12 27 12 27 1]
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Груд.
|
|
|
|
|
---^
|
|
|
|
|
|
|
|
^-4.
|
\
|
|
|
Лист.
|
|
|
|
|
|
|
V
|
|
|
|
|
|
|
|
J
|
|
Жовт.
|
|
|
|
|
|
|
/
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вер.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я часу.
|
Серп.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/
|
|
|
|
|
|
PC
|
Лип.
|
|
(
|
|
|
|
|
|
ріш
|
|
|
4
|
|
|
|
|
річної зміни
|
Черв.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трав.
|
со
CO
т-І
|
|
|
|
|
|
|
|
. Графік
|
|
|
|
)
|
|
|
|
Квіт.
|
1—1
CO
|
|
|
|
У
|
|
|
|
та d
|
|
|
|
|
|
|
|
fin
|
Бер.
|
1—1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/
|
|
|
|
|
|
|
|
Лют.
|
CM
|
(
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Січ.
|
CO CO
1—1
|
4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Є S S О
ю о ю 1—1 1-і 4-
|
s
M
|
e s
5 О if
І—І Г
|
H
|
|
|
|
|
33
g-BANOHL
g-BANOHL
Розділ І
в
Рис. 6. ЖезлЯкоба
Рис. 7. Шкільний висотомір
Процедура вимірювання полягає в переміщенні рухомої рейки до суміщення її візирів із точками, відстань між якими треба виміряти. Потім слід зафіксувати положення рейки за допомогою гвинта і зняти відлік.
Інший інструмент можна зробити з великого демонстраційного транспортира. Треба закріпити його на осі, що проходить через його центр. Потім саму вісь закріпити горизонтально на вертикальному стовпі, який може обертатися навколо вертикальної осі. На кінцях транспортира мають бути закріплені візири (рис. 7).
Найпростішим інструментом для спостережень Сонця є гномон — жердина висотою близько 1,5 м, установлена вертикально на рівному майданчику. її вертикальність (як і стовпа для транспортира) треба перевірити за допомогою виска. Використання гномона засновано на простому зв'язку між довжиною тіні від гномона, його висотою й кутовою висотою Сонця в цей момент. В істинний сонячний південь довжина тіні найменша.
Гномон є, мабуть, найдавнішим астрономічним інструментом. Ним користувалися ще деякі
первісні племена.
34
g-BANOHL
Загальна методика викладання астрономії
Рівень 1
За допомогою жезла Якоба виміряйте розміри ковша Великої Ведмедиці, відстань від нього до Полярної зорі та переконайтеся, що висота Полярної зорі приблизно дорівнює широті місця спостереження.
За допомогою транспортира, установивши його в небесному меридіані (напрямок «південь — північ»), визначте широту місця спостереження.
Спостерігаючи верхню кульмінацію яскравої зорі з відомими екваторіальними координатами, визначте зоряний час на момент спостережень.
Під час спостережень поблизу першого вертикала (у площині «захід — зеніт — схід») легко виявити добове обертання Землі, вимірюючи зміну висоти якої-небудь яскравої зорі поблизу горизонту через 10—15 хвилин.
За допомогою гномона можна також визначити положення небесного меридіана, широту місця спостереження; можна визначити рівняння часу на певну дату або визначити схилення Сонця.
Виконуючи ці роботи, треба скористатися
зв'язком між висотою (або зенітною відстанню) світила у верхній кульмінації, його схиленням і широтою місця спостереження та зв'язком між прямим сходженням світила та зоряним часом у момент його верхньої кульмінації. Прокалібрувавши довжину тіні гномона за допомогою годинника, можна використати його як найпростіший сонячний годинник.
Коли краще проводити відповідні спостереження?
Рівень 2
Знаючи екваторіальні координати Полярної зорі, визначити положення полюса світу відносно неї.
Визначити нахил екліптики до небесного екватора, визначити положення точки весняного рівнодення на небесній сфері.
Порівняйте напрямок «південь — північ» із напрямком стрілки компаса
35
g-BANOHL
Розділ І
и оцініть величину відхилення — так званого магнітного схилення.
Корисною вправою є виготовлення сонячного годинника (див. с. 184).
РОБОТА № 4
Достарыңызбен бөлісу: |