Praktisch werk en thematische opdrachten in de astronomie. Het eenvoudigste praktische werk over astronomie op de middelbare school

Protozoa praktisch werk in de astronomie middelbare school.

1. Waarnemingen van de schijnbare dagelijkse rotatie van de sterrenhemel.

a) Voer één avond observatie uit en merk op hoe de positie van de sterrenbeelden Ursa Minor en Ursa Major verandert.

b) Bepaal de rotatie van de hemel door de passage van sterren door het gezichtsveld van een stilstaande telescoop. Als u de grootte van het gezichtsveld van de telescoop kent, gebruikt u een stopwatch om de rotatiesnelheid van de lucht te bepalen (in graden per uur).

2. Observatie van jaarlijkse veranderingen in de sterrenhemel.

3. Waarneming van veranderingen in de middaghoogte van de zon.

Meet een maand lang, eenmaal per week op het echte middaguur, de hoogte van de zon. Voer de meetresultaten in de tabel in:

Construeer een grafiek van de veranderingen in de middaghoogte van de zon, waarbij de data langs de X-as en de middaghoogte langs de Y-as worden uitgezet.

Om de tijd van de echte middag te bepalen, moet u de formule gebruiken:

T ist.pol. = 12 + h + (n - l).

In dit geval dient u een correctie van 1 uur voor de zomertijd in te voeren.

4. Observatie van de schijnbare positie van de planeten ten opzichte van de sterren.

5. Observatie van de satellieten van Jupiter.

Het is noodzakelijk om de satellieten van Jupiter door een telescoop te observeren en hun positie ten opzichte van de schijf van de planeet te schetsen. De afwezigheid van sommige satellieten betekent dat ze worden overschaduwd of verborgen.

6. Bepaling van de geografische breedtegraad van een plaats.

6.1 Volgens de hoogte van de zon op het middaguur.

Plaats de theodoliet een paar minuten vóór het echte middaguur in het meridiaanvlak. Bereken vooraf het tijdstip van de middag.

Meet op of rond het middaguur de hoogte h van de onderkant van de schijf. Corrigeer de gevonden hoogte met de straal van de zon (16’).

Bereken de breedtegraad van een plaats met behulp van de afhankelijkheid

j = 90 0 - h c + d c,

waarbij h c de hoogte van het centrum van de zon is, is d c de declinatie van de zon per uur observatie, geïnterpoleerd rekening houdend met de verandering per uur.

6.2 Volgens de hoogte van de Poolster.

Meet met behulp van een theodoliet of een ander goniometrisch instrument de hoogte van de Poolster boven de horizon. Dit zal een geschatte breedtegraadwaarde zijn met een fout van ongeveer 1 0.

7. Definitie geografische lengtegraad plaatsen.

7.1 Plaats de theodoliet in het meridiaanvlak en gebruik een klok om het moment van het hoogtepunt van de zon te bepalen (het moment waarop de zon door de verticale draad van de theodoliet gaat). Dit zal het moment Tp zijn, uitgedrukt in standaardtijd.

7.2 Bereken lokale zonnetijd in dit moment op de nulmeridiaan T 0, als het nummer van deze band 2 is.

T 0 = T p - n.

7.3 Bepaal de lokale gemiddelde tijd T m op het moment van de zonneculminatie, die gelijk is aan 12 + h.

7.4 Bereken de lengtegraad van een plaats als het verschil in lokale tijden:

l = Tm - T 0.

8. Het oppervlak van de maan observeren door een telescoop.

Maak uzelf met behulp van de kaart van de maan vertrouwd met enkele goed waargenomen maanformaties.

Vergelijk de observatieresultaten met de bestaande kaart.

MATERIALEN VOOR PRAKTIJK
(LABORATORIUM) ACTIVITEITEN
Astronomie
Graad 11
Voltijdse onderwijsvorm)
Docent: Demenin L.N.
Vladivostok

Toelichting
Leidend doelpunt praktische lessen is de oplossing van verschillende soorten problemen.
Samen met de vorming van vaardigheden en capaciteiten in het proces van praktische training
theoretische kennis wordt gegeneraliseerd, gesystematiseerd, verdiept en gespecificeerd,
het vermogen en de bereidheid om theoretische kennis in de praktijk te gebruiken wordt ontwikkeld,
intellectuele vaardigheden ontwikkelen.
Om de effectiviteit van praktijktraining te vergroten, wordt aanbevolen:
gebruik van actieve leermethoden in de onderwijspraktijk;
maximaal gebruik van collectieve en groepswerkvormen
gebruik van individuele formulieren om de verantwoordelijkheid van iedereen te vergroten
de student voor het zelfstandig voltooien van de volledige hoeveelheid werk;
lessen geven op verhoogd niveau problemen met het opnemen van taken erin,
gerelateerd aan de keuze van studenten voor werkomstandigheden, specificatie van doelen,
onafhankelijke selectie van de noodzakelijke methoden en middelen voor het oplossen van problemen;
selectie van extra taken en opdrachten voor studenten die in meer werken
in een snel tempo, om de toegewezen tijd in de les effectief te gebruiken, enz.
Praktijkblok voor het vakgebied “Astronomie”
Praktisch werk nr. 1
(met zonne-energieplan)

Doel:
Schaalweergave van het zonnestelselplan met de werkelijke situatie
posities van de planeten op de datum van het werk.

Kompassen, "Astronomische schoolkalender" voor de stroming academiejaar.
Voortgang:
1. Maak uzelf vertrouwd met de inhoud van taak 12 van het leerboek.
3

2. Voltooi stap 1 van taak 12. Gebruik hiervoor bijlage IV van het leerboek en
Vul de tabel vooraf in (in plaats van de gaten in de eerste regel van de tabel, geef aan
parameter die nodig is voor de constructie).
Op een apart vel in het midden is het noodzakelijk om de zon als punt te plaatsen
Lichtbron. Als je de banen van de planeten als cirkels neemt, moet je ze met een stippellijn aangeven
(de middelpunten van de cirkels vallen samen en bevinden zich op het punt dat aangeeft
positie van de zon).
Teken een straal vanuit het midden (het punt van de positie van de zon) in een willekeurige richting,
en neem dit als de richting naar de lente-equinox.
3. Maak uzelf vertrouwd met de inhoud van de “School Astronomische Kalender”.
4. Vul de lege plekken in door definities te geven:
Heliocentrische lengtegraad is de centrale hoek tussen de richting
_________.
Efemeris _________________________________________________________________.
5. Voltooi stap 2 (b) van taak 12. Voer de resultaten in de tabel in.
6. Voltooi stap 2 (c) van taak 12. Voer de resultaten in de tabel in (als er geen is).
van de aangegeven configuratie voor de planeet, plaats een streepje in de overeenkomstige cel).
7. Zoek in de “School Astronomische Kalender” voor het huidige academiejaar
tabel met heliocentrische lengtegraden van de planeten. Lees paragraaf 3 van taak 12 aandachtig.
Teken de posities van Mercurius, Venus, Aarde en Mars op het plan van het zonnestelsel.
Belangrijkste literatuur:

5358194625;
2. Kunash MA Astronomie. Graad 11. Gereedschapskist naar het leerboek B.A.
Vorontsova Velyaminova, E.K. Strout "Astronomie. Een basisniveau van. 11e leerjaar” / MA
Kunash. – M.: Trap, 2018. – 217, (7) 7p. ISBN-9785358178052.
Internetbronnen:
− http://www.afportal.ru/astro/model – Astrofysisch portaal. Interactief plan
Zonnestelsel.
Praktijkwerk nr. 2
(twee groepen planeten in het zonnestelsel)
4

Doel:
Ontdek de kenmerken van de planeten van het zonnestelsel.
Gebruikte gereedschappen en materialen:
“School astronomische kalender” voor het lopende academiejaar.
Voortgang:
1. Maak uzelf vertrouwd met de inhoud van §15 van het leerboek.
2.
Geef de basis aan volgens welke de planeten in tweeën zijn verdeeld
groepen.
3.
Gebruik de gegevens uit §15 en bijlage VI van het leerboek om de groepen te karakteriseren
planeten volgens hun fysieke eigenschappen. Analyseer de gegeven waarden door te antwoorden
op vragen:
A) volgens welke criteria vertonen de planeten van de twee groepen de grootste verschillen?
B) welke groep planeten heeft de grootste dichtheid? Hoe kunnen we de verschillen in
dichtheid van fysieke lichamen?
4. Gebruik de gegevens uit §15 van het leerboek om de fysisch-chemische eigenschappen te karakteriseren
elke groep planeten in het zonnestelsel. Analyseer de opgegeven waarden,
het beantwoorden van de volgende vragen:
A) Wat is de overeenkomst in de chemische samenstelling van de planeten van de twee groepen?
B) Wat is het verschil in de chemische samenstelling van de planeten van de twee groepen?
C) In welk stadium van de vorming van de lichamen van het zonnestelsel. Volgens de overwogen
eerdere hypothese was er een verschil in chemische samenstelling planeten van twee groepen?
5. Gebruik maken van gegevens uit bijlage VI van het leerboek en de School Astronomical
kalender" voor het huidige academiejaar, verken de kenmerken van groepsinteractie
planeten in een door zwaartekracht met elkaar verbonden systeem van lichamen. Analyseer het opgegeven
dat wil zeggen door de vraag te beantwoorden: “Volgens welke criteria hebben de planeten van de twee groepen de meeste
significante verschillen?
6. Formuleer een conclusie over de kenmerken van groepen planeten in het zonnestelsel,
de fysieke basis van hun verschillen en overeenkomsten.
Belangrijkste literatuur:
1. Vorontsov Velyaminov B.A., Strout E.K. Astronomie. Een basisniveau van. Graad 11:
leerboek – 5e editie, herziening. – M.: Trap, 2018. – 238, (2) p.: ill., 8 p. kleur op ISBN-978
5358194625;

Voorwoord
Waarnemingen en praktisch werk in astronomiespel belangrijke rol bij de vorming van astronomische concepten. Ze vergroten de belangstelling voor het onderwerp dat wordt bestudeerd, verbinden theorie met de praktijk en ontwikkelen kwaliteiten als observatie, aandacht en discipline.
Deze handleiding beschrijft de ervaring van de auteur met het organiseren en uitvoeren van praktisch werk in de astronomie op de middelbare school.
De handleiding bestaat uit twee hoofdstukken. Het eerste hoofdstuk geeft enkele specifieke toelichtingen over het gebruik van instrumenten zoals een telescoop, theodoliet, zonnewijzer, etc. Het tweede hoofdstuk beschrijft 14 praktische werken, die grotendeels overeenkomen met de astronomie-syllabus. De docent mag tijdens buitenschoolse activiteiten observaties uitvoeren die niet in het programma zijn voorzien. Dit komt omdat niet alle scholen dit hebben benodigde hoeveelheid telescopen en theodolieten, individuele waarnemingen
De activiteiten kunnen gecombineerd worden tot één les. Aan het einde van het werk worden methodologische instructies voor hun organisatie en implementatie gegeven.
De auteur beschouwt het als zijn plicht om de recensenten M. M. Dagaev en A. D. Marlensky dankbaar te zijn voor de waardevolle instructies die zijn gegeven bij het voorbereiden van het boek voor publicatie.
Auteur.

Hoofdstuk I.
UITRUSTING VOOR ASTRONOMISCHE WAARNEMINGEN EN PRAKTIJKWERK
TELESCOPPEN EN THEODOLITEN
De beschrijving en instructies voor het gebruik van deze apparaten worden vrij volledig gepresenteerd in andere leerboeken en in bijlagen bij de apparaten. Hier zijn slechts enkele aanbevelingen voor het gebruik ervan.
Telescopen
Zoals u weet, moet het oculair een kruis van draden hebben om het equatoriale statief van een telescoop nauwkeurig te kunnen installeren. Een van de methoden voor het maken van een kruis van draden wordt beschreven in het "Handbook for an Astronomy Amateur" van P. G. Kulikovsky en is als volgt.
Naar het oculairdiafragma of lichte ring, gemaakt volgens de diameter van de oculairhuls, met behulp van alcoholvernis, moeten twee haren of twee spinnenwebben loodrecht op elkaar worden gelijmd. Om ervoor te zorgen dat de draden bij het lijmen goed strak staan, moet u lichte gewichten (bijvoorbeeld plasticineballen of pellets) aan de uiteinden van de haren bevestigen (ongeveer 10 cm lang). Plaats vervolgens de haren langs de diameter op een horizontale ring loodrecht op elkaar en voeg op de juiste plaatsen een druppel olie toe, zodat het enkele uren kan drogen. Nadat de vernis is opgedroogd, knipt u de uiteinden voorzichtig af met gewichten. Als het draadkruis aan een ring is vastgelijmd, moet het zo in de oculairhuls worden gestoken dat het kruis van de draden zich ter hoogte van het oculairdiafragma bevindt.
Je kunt ook een draadkruis maken met behulp van de fotografische methode. Om dit te doen, moet je twee onderling loodrechte lijnen fotograferen, duidelijk met inkt op wit papier getekend, en vervolgens een positieve foto maken van het negatief op een andere film. Het resulterende draadkruis moet op maat van de buis worden geknipt en in het oculaire diafragma worden vastgezet.
Een groot nadeel van een schoolrefractietelescoop is de slechte stabiliteit op een te licht statief. Als de telescoop op een permanente, stabiele paal wordt gemonteerd, worden de observatieomstandigheden aanzienlijk verbeterd. De standaardbout waarop de telescoop is gemonteerd, een zogenaamde Morse-kegel nr. 3, kan in schoolateliers worden gemaakt. U kunt ook de standaardbout van het bij de telescoop meegeleverde statief gebruiken.
Hoewel de nieuwste modellen telescopen over zoekers beschikken, is het veel handiger om een ​​zoeker met een lage vergroting (bijvoorbeeld een optisch vizier) op de telescoop te hebben. De zoeker wordt in speciale ringstandaards geïnstalleerd, zodat de optische as strikt parallel loopt aan de optische as van de telescoop. Bij telescopen die geen zoeker hebben, moet u bij het richten op zwakke objecten een oculair met de laagste vergroting plaatsen; in dit geval is het gezichtsveld het grootst.
nek. Na het richten moet u het oculair voorzichtig verwijderen en vervangen door een ander exemplaar met een hogere vergroting.
Voordat u de telescoop op zwakke objecten richt, is het noodzakelijk om het oculair scherp te stellen (dit kan op een verafgelegen aards object of op een helder lichaam worden gedaan). Om niet elke keer opnieuw te richten, is het beter om deze positie met een opvallende lijn op de oculairbuis te markeren.
Bij het observeren van de maan en de zon moet er rekening mee worden gehouden dat hun hoekafmetingen ongeveer 32 inch zijn en als u een oculair gebruikt dat een vergroting van 80x geeft, zal het gezichtsveld slechts 30 inch zijn. Om planeten, dubbelsterren, maar ook individuele details van het maanoppervlak en de vorm van zonnevlekken waar te nemen, is het raadzaam de hoogste vergrotingen te gebruiken.
Bij het maken van waarnemingen is het nuttig om de duur van de beweging van hemellichamen door het gezichtsveld van een stationaire telescoop bij verschillende vergrotingen te kennen. Als de ster zich nabij de hemelevenaar bevindt, zal hij, als gevolg van de rotatie van de aarde om zijn as, in het gezichtsveld van de telescoop bewegen met een snelheid van 15 inch in 1 minuut. Bijvoorbeeld bij observatie met een 80 mm refractortelescoop, zal het gezichtsveld in NZb" de ster in 6,3 minuten passeren. Het armatuur zal in respectievelijk 4,5 minuten en 2 minuten door een gezichtsveld van 1°07" en 30" gaan.
Op scholen waar geen telescoop aanwezig is, kun je een zelfgemaakte refractietelescoop maken van een grote lens van een epidiascoop en een oculair van een schoolmicroscoop1. Afhankelijk van de diameter van de lens wordt een pijp van ongeveer 53 cm lang gemaakt van dakijzer en in het andere uiteinde wordt een houten schijf met een gat voor het oculair gestoken.
1 Een beschrijving van een dergelijke telescoop wordt gegeven in het artikel van B. A. Kolokolov in het tijdschrift "Physics at School", 1957, nr. 1.
Bij het maken van een telescoop moet erop worden gelet dat de optische assen van de lens en het oculair samenvallen. Om de helderheid van het beeld van zulke heldere hemellichamen als de maan en de zon te verbeteren, moet de lens een opening hebben. De vergroting van zo'n telescoop is ongeveer 25. Het is niet moeilijk om van een brilglas een zelfgemaakte telescoop te maken1.
Om de mogelijkheden van een telescoop te beoordelen, moet u er gegevens over kennen zoals de vergroting, de maximale resolutiehoek, het doordringend vermogen en het gezichtsveld.
De vergroting wordt bepaald door de verhouding van de brandpuntsafstand van de lens F tot de brandpuntsafstand van het oculair f (elk is gemakkelijk experimenteel te bepalen):
Deze vergroting kun je ook vinden uit de verhouding van de lensdiameter D tot de diameter van de zogenaamde uittredepupil d:
De uittredepupil wordt als volgt bepaald. De buis focust ‘tot in het oneindige’, dat wil zeggen praktisch op een heel ver verwijderd object. Vervolgens wordt het op een lichte achtergrond gericht (bijvoorbeeld een heldere lucht), en op ruitjespapier of calqueerpapier, terwijl u het dichtbij het oculair houdt, wordt een duidelijk gedefinieerde cirkel verkregen - het beeld van de lens dat door het oculair wordt gegeven. Dit wordt de uittredepupil.
1 I. D. Novikov, V. A. Shishakov, Zelfgemaakte astronomische instrumenten en observaties ermee, "Nauka", 1965.
De maximale resolutiehoek r karakteriseert de minimale hoekafstand tussen twee sterren of kenmerken van het planeetoppervlak waarop ze afzonderlijk zichtbaar zijn. De theorie van lichtdiffractie geeft een eenvoudige formule voor het bepalen van r in boogseconden:
waarbij D de lensdiameter in millimeters is.
In de praktijk kan de waarde van r worden geschat op basis van waarnemingen van nabije dubbelsterren, met behulp van de onderstaande tabel.
Stercoördinaten Grootheden van componenten Hoekafstand tussen componenten
Om de sterren in de tabel te vinden, is de sterrenatlas van A. A. Mikhailov1 handig.
De locaties van enkele dubbelsterren worden weergegeven in Figuur 1.
1 Je kunt ook de ‘Training Star Atlas’ van A.D. Mogilko gebruiken, waarin de posities van de sterren worden weergegeven op 14 grootschalige kaarten.
Theodolieten
Bij het uitvoeren van hoekmetingen met een theodoliet ontstaat er een zekere moeilijkheid bij het aflezen van de aflezingen op de wijzerplaten. Laten we daarom een ​​voorbeeld van lezen met een nonius op de TT-50 theodoliet in meer detail bekijken.
Beide wijzerplaten, verticaal en horizontaal, zijn verdeeld in graden, elke graad is op zijn beurt onderverdeeld in nog 3 delen, elk 20 inch. De referentie-indicator is de nulslag van de nonius (nonius) die op de alidade is geplaatst. Als de nulslag van de nonius niet precies samenvalt met een slag van het ledemaat, dan wordt de fractie van de verdeling van het ledemaat waarmee de slagen niet samenvallen, bepaald met behulp van de noniusschaal.
De nonius heeft gewoonlijk 40 delen, die in hun lengte 39 delen van het ledemaat bedekken (Fig. 2)1. Dit betekent dat elke noniusverdeling 39/4o van de wijzerplaatverdeling bedraagt, of, met andere woorden, V40 minder dan deze. Omdat één verdeling van de wijzerplaat gelijk is aan 20", is de verdeling van de nonius kleiner dan de verdeling van de wijzerplaat door 30".
Laat de nulslag van de nonius de positie innemen die wordt aangegeven door de pijl in Figuur 3. Dat noteren we precies
1 Voor het gemak zijn de cirkelschalen weergegeven als rechte lijnen.
de negende verdeling van de nonius viel samen met de slag van de wijzerplaat. De achtste divisie bereikt de overeenkomstige slag van de wijzerplaat niet met 0",5, de zevende - met G, de zesde - met G,5, en de nulslag bereikt niet de overeenkomstige slag van het ledemaat (rechts van it) met 0",5-9 = 4". ,5. Het aftellen wordt dus als volgt geschreven1:
Rijst. 3. Aflezen met nonius
Voor een nauwkeurigere aflezing zijn op elke wijzerplaat twee nonius geïnstalleerd, 180° van elkaar verwijderd. Op een ervan (die als de belangrijkste wordt beschouwd) worden graden geteld en worden de minuten genomen als het rekenkundig gemiddelde van de aflezingen van beide nonius. Voor de schoolpraktijk is het echter voldoende om één nonius per keer te tellen.
1 De nonius is zodanig gedigitaliseerd dat er direct een aflezing mogelijk is. De bijpassende slag komt namelijk overeen met 4",5; dit betekent dat er 4",5 moet worden opgeteld bij het getal 6G20".
Naast het waarnemen worden oculairdraden gebruikt om afstanden te bepalen met behulp van een afstandsmeterstaaf (een liniaal waarop gelijke verdelingen zijn gemarkeerd, duidelijk zichtbaar vanaf een afstand). De hoekafstand tussen de buitenste horizontale draden a en b (fig. 4) wordt zo gekozen dat 100 cm van de staaf precies tussen deze draden wordt geplaatst wanneer de staaf zich precies 100 m van de theodoliet bevindt. In dit geval is de afstandsmetercoëfficiënt 100.
Oculairdraden kunnen ook worden gebruikt voor hoekmetingen bij benadering, aangezien de hoekafstand tussen de horizontale draden a en b 35 inch is.

SCHOOLINTERMETER
Voor astronomische metingen zoals het bepalen van de middaghoogte van de zon, de geografische breedtegraad van een plaats op basis van waarnemingen van de Poolster, afstanden tot verre objecten, uitgevoerd ter illustratie van astronomische methoden, kunt u een goniometer van school gebruiken, die verkrijgbaar is op vrijwel iedere school.
De structuur van het apparaat is te zien in figuur 5. Aan de achterkant van de basis van de gradenboog, in het midden op een scharnier, bevindt zich een buis voor het installeren van de gradenboog op een statief of op een stok die in de gradenboog kan worden gestoken. grond. Dankzij de scharnierende montage van de buis kan de gradenboog in verticale en horizontale vlakken worden geïnstalleerd. De indicator van verticale hoeken is een loodpijl 1. Om horizontale hoeken te meten, wordt een alidade 2 met dioptrieën gebruikt en wordt de installatie van de basis van het apparaat geregeld door twee niveaus 3. Een observatiebuis 4 is aan de bovenrand bevestigd voor gemakkelijke verwijzing.
eten over dit onderwerp. Om de hoogte van de zon te bepalen wordt gebruik gemaakt van een kamerscherm 5 waarop deze wordt verkregen lichtpuntje wanneer de buis naar de zon gericht is.

ENKELE INSTRUMENTEN VAN DE ASTRONOMISCHE SITE
Instrument voor het bepalen van de middaghoogte van Solnd
Te midden van verschillende types Naar onze mening is het handigste apparaat voor dit apparaat de kwadranthoogtemeter (Fig. 6). Het bestaat uit juiste hoek(twee strips) bevestigd
eraan in de vorm van een boog van een metalen liniaal en een horizontale staaf A, versterkt met draadpalen in het midden van de cirkel (waarvan de liniaal deel uitmaakt). Als u een metalen liniaal van 45 cm lang met verdelingen neemt, hoeft u de graden niet te markeren. Elke centimeter van de liniaal komt overeen met twee graden. De lengte van de draadstandaarden moet in dit geval gelijk zijn aan 28,6 cm. Voordat de middaghoogte van de zon wordt gemeten, moet het apparaat waterpas of loodrecht worden geïnstalleerd en met de onderste basis langs de middaglijn worden georiënteerd.
Hemelpoolindicator
Meestal wordt op een geografisch schoolplein een hellende paal of paal in de grond gegraven om de richting van de as van de wereld aan te geven. Maar voor astronomielessen is dit niet genoeg, hier is het noodzakelijk om voor de meting te zorgen
de hoek gevormd door de as van de wereld met het horizontale vlak. Daarom kunnen we een wijzer aanbevelen in de vorm van een staaf van ongeveer 1 m lang met een vrij grote eclimeter, bijvoorbeeld gemaakt van een schoolgradenboog (Fig. 7). Dit zorgt voor zowel meer duidelijkheid als voldoende nauwkeurigheid bij het meten van de paalhoogte.
Het eenvoudigste passage-instrument
Om de doorgang van hemellichamen door de hemelmeridiaan te observeren (wat met veel praktische problemen gepaard gaat), kunt u het eenvoudigste draaddoorgangsinstrument gebruiken (Fig. 8).
Om het te monteren, is het noodzakelijk om een ​​middaglijn op de site te tekenen en aan de uiteinden twee pilaren te graven. De zuidelijke pijler moet voldoende hoog zijn (ongeveer 5 m), zodat het loodrecht dat eruit zakt, bedekt
groter hemeloppervlak. De hoogte van de noordelijke pilaar, van waaruit de tweede loodlijn afdaalt, is ongeveer 2 m. De afstand tussen de pilaren is 1,5-2 m. 'S Nachts moeten de draden worden verlicht. Deze opstelling is handig omdat meerdere leerlingen tegelijkertijd de culminatie van de hemellichten kunnen observeren1.
Sterwijzer
De sterwijzer (Fig. 9) bestaat uit een licht frame met parallelle staven op een scharnierend apparaat. Nadat we een van de balken op de ster hebben gericht, richten we de andere in dezelfde richting. Bij het maken van een dergelijke aanwijzer is het noodzakelijk dat er geen speling in de scharnieren zit.
Rijst. 9. Sterwijzer
1 Een ander model van een passage-instrument wordt beschreven in de bundel ‘New School Instruments in Physics and Astronomy’, uitg. APN RSFSR, 1959.
Zonnewijzer die de lokale, zone- en zwangerschapstijd aangeeft1
Conventionele zonnewijzers (equatoriaal of horizontaal), die in veel leerboeken worden beschreven, hebben het nadeel dat ze
Rijst. 10. Zonnewijzer met tijdvereffeningsgrafiek
Ze noemen echte zonnetijd, die we in de praktijk vrijwel nooit gebruiken. De hieronder beschreven zonnewijzer (Fig. 10) kent dit nadeel niet en is zeer geschikt handig apparaat bij het bestuderen van kwesties die verband houden met het concept van tijd, maar ook voor praktisch werk.
1 Het model van deze klok werd voorgesteld door A.D. Mogilko en beschreven in de collectie “New School Instruments in Physics and Astronomy”, uitg. APN RSFSR, 1959,
Uurcirkel 1 wordt geïnstalleerd op een horizontale standaard in het vlak van de evenaar, dat wil zeggen onder een hoek van 90°-sr, waarbij f de breedtegraad van de plaats is. De om de as draaiende alidade 2 heeft aan het ene uiteinde een klein rond gat 3 en aan het andere uiteinde, op de balk 4, een grafiek van de tijdsvereffening in de vorm van een cijfer acht. De tijdsindicator wordt bediend door drie wijzers die op de alidadebalk onder gat 3 zijn gedrukt. Als de klok correct is ingesteld, geeft wijzer M de lokale tijd aan, wijzer I de zonetijd en wijzer D de zwangerschapstijd. Bovendien is de pijl M precies onder het midden van gat 3 loodrecht op de wijzerplaat geplaatst. Om de pijl I te tekenen, moet u de correctie %-n kennen, waarbij X de lengtegraad van de plaats is, uitgedrukt in eenheden per uur, en n het getal van de tijdzone is. Als de correctie positief is, wordt pijl I rechts van pijl M geplaatst, indien negatief - naar links. Pijl D wordt om 1 uur naar links gezet vanaf pijl I. De hoogte van gat 3 vanaf de alidade wordt bepaald door de hoogte h van de evenaarlijn op de grafiek van de tijdsvereffening uitgezet op staaf 4.
Om de tijd te bepalen, wordt de klok zorgvuldig langs de meridiaan met de lijn "0-12" georiënteerd, wordt de basis horizontaal langs de niveaus geplaatst en vervolgens wordt de alidade gedraaid totdat de zonnestraal die door gat 3 gaat de tak van de grafiek raakt corresponderend met de waarnemingsdatum. Op dit moment tellen de pijlen de tijd af.
Astronomie hoek
Om problemen in de astronomielessen op te lossen, om een ​​aantal praktische werkzaamheden uit te voeren (de breedtegraad van een plaats bepalen, de tijd bepalen aan de hand van de zon en de sterren, de satellieten van Jupiter observeren, enz.), en om het materiaal dat in de lessen wordt gepresenteerd te illustreren Naast de gepubliceerde tabellen over astronomie is het handig om in de klas grootschalige referentietabellen, grafieken, tekeningen, resultaten van observaties, voorbeelden van praktisch werk van studenten en ander materiaal uit de astronomische hoek te hebben. De astronomische hoek vereist ook astronomische kalenders (het jaarboek uitgegeven door VAGO en de Astronomische Kalender van de School), die informatie bevatten die nodig is voor de lessen, de belangrijkste astronomische gebeurtenissen aangeven en gegevens verschaffen over de nieuwste prestaties en ontdekkingen in de astronomie.
In het geval dat er niet genoeg kalenders zijn, is het raadzaam om het volgende uit referentietabellen en grafieken in de astronomische hoek te hebben: zonnedeclinatie (elke 5 dagen); tijdsvereffening (tabel of grafiek), veranderingen in de fasen van de maan en de declinaties ervan voor een bepaald jaar; configuraties van Jupiters satellieten en tabellen met satellietverduisteringen; zichtbaarheid van planeten in een bepaald jaar; informatie over zons- en maansverduisteringen; enkele constante astronomische grootheden; coördinaten van de meeste heldere sterren en etc.
Daarnaast zijn een bewegende sterrenkaart en een educatieve sterrenatlas van A.D. Mogilko, een stille sterrenkaart en een model nodig hemelbol.
Om het moment van de echte middag te registreren, is het handig om speciaal langs de meridiaan een fotorelais te laten installeren (Fig. 11). De doos waarin het fotorelais wordt geplaatst, heeft twee smalle spleten, precies georiënteerd langs de meridiaan. Zonlicht dat precies om 12.00 uur door de buitenste sleuf gaat (de breedte van de sleuven is 3-4 mm), komt de tweede, binnenste sleuf binnen, valt op de fotocel en schakelt de elektrische bel in. Zodra de straal uit de buitenste spleet beweegt en de fotocel niet meer verlicht, wordt de bel uitgeschakeld. Bij een spleetafstand van 50 cm bedraagt ​​de signaalduur ongeveer 2 minuten.
Als het apparaat horizontaal wordt geïnstalleerd, moet de bovenafdekking van de kamer tussen de buitenste en binnenste sleuf worden gekanteld om ervoor te zorgen dat zonnestralen naar de binnengleuf. De hellingshoek van de bovenkap hangt af van de hoogste middaghoogte van de zon op een bepaalde locatie.
Om het geleverde signaal te gebruiken om de klok te controleren, is het nodig dat er een tabel op de fotorelaiskast staat die de momenten van de echte middag aangeeft met een interval van drie dagen1.
Omdat het anker van het elektromagnetische relais wordt aangetrokken wanneer het donker wordt, moeten de contactplaten I, waardoor het belcircuit wordt ingeschakeld, normaal gesloten zijn, dat wil zeggen gesloten wanneer het anker wordt ingedrukt.
1 De berekening van het moment van de ware middag wordt gegeven in werk nr. 3 (zie pagina 33).

Hoofdstuk II.
OBSERVATIES EN PRAKTIJKWERK

Praktische oefeningen kunnen in drie groepen worden verdeeld: a) observaties met het blote oog, b) observaties hemellichamen met behulp van een telescoop en dergelijke optische instrumenten c) metingen met behulp van een theodoliet, eenvoudige goniometers en andere apparatuur.
Het werk van de eerste groep (het observeren van de sterrenhemel, het observeren van de beweging van de planeten, het observeren van de beweging van de maan tussen de sterren) wordt uitgevoerd door alle leerlingen in de klas onder begeleiding van een leraar of individueel.
Bij het maken van observaties met een telescoop ontstaan ​​​​er moeilijkheden vanwege het feit dat er meestal een of twee telescopen op school zijn en dat er veel studenten zijn. Als we er rekening mee houden dat de observatieduur van elk schoolkind zelden langer duurt dan één minuut, dan wordt de noodzaak om de organisatie van astronomische waarnemingen te verbeteren duidelijk.
Daarom is het raadzaam om de klas in eenheden van 3-5 personen te verdelen en de observatietijd voor elke eenheid te bepalen, afhankelijk van de beschikbaarheid van optische instrumenten op school. Zo kunnen tijdens de herfstmaanden waarnemingen gepland worden vanaf 20.00 uur. Als je aan elke eenheid 15 minuten besteedt, kan de hele klas zelfs met één instrument in 1,5-2 uur observatie uitvoeren.
Aangezien het weer de observatieplannen vaak verstoort, moeten de werkzaamheden worden uitgevoerd in de maanden waarin het weer het meest stabiel is. Elke link moet 2-3 taken uitvoeren. Dit is heel goed mogelijk als de school over 2-3 instrumenten beschikt en de leraar de mogelijkheid heeft om een ​​ervaren laboratoriumassistent of een astronomieliefhebber uit de klas aan te trekken om te helpen.
In sommige gevallen kun je voor lessen optische instrumenten lenen van naburige scholen. Voor sommige werkzaamheden (bijvoorbeeld het observeren van de satellieten van Jupiter, het bepalen van de grootte van de zon en de maan, en andere) zijn verschillende telescopen, theodolieten, prisma-verrekijkers en zelfgemaakte telescopen geschikt.
Het werk van de derde groep kan door eenheden of door de hele klas worden uitgevoerd. Om het grootste deel van dit soort werk uit te voeren, kunt u vereenvoudigde instrumenten gebruiken die op school beschikbaar zijn (gradenbogen, eclimeters, gnomon, enz.). (...)

Werk 1.
OBSERVATIE VAN DE ZICHTBARE DAGELIJKSE ROTATIE VAN DE STERRENHEMEL
I. Volgens de positie van de circumpolaire sterrenbeelden Ursa Minor en Ursa Major
1. Observeer 's avonds (na 2 uur) hoe de positie van de sterrenbeelden Ursa Minor en Ursa Major verandert. "
2. Voer de waarnemingsresultaten in de tabel in, waarbij u de sterrenbeelden ten opzichte van het loodlijn oriënteert.
3. Trek een conclusie uit de observatie:
a) waar bevindt zich het rotatiecentrum van de sterrenhemel;
b) in welke richting het draait;
c) Hoeveel graden draait het sterrenbeeld ongeveer in 2 uur?
II. Terwijl de armaturen door het gezichtsveld gaan
vaste optische buis
Uitrusting: telescoop of theodoliet, stopwatch.
1. Richt de telescoop of theodoliet op een ster in de buurt van de hemelevenaar (in de herfstmaanden bijvoorbeeld op Eagle). Stel de hoogte van de buis zo in dat de diameter van de ster door het gezichtsveld gaat.
2. Observeer de schijnbare beweging van de ster en gebruik een stopwatch om de tijd te bepalen die hij door het gezichtsveld van de pijp passeert1.
3. Als u de grootte van het gezichtsveld kent (uit een paspoort of uit naslagwerken) en de tijd, bereken dan met welke hoeksnelheid de sterrenhemel draait (hoeveel graden per uur).
4. Bepaal in welke richting de sterrenhemel draait, waarbij je er rekening mee moet houden dat buizen met een astronomisch oculair een omgekeerd beeld geven.

Werk 2.
WAARNEMING VAN JAARLIJKSE VERANDERING IN HET UITERLIJK VAN DE STERRENHEMEL
1. Observeer één keer per maand op hetzelfde uur de positie van de circumpolaire sterrenbeelden Ursa Major en Ursa Minor, evenals de positie van de sterrenbeelden aan de zuidkant van de hemel (voer 2 waarnemingen uit).
2. Voer de resultaten van waarnemingen van circumpolaire sterrenbeelden in de tabel in.
1 Als de ster declinatie b heeft, moet de gevonden tijd worden vermenigvuldigd met cos b.
3. Trek een conclusie uit observaties:
a) of de positie van de sterrenbeelden na een maand op hetzelfde uur onveranderd blijft;
b) in welke richting bewegen de circumpolaire sterrenbeelden en met hoeveel graden per maand;
c) hoe de positie van de sterrenbeelden aan de zuidkant van de hemel verandert: in welke richting ze bewegen en met hoeveel graden.
Methodologische opmerkingen voor het uitvoeren van werkzaamheden nr. 1 en 2
1. Om snel sterrenbeelden te tekenen in werken nr. 1 en 2, moeten studenten dit hebben kant-en-klaar sjabloon van deze sterrenbeelden, geknipt van een kaart of uit figuur 5 van een schoolboek voor astronomie. Zet de sjabloon vast om a (Polar) op een verticale lijn te richten, draai hem totdat de lijn “a-p” van Ursa Minor de juiste positie inneemt ten opzichte van de loodlijn, en breng de sterrenbeelden over van de sjabloon naar de tekening.
2. De tweede methode om de dagelijkse rotatie van de lucht te observeren is sneller. In dit geval nemen de leerlingen echter de beweging van de sterrenhemel van west naar oost waar, wat aanvullende uitleg vereist.
Voor kwalitatieve beoordeling rotatie van de zuidkant van de sterrenhemel zonder telescoop Ik kan deze methode aanbevelen. Je moet op enige afstand staan ​​van een verticaal geplaatste paal, of een duidelijk zichtbare draad van een schietlood, waarbij de paal of draad dicht bij de ster wordt geprojecteerd. Binnen 3-4 minuten zal de beweging van de ster naar het westen duidelijk zichtbaar zijn.
3. De verandering in de positie van de sterrenbeelden aan de zuidkant van de hemel (werk nr. 2) kan worden bepaald door de verplaatsing van de sterren ten opzichte van de meridiaan na ongeveer een maand. Je kunt het sterrenbeeld Aquila als observatieobject nemen. Met de richting van de meridiaan (bijvoorbeeld 2 loodlijnen), wordt het moment van culminatie van de ster Altair (een adelaar) begin september genoteerd (om ongeveer 20 uur). Een maand later, op hetzelfde uur, wordt een tweede waarneming gedaan en wordt met behulp van goniometrische instrumenten geschat hoeveel graden de ster naar het westen van de meridiaan is verschoven (de verschuiving zou ongeveer 30° moeten zijn).
Met behulp van een theodoliet kan de verschuiving van de ster naar het westen veel eerder worden opgemerkt, aangezien deze ongeveer 1° per dag bedraagt.
4. De eerste les over kennismaking met de sterrenhemel wordt na de eerste introductieles op de astronomische site gehouden. Nadat ze zich vertrouwd hebben gemaakt met de sterrenbeelden Ursa Major en Ursa Minor, laat de leraar de leerlingen kennismaken met de meest karakteristieke sterrenbeelden van de herfsthemel, die ze goed moeten kennen en kunnen vinden. Vanuit Ursa Major maken leerlingen een ‘reis’ door de Poolster naar de sterrenbeelden Cassiopeia, Pegasus en Andromeda. Let op de grote nevel in het sterrenbeeld Andromeda, die op een maanloze nacht met het blote oog zichtbaar is als een vage wazige vlek. Hier, in het noordoostelijke deel van de hemel, zijn de sterrenbeelden Auriga met de heldere ster Capella en Perseus met de veranderlijke ster Algol zichtbaar.
We keren weer terug naar de Big Dipper en kijken waar de knik van het handvat van de “emmer” wijst. Niet hoog boven de horizon aan de westelijke hemel vinden we een helder licht Oranje kleur de ster Arcturus (en Bootes), en dan daarboven in de vorm van een wig en het hele sterrenbeeld. Links van Volop-
Een halve cirkel van zwakke sterren valt op: de Noordelijke Kroon. Bijna op het zenit schijnt Lyra (Vega) helder, in het oosten langs de Melkweg ligt het sterrenbeeld Cygnus, en daarvandaan direct in het zuiden is Adelaar met de heldere ster Altaïr. Als we naar het oosten draaien, vinden we opnieuw het sterrenbeeld Pegasus.
Aan het einde van de les kun je laten zien waar de hemelevenaar en de initiële declinatiecirkel liggen. Studenten zullen dit nodig hebben wanneer ze vertrouwd raken met de hoofdlijnen en punten van de hemelbol en equatoriale coördinaten.
In daaropvolgende lessen in de winter en de lente maken de studenten kennis met andere sterrenbeelden en voeren ze een aantal astrofysische waarnemingen uit (kleuren van sterren, veranderingen in de helderheid van veranderlijke sterren, enz.).

Werk 3.
OBSERVATIE VAN VERANDERINGEN IN DE MIDDAGHOOGTE VAN DE ZON
Uitrusting: kwadranthoogtemeter, schoolgoniometer of gnomon.
1. Meet een maand lang, eenmaal per week op het echte middaguur, de hoogte van de zon. Voer de meetresultaten en gegevens over de declinatie van de zon in de resterende maanden van het jaar (om de week) in de tabel in.
2. Maak een grafiek van de veranderingen in de middaghoogte van de zon, waarbij de data langs de X-as en de middaghoogte langs de Y-as worden uitgezet. Teken in de grafiek een rechte lijn die overeenkomt met de hoogte van het evenaarpunt in het meridiaanvlak op een bepaalde breedtegraad, markeer de punten van de equinoxen en zonnewendes en trek een conclusie over de aard van de verandering in de hoogte van de zon tijdens het jaar.
Opmerking. Met behulp van de vergelijking kan de middaghoogte van de zon worden berekend door de declinatie in de resterende maanden van het jaar
Methodologische opmerkingen
1. Om de hoogte van de zon op het middaguur te meten, moet je óf vooraf de richting van de middaglijn laten tekenen, óf het moment van het ware middaguur kennen volgens de vastgestelde tijd. Dit moment kan worden berekend als u de tijdsvereffening kent voor de dag van waarneming, de lengtegraad van de plaats en het tijdzonenummer (...)
2. Als de ramen van het klaslokaal naar het zuiden gericht zijn, maakt een kwadrant-hoogtemeter, die bijvoorbeeld op een vensterbank langs de meridiaan is geïnstalleerd, het mogelijk om onmiddellijk de hoogte van de zon op het echte middaguur te bepalen.
Wanneer u metingen uitvoert met een gnomon, kunt u ook vooraf een schaal op een horizontale basis voorbereiden en onmiddellijk de waarde van de hoek Iiq uit de lengte van de schaduw bepalen. Om de schaal te markeren, wordt de verhouding gebruikt
waar I de hoogte van de gnomon is, is g de lengte van zijn schaduw.
Je kunt ook de methode gebruiken waarbij een zwevende spiegel tussen de raamkozijnen wordt geplaatst. Een konijntje dat op de middag op de tegenoverliggende muur wordt gegooid, zal de meridiaan kruisen die daarop is gemarkeerd met de hoogteschaal van de zon. In dit geval kan de hele klas, kijkend naar het konijn, de middaghoogte van de zon markeren.
3. Gezien het feit dat dit werk geen grote nauwkeurigheid van de metingen vereist en dat nabij het hoogtepunt de hoogte van de zon enigszins verandert ten opzichte van het moment van hoogtepunt (ongeveer 5 inch in het interval ± 10 minuten), kan de meettijd afwijken van de echte middag met 10-15 minuten.
4. Bij dit werk is het nuttig om minstens één meting uit te voeren met een theodoliet. Opgemerkt moet worden dat wanneer u de middelste horizontale draad van het draadkruis onder de onderrand van de zonneschijf richt (eigenlijk onder de bovenrand, aangezien de theodolietbuis het tegenovergestelde beeld geeft), het noodzakelijk is om de hoekstraal van de zon af te trekken. (ongeveer 16") van het verkregen resultaat om de hoogte van het midden van de zonneschijf te verkrijgen.
Het resultaat verkregen met behulp van een theodoliet kan later worden gebruikt om de geografische breedtegraad van een plaats te bepalen als dit werk om de een of andere reden niet kan worden uitgevoerd.

Werk 4.
BEPALEN VAN DE RICHTING VAN DE HEMELMERIDIAAN
1. Kies een punt dat handig is om de zuidkant van de hemel te observeren (je kunt dit in een klaslokaal doen als de ramen op het zuiden gericht zijn).
2. Installeer de theodoliet en maak, onder de loodlijn, neergelaten vanaf de bovenste basis van het statief, een permanente en duidelijk zichtbare markering van het geselecteerde punt. Bij nachtelijke waarnemingen is het noodzakelijk om het gezichtsveld van de theodolietbuis licht te verlichten met strooilicht, zodat de oogdraden duidelijk zichtbaar zijn.
3. Nadat u bij benadering de richting van het zuidpunt hebt geschat (bijvoorbeeld door een theodolietkompas te gebruiken of door de pijp op de Poolster te richten en deze 180° te draaien), richt u de pijp op een redelijk heldere ster die iets ten oosten van de meridiaan ligt, veilig de alidade van de verticale cirkel en de pijp. Neem drie metingen op de horizontale wijzerplaat.
4. Zonder de hoogte-instelling van de buis te veranderen, volgt u de beweging van de ster totdat deze zich op dezelfde hoogte bevindt na het passeren van de meridiaan. Voer een tweede lezing van het horizontale deel uit en neem het rekenkundig gemiddelde van deze metingen. Dit is het aftellen naar het zuidpunt.
5. Richt de leiding in de richting van het zuidpunt, d.w.z. stel de nulslag van de nonius in op het getal dat overeenkomt met de gevonden aflezing. Als er zich geen aardse objecten in het gezichtsveld van de pijp bevinden die als referentiepunt voor het zuidpunt zouden kunnen dienen, dan is het noodzakelijk om de gevonden richting te “binden” aan een duidelijk zichtbaar object (oost of west van de meridiaan) .
Methodologische opmerkingen
1. De beschreven methode om de richting van de meridiaan te bepalen op gelijke hoogte van een ster is nauwkeuriger. Als de meridiaan wordt bepaald door de zon, moet er rekening mee worden gehouden dat de declinatie van de zon voortdurend verandert. Dit leidt ertoe dat de curve waarlangs de zon zich overdag beweegt asymmetrisch is ten opzichte van de meridiaan (Fig. 12). Dit betekent dat de gevonden richting, als een halve som van meldingen op gelijke hoogte van de zon, enigszins zal afwijken van de meridiaan. De fout kan in dit geval oplopen tot 10".
2. Voor meer nauwkeurige definitie meetrichtingen
Diana doet drie metingen met behulp van drie horizontale lijnen in het oculair van de buis (fig. 13). Door de buis op de ster te richten en micrometerschroeven te gebruiken, plaatst u de ster iets boven de bovenste horizontale lijn. Door alleen te werken met de micrometrische schroef van de alidade van de horizontale cirkel en de hoogte van de theodoliet te behouden, wordt de ster de hele tijd op de verticale draad gehouden.
Zodra deze de bovenste horizontale draad a raakt, wordt de eerste telling uitgevoerd. Vervolgens passeren ze de ster door de middelste en onderste horizontale draden b en c en nemen ze de tweede en derde meting.
Nadat de ster de meridiaan is gepasseerd, vangt u hem op dezelfde hoogte op en voert u opnieuw metingen uit op de horizontale tak, alleen op omgekeerde volgorde: eerst de derde, dan de tweede en eerste lezing, aangezien de ster, nadat hij de meridiaan is gepasseerd, zal dalen, en in de buis die het tegenovergestelde beeld geeft, zal hij stijgen. Bij het observeren van de zon doen ze hetzelfde: ze passeren de onderkant van de zonneschijf door horizontale draden.
3. Om de gevonden richting aan een opvallend object te koppelen, moet je de pijp op dit object (de wereld) richten en de aflezing van de horizontale cirkel registreren. Door het zuidpunt ervan af te trekken, wordt de azimut van het aardse object verkregen. Wanneer u de theodoliet op hetzelfde punt opnieuw installeert, moet u de pijp op een aards object richten en, wetende de hoek tussen deze richting en de richting van de meridiaan, de theodolietpijp in het vlak van de meridiaan installeren.
EINDE VAN HET SCHOOLBOEK

LITERATUUR
VAGO Astronomische Kalender (Jaarboek), red. USSR Academie van Wetenschappen (sinds 1964 “Wetenschap”).
Barabashov N.P., Instructies voor het observeren van Mars, uitg. USSR Academie van Wetenschappen, 1957.
BronshtenV. A., Planeten en hun observaties, Gostekhizdat, 1957.
Dagaev M. M., Laboratoriumworkshop over algemene astronomie, “ afstuderen", 1963.
Kulikovsky PG, Handboek voor een astronomie-amateur, Fizmatgiz, 1961.
Martynov D. Ya., Cursus praktische astrofysica, Fizmatgiz, 1960.
Mogilko AD, Educatieve sterrenatlas, Uchpedgiz, 1958.
Nabokov M.E., Astronomische waarnemingen met een verrekijker, uitg. 3, Uchpedgiz, 1948.
Navashin M.S., Telescoop van een amateurastronoom, Fizmatgiz, 1962.
N Ovikov I.D., Shishakov V.A., Zelfgemaakt astronomische instrumenten en instrumenten, Uchpedgiz, 1956.
"Nieuwe schoolapparaten voor natuurkunde en astronomie." Verzameling artikelen, red. A.A. Pokrovsky, uitg. APN RSFSR, 1959.
Popov P.I., Publieke praktische astronomie, uitg. 4, Fizmatgiz, 1958.
Popov P.I., Baev K.L., Vorontsov-Veliyaminov B.A., Kunitsky R.V., Astronomie. Leerboek voor pedagogische universiteiten, red. 4, Uchpedgiz, 1958.
"Astronomieles geven op school." Verzameling artikelen, red. B.A. Vorontsova-Velyaminova, uitg. APN RSFSR, 1959.
Sytinskaya N.N., De maan en haar observatie, Gostekhizdat, 1956.
Tsesevitsj V.P., Wat en hoe te observeren in de lucht, red. 2, Gostechizdat, 1955.
Sharonov V.V., The Sun and its observation, uitg. 2, Gostechizdat, 1953.
Astronomische kalender voor scholen (jaarboek), "Verlichting".

Opdrachten voor zelfstandig werk op het gebied van de astronomie.

Onderwerp 1. Studie van de sterrenhemel met behulp van een bewegende kaart:

1. Stel de bewegende kaart in voor de dag en het uur van observatie.

datum van observatie_________________

observatietijd ___________________

2. noem de sterrenbeelden die zich in het noordelijke deel van de hemel bevinden, vanaf de horizon tot aan de hemelpool.

_______________________________________________________________

5) Bepaal of de sterrenbeelden Ursa Minor, Bootes en Orion zullen ondergaan.

Kleine Beer___

Bootes___

______________________________________________

7) Zoek de equatoriale coördinaten van de ster Vega.

Vega (α Lyrae)

Rechte klimming a = _________

Verbuiging δ = _________

8)Geef het sterrenbeeld aan waarin het object zich bevindt:

a=0 uur 41 minuten, δ = +410

9. Vind vandaag de positie van de zon op de ecliptica en bepaal de lengte van de dag. Zonsopgang- en zonsondergangtijden

Zonsopkomst____________

Zonsondergang___________

10. Verblijfstijd van de zon op het moment van het bovenste hoogtepunt.

________________

11. In welk sterrenbeeld bevindt de zon zich tijdens het bovenste hoogtepunt?

12. Bepaal je sterrenbeeld

Geboortedatum___________________________

sterrenbeeld __________________

Onderwerp 2. Structuur van het zonnestelsel.

Wat zijn de overeenkomsten en verschillen tussen de planeten? aardse groep en gigantische planeten. Tabelformulier invullen:

2. Selecteer een planeet volgens de optie in de lijst:

Stel een rapport samen over de planeet van het zonnestelsel volgens de optie, met de nadruk op de vragen:

Hoe verschilt deze planeet van andere?

Welke massa heeft deze planeet?

Wat is de positie van de planeet in het zonnestelsel?

Hoe lang duurt een planetair jaar en hoe lang is een sterrendag?

Hoeveel sterrendagen passen er in één planetair jaar?

De gemiddelde levensverwachting van een mens op aarde is 70 aardse jaren; hoeveel planetaire jaren kan een mens op deze planeet leven?

Welke details zijn te zien op het oppervlak van de planeet?

Wat zijn de omstandigheden op de planeet, is het mogelijk om deze te bezoeken?

Hoeveel satellieten heeft de planeet en wat voor soort?

3.Selecteer de gewenste planeet voor de bijbehorende beschrijving:

Onderwerp 3. Kenmerken van sterren.

Selecteer een ster volgens de optie.

Geef de positie van de ster aan op het spectrum-helderheidsdiagram.

Vereiste formules:

Gemiddelde dichtheid:

Helderheid:

Levenslang:

Afstand tot ster:

Onderwerp 4. Theorieën over de oorsprong en evolutie van het heelal.

Noem het sterrenstelsel waarin we leven:

Classificeer onze melkweg volgens het Hubble-systeem:

Teken een diagram van de structuur van onze Melkweg, benoem de belangrijkste elementen. Bepaal de positie van de zon.

Wat zijn de namen van de satellieten van onze Melkweg?

Hoe lang duurt het voordat het licht langs zijn diameter door onze Melkweg reist?

Welke objecten zijn componenten van sterrenstelsels?

Classificeer de objecten van onze Melkweg op basis van foto's:

Welke objecten zijn de componenten van het heelal?

Universum

Uit welke sterrenstelsels bestaat de populatie van de Lokale Groep?

Wat is de activiteit van sterrenstelsels?

Wat zijn quasars en op welke afstanden van de aarde bevinden ze zich?

Beschrijf wat je op de foto's ziet:

Heeft de kosmologische expansie van de Metagalaxy invloed op de afstand tot de aarde...

Naar de maan; □

Naar het centrum van de Melkweg; □

Naar het M31-sterrenstelsel in het sterrenbeeld Andromeda; □

Naar het centrum van een lokale cluster van sterrenstelsels □

Noem er drie mogelijke opties ontwikkeling van het heelal volgens de theorie van Friedman.

Bibliografie

Voornaamst:

Klimishin IA, “Astronomie-11”. - Kiev, 2003

Gomulina N. “Open Astronomy 2.6” CD - Physikon 2005 r.

Werkboek over astronomie / N.O. Gladushina, V.V. Kosenko. - Loegansk: Educatief boek, 2004. - 82 p.

Aanvullend:

Vorontsov-Velyaminov B.A.
Leerboek ‘Astronomie’ voor de 10e klas van de middelbare school. (15e editie). - Moskou "Verlichting", 1983.

Perelman Ya. I. “Vermakelijke astronomie” 7e druk. - M, 1954.

Dagaev M. M. "Verzameling van problemen in de astronomie." - Moskou, 1980.

Complex van praktische werken

in het vakgebied Astronomie

LIJST VAN PRAKTIJKWERK

Praktisch werk nr. 1

Onderwerp:Sterrenhemel. Hemelse coördinaten.

Doel van het werk:Kennismaking met de sterrenhemel, problemen oplossen op basis van de zichtbaarheid van sterrenbeelden en het bepalen van hun coördinaten.

Apparatuur: bewegende sterrenkaart.

Theoretische achtergrond

Hemelbol is een denkbeeldige hulpsfeer met een willekeurige straal waarop alle hemellichten worden geprojecteerd zoals ze door een waarnemer op een bepaald moment vanaf een bepaald punt in de ruimte worden gezien.

Snijpunten van de hemelbol met schietlood die door het midden gaat, worden genoemd: toppunt - zenit (z), onderste punt - nadir (z¢). De grootcirkel van de hemelbol, waarvan het vlak loodrecht op de loodlijn staat, wordt genoemd wiskundig, of ware horizon(Figuur 1).

Tienduizenden jaren geleden werd opgemerkt dat de zichtbare rotatie van de bol rond een onzichtbare as plaatsvindt. In feite is de schijnbare rotatie van de hemel van oost naar west een gevolg van de rotatie van de aarde van west naar oost.

De diameter van de hemelbol waarrond deze draait, wordt genoemd as wereld. De as van de wereld valt samen met de rotatie-as van de aarde. De snijpunten van de as van de wereld met de hemelbol worden genoemd polen van de wereld(Fig. 2).

Rijst. 2 . Hemelbol: geometrisch correct beeld in orthogonale projectie

Hellingshoek van de wereldas ten opzichte van het vlak van de wiskundige horizon (hoogte van de hemelpool) gelijk aan hoek geografische breedtegraad van het gebied.

De grote cirkel van de hemelbol, waarvan het vlak loodrecht staat op de as van de wereld, wordt genoemd hemelse evenaar (QQ¢).

De grote cirkel die door de hemelpolen en het zenit gaat, wordt genoemd hemelse meridiaan (PNQ¢Z¢P¢SQZ).

Het vlak van de hemelmeridiaan snijdt het vlak van de wiskundige horizon langs een rechte middaglijn, die de hemelbol op twee punten snijdt: noorden (N) En zuiden (S).

De hemelbol is verdeeld in 88 sterrenbeelden, die verschillen qua oppervlakte, samenstelling, structuur (de configuratie van heldere sterren die het hoofdpatroon van het sterrenbeeld vormen) en andere kenmerken.

Sterrenbeeld- de belangrijkste structurele eenheid van verdeling van de sterrenhemel - een deel van de hemelbol binnen strikt gedefinieerde grenzen. Het sterrenbeeld omvat alle hemellichten - projecties van alle kosmische objecten (zon, maan, planeten, sterren, sterrenstelsels, enz.) die op een bepaald moment in de tijd in een bepaald gebied van de hemelbol worden waargenomen. Hoewel de positie van individuele lichamen aan de hemelbol (zon, maan, planeten en zelfs sterren) in de loop van de tijd verandert, blijft de relatieve positie van de sterrenbeelden aan de hemelbol constant.

ecliptica ( rijst. 3). De richting van deze langzame beweging (ongeveer 1 per dag) is tegengesteld aan de richting van de dagelijkse rotatie van de aarde.

Afb.3 . Positie van de ecliptica op de hemelbol

e lente punten(^) en herfst(D) equinoxen

zonnewendes

Op de kaart worden sterren weergegeven als zwarte stippen, waarvan de afmetingen de helderheid van de sterren kenmerken; nevels worden aangegeven met stippellijnen. De Noordpool wordt in het midden van de kaart weergegeven. Lijnen die uit de noordelijke hemelpool komen, geven de locatie van de declinatiecirkels aan. Op de kaart is de hoekafstand voor de twee dichtstbijzijnde declinatiecirkels gelijk aan 2 uur. Hemelparallellen zijn uitgezet op 30 graden. Ze worden gebruikt om de declinatie van de hemellichten te meten. De snijpunten van de ecliptica met de evenaar, waarvoor de rechte klimming 0 en 12 uur is, worden respectievelijk de lente- en herfst-equinoxpunten genoemd. Maanden en cijfers zijn gemarkeerd langs de rand van de sterrenkaart, en uren zijn gemarkeerd op de toegepaste cirkel.

Om de locatie van een hemellichaam te bepalen, is het noodzakelijk om de maand en datum aangegeven op de sterrenkaart te combineren met het uur van observatie op de bovencirkel.

Op de kaart bevindt het zenit zich nabij het midden van de uitsnede, op het snijpunt van de draad met de hemelparallel, waarvan de declinatie gelijk is aan de geografische breedtegraad van de observatieplaats.

Voortgang

1. Maak een bewegende kaart van de sterrenhemel voor de dag en het uur van observatie en noem de sterrenbeelden in het zuidelijke deel van de hemel, van de horizon tot de hemelpool, in het oosten - van de horizon tot de hemelpool.

2. Vind de sterrenbeelden tussen de punten west en noord op 10 oktober om 21:00 uur.

3. Zoek sterrenbeelden op de sterrenkaart met nevels erop en controleer of ze met het blote oog kunnen worden waargenomen.

4. Bepaal of de sterrenbeelden Maagd, Kreeft en Weegschaal op 15 september om middernacht zichtbaar zullen zijn. Welk sterrenbeeld zal zich tegelijkertijd nabij de horizon in het noorden bevinden?

5. Bepaal welke van de genoemde sterrenbeelden: Ursa Minor, Boötes, Auriga, Orion – op een bepaalde breedtegraad niet ondergaat.

6. Beantwoord de vraag: kan Andromeda op 20 september op het hoogtepunt van jouw breedtegraad zijn?

7. Zoek op een sterrenkaart vijf van de volgende sterrenbeelden: Ursa Major, Ursa Minor, Cassiopeia, Andromeda, Pegasus, Swan, Lyra, Hercules, Corona Borealis - bepaal ongeveer de (hemelse) coördinaten - declinatie en rechte klimming van de sterren van deze sterrenbeelden.

8. Bepaal welk sterrenbeeld zich op 5 mei om middernacht nabij de horizon zal bevinden.

Controlevragen

1. Hoe wordt een sterrenbeeld genoemd en hoe worden ze weergegeven op een sterrenkaart?

2. Hoe vind ik de Poolster op de kaart?

3. Noem de belangrijkste elementen van de hemelbol: horizon, hemelevenaar, as mundi, zenit, zuid, west, noord, oost.

4. Definieer de coördinaten van het armatuur: declinatie, rechte klimming.

Belangrijkste bronnen (PS)

Praktijkwerk nr. 2

Onderwerp: Tijdmeting. Bepaling van geografische lengte- en breedtegraad

Doel van het werk: Bepaling van de geografische breedtegraad van de observatieplaats en de hoogte van de ster boven de horizon.

Apparatuur: model

Theoretische achtergrond

De schijnbare jaarlijkse beweging van de zon tegen de achtergrond van sterren vindt plaats langs de grote cirkel van de hemelbol - ecliptica ( rijst. 1). De richting van deze langzame beweging (ongeveer 1 per dag) is tegengesteld aan de richting van de dagelijkse rotatie van de aarde.

Rijst. 1. Positie van de ecliptica op de hemelsferen

De rotatieas van de aarde heeft een constante hellingshoek ten opzichte van het omwentelingsvlak van de aarde rond de zon, gelijk aan 66 33. Als gevolg hiervan is de hoek e tussen het vlak van de ecliptica en het vlak van de hemelevenaar voor een aardse waarnemer: e= 23 26 25,5. De snijpunten van de ecliptica met de hemelevenaar worden genoemd lente punten(γ) en herfst(D) equinoxen. Het punt van de lente-equinox bevindt zich in het sterrenbeeld Vissen (tot voor kort - in het sterrenbeeld Ram), de datum van de lente-equinox is 20 maart (21). De herfstnachtevening bevindt zich in het sterrenbeeld Maagd (tot voor kort in het sterrenbeeld Weegschaal); de datum van de herfstnachtevening is 22 september(23).

Punten 90 vanaf de lente-equinox worden genoemd zonnewendes. De zomerzonnewende valt op 22 juni, de winterzonnewende op 22 december.

1. " Zvezdnoe» de tijd geassocieerd met de beweging van sterren aan de hemelbol wordt gemeten door de uurhoek van de lente-equinox: S = t γ ; t = S - een

2. " Zonnig"tijd geassocieerd: met de zichtbare beweging van het centrum van de zonneschijf langs de ecliptica (echte zonnetijd) of de beweging van de "gemiddelde zon" - een denkbeeldig punt dat zich uniform langs de hemelevenaar beweegt in dezelfde tijdsperiode als de ware zon (gemiddelde zonnetijd).

Met de introductie van de atoomtijdstandaard en het Internationale SI-systeem in 1967 wordt de atoomseconde in de natuurkunde gebruikt.

Seconde - fysieke hoeveelheid, numeriek gelijk aan 9192631770 stralingsperioden die overeenkomen met de overgang tussen hyperfijne niveaus van de grondtoestand van het cesium-133-atoom.

Dag- de tijdsperiode waarin de aarde één volledige omwenteling rond haar as maakt ten opzichte van een bepaald oriëntatiepunt.

Siderische dag- de rotatieperiode van de aarde rond haar as ten opzichte van de vaste sterren, gedefinieerd als het tijdsinterval tussen twee opeenvolgende bovenste culminaties van de lente-equinox.

Echte zonnedagen- de rotatieperiode van de aarde rond haar as ten opzichte van het midden van de zonneschijf, gedefinieerd als het tijdsinterval tussen twee opeenvolgende gelijknamige culminaties in het midden van de zonneschijf.

Gemiddelde zonnedag – de tijdsperiode tussen twee opeenvolgende culminaties met dezelfde naam op de gemiddelde zon.

Tijdens hun dagelijkse beweging passeren de hemellichamen tweemaal de hemelmeridiaan. Het moment van het overschrijden van de hemelmeridiaan wordt genoemd het hoogtepunt van de uitblinker. Op het moment van de bovenste climax bereikt het licht grootste hoogte boven de horizon. Als we ons op noordelijke breedtegraden bevinden, dan is de hoogte van de hemelpool boven de horizon (hoek PON): h p = φ. Dan is de hoek tussen de horizon ( NS. ) en de hemelevenaar ( QQ 1 ) zal gelijk zijn aan 180° - φ - 90° = 90° - φ . als het lichtpunt ten zuiden van de horizon culmineert, dan is de hoek MOS, wat de hoogte van het armatuur uitdrukt M op het hoogtepunt is de som van twee hoeken: Q 1 Besturingssysteem En MOQ 1 .we hebben zojuist de grootte van de eerste bepaald, en de tweede is niets anders dan de declinatie van het hemellichaam M, gelijk aan δ.

De hoogte van het armatuur op zijn hoogtepunt is dus:

h = 90°- φ + δ.

Als δ, dan zal het bovenste hoogtepunt op een hoogte boven de noordelijke horizon plaatsvinden

h = 90°+ φ - δ.

Deze formules gelden ook voor het zuidelijk halfrond van de aarde.

Als u de declinatie van de ster kent en uit observaties de hoogte ervan op het hoogtepunt bepaalt, kunt u de geografische breedtegraad van de observatieplaats achterhalen.

Voortgang

1. Bestudeer de basiselementen van de hemelbol.

2. Voltooi taken

Oefening 1. Bepaal de declinatie van de ster, waarvan het bovenste hoogtepunt werd waargenomen in Moskou (geografische breedtegraad 56°) op een hoogte van 47° boven het zuidpunt.

Taak 2. Wat is de declinatie van de sterren die hun hoogtepunt bereiken in het zenit; op het punt naar het zuiden?

Taak 3. De geografische breedtegraad van Kiev is 50°. Op welke hoogte in deze stad vindt het bovenste hoogtepunt van de ster Antares plaats, waarvan de declinatie - 26° is?

Taak 5. Op welke geografische breedtegraad staat de zon om 12.00 uur op zijn hoogtepunt op 21 maart en 22 juni?

Taak 6. De middaghoogte van de zon is 30° en de declinatie is 19°. Bepaal de geografische breedtegraad van de observatielocatie.

Taak 7. Bepaal vandaag de positie van de zon op de ecliptica en zijn equatoriale coördinaten. Om dit te doen, volstaat het om mentaal een rechte lijn te trekken van de hemelpool naar de overeenkomstige datum aan de rand van de kaart. (bevestig een liniaal). De zon moet zich op de ecliptica bevinden op het snijpunt met deze lijn.

1. Schrijf het nummer, het onderwerp en het doel van het werk op.

2. Voltooi de taken in overeenstemming met de instructies en beschrijf de verkregen resultaten voor elke taak.

3. Beantwoord de beveiligingsvragen.

Controle vragen

1. Op welke punten kruist de hemelevenaar de horizon?

2. Welke cirkel van de hemelbol passeren alle hemellichamen tweemaal per dag?

3. Op welk punt wereldbol geen enkele ster op het noordelijk halfrond zichtbaar is?

4. Waarom verandert de middaghoogte van de zon het hele jaar door?

Belangrijkste bronnen (PS)

OI1 Vorontsov-Velyaminov, B. A. Strout E. K. Leerboek “Astronomie. Een basisniveau van. Graad 11". M.: Trap, 2018.

Praktijkwerk nr. 3

Onderwerp:Bepaling van de gemiddelde zonnetijd en de hoogten van de zon op hun hoogtepunt

Doel van het werk: Bestudeer de jaarlijkse beweging van de zon langs de hemel. Bepaal de hoogte van de zon op culminaties.

Apparatuur: model van de hemelbol, bewegende sterrenkaart.

Theoretische achtergrond

De zon beschrijft, net als andere sterren, zijn pad door de hemelbol. Omdat we ons op de middelste breedtegraden bevinden, kunnen we hem elke ochtend aan de oostelijke hemel aan de horizon zien verschijnen. Vervolgens stijgt hij geleidelijk boven de horizon en bereikt uiteindelijk rond het middaguur zijn hoogste positie aan de hemel. Hierna daalt de zon geleidelijk, nadert de horizon en gaat onder aan de westelijke hemel.

Zelfs in de oudheid ontdekten mensen die de beweging van de zon langs de hemel observeerden dat de middaghoogte in de loop van het jaar verandert, evenals het uiterlijk van de sterrenhemel.

Als we het hele jaar door elke dag de positie van de zon op de hemelbol markeren op het moment van zijn hoogtepunt (dat wil zeggen, de declinatie en rechte klimming ervan aangeven), dan krijgen we een grote cirkel die de projectie van het zichtbare weergeeft. pad van het centrum van de zonneschijf gedurende het hele jaar. Deze cirkel werd door de oude Grieken genoemdecliptica , wat zich vertaalt als ‘verduistering ’.

Natuurlijk is de beweging van de zon tegen de achtergrond van sterren een schijnbaar fenomeen. En het wordt veroorzaakt door de rotatie van de aarde rond de zon. Dat wil zeggen dat in het vlak van de ecliptica het pad van de aarde rond de zon ligt - zijn baan.

We hebben al gesproken over het feit dat de ecliptica de hemelevenaar op twee punten kruist: op de lente-equinox (Ram-punt) en op de herfst-equinox (Weegschaal-punt) (Fig. 1).

Figuur 1. Hemelbol

Naast de equinoxpunten zijn er nog twee tussenliggende punten op de ecliptica, waar de declinatie van de zon het grootst en het kleinst is. Deze punten worden punten genoemdzonnewende. IN punt zomerzonnewende (het wordt ook wel het kankerpunt genoemd) De zon heeft een maximale declinatie van +23 ongeveer 26 '. IN punt van de winterzonnewende (Steenbokpunt) de declinatie van de zon is minimaal en bedraagt ​​–23 ongeveer 26 '.

De sterrenbeelden waar de ecliptica doorheen gaat, worden genoemdecliptica.

Zelfs in het oude Mesopotamië werd opgemerkt dat de zon tijdens zijn schijnbare jaarlijkse beweging door twaalf sterrenbeelden gaat: Ram, Stier, Tweelingen, Kreeft, Leeuw, Maagd, Weegschaal, Schorpioen, Boogschutter, Steenbok, Waterman en Vissen. Later noemden de oude Grieken deze riemDierenriem riem. Dit vertaalt zich letterlijk als ‘cirkel van dieren’. Als je naar de namen van de sterrenbeelden van de dierenriem kijkt, kun je gemakkelijk zien dat de helft ervan in de klassieke Griekse dierenriem wordt weergegeven in de vorm van dieren (naast mythologische wezens).

Aanvankelijk vielen de eclipticale tekens van de dierenriem samen met de dierenriemtekens, omdat er nog geen duidelijke verdeling van de sterrenbeelden was. Het begin van het aftellen van de sterrenbeelden werd vastgesteld vanaf het punt van de lente-equinox. A sterrenbeelden van de dierenriem verdeelde de ecliptica in 12 gelijke delen.

Nu vallen de sterrenbeelden van de dierenriem en de ecliptica niet samen: er zijn 12 sterrenbeelden van de dierenriem en 13 ecliptische sterrenbeelden (er wordt het sterrenbeeld Ophiuchus aan toegevoegd, waarin de zon zich bevindt van 30 november tot 17 december. Bovendien, als gevolg van de precessie van de aardas, waarbij de punten van de lente- en herfst-equinox voortdurend verschuiven (fig. 2).

Figuur 2. Ecliptische en zodiakale sterrenbeelden

Precessie (of anticipatie op de equinoxen) - Dit is een fenomeen dat optreedt als gevolg van het langzame wiebelen van de rotatieas van de aardbol. In deze cyclus komen de sterrenbeelden binnen achterkant, in vergelijking met de gebruikelijke jaarcyclus. Het blijkt dat het lente-equinoxpunt ongeveer elke 2150 jaar één sterrenbeeld met de klok mee beweegt. Dus van 4300 tot 2150 voor Christus bevond dit punt zich in het sterrenbeeld Stier (het tijdperk van Stier), van 2150 voor Christus tot 1 jaar na Christus - in het sterrenbeeld Ram. Dienovereenkomstig ligt het punt van de lente-equinox nu in Vissen.

Zoals we al hebben vermeld, wordt de dag van de lente-equinox (rond 21 maart) genomen als het begin van de beweging van de zon langs de ecliptica. De dagelijkse parallel van de zon verschuift, onder invloed van zijn jaarlijkse beweging, voortdurend per declinatiestap. Daarom algemene beweging De zon aan de hemel staat als in een spiraal, wat het resultaat is van de optelling van de dagelijkse en jaarlijkse bewegingen. Terwijl de zon zich in een spiraal beweegt, neemt de declinatie van de zon met ongeveer 15 minuten per dag toe. Tegelijkertijd neemt de lengte van het daglicht op het noordelijk halfrond toe, en op het zuidelijk halfrond af. Deze toename zal plaatsvinden totdat de zonnedeclinatie +23 bereikt O 26’, wat zal gebeuren rond 22 juni, de zomerzonnewende (Fig. 3). De naam "zonnewende" is te danken aan het feit dat de zon op dit moment (ongeveer 4 dagen) zijn declinatie praktisch niet verandert (dat wil zeggen, hij "stilstaat").

Figuur 3. De beweging van de zon als gevolg van de optelling van dagelijkse en jaarlijkse bewegingen

Na de zonnewende neemt de declinatie van de zon af en begint de lange dag geleidelijk af te nemen totdat dag en nacht gelijk worden (dat wil zeggen tot ongeveer 23 september).

Na vier dagen zal voor een waarnemer op het noordelijk halfrond de declinatie van de zon geleidelijk beginnen toe te nemen en na ongeveer drie maanden zal de ster opnieuw het punt van de lente-equinox bereiken.

Laten we nu naar de Noordpool gaan (Fig. 4). Hier is de dagelijkse beweging van de zon bijna evenwijdig aan de horizon. Daarom gaat de zon zes maanden lang niet onder, wat cirkels boven de horizon beschrijft - er wordt een pooldag waargenomen.

Over zes maanden zal de declinatie van de zon van teken veranderen naar min, en zal de poolnacht beginnen op de Noordpool. Het zal ook ongeveer zes maanden duren. Na de zonnewende neemt de declinatie van de zon af en begint de lange dag geleidelijk af te nemen totdat dag en nacht gelijk worden (dat wil zeggen tot ongeveer 23 september).

Na het passeren van de herfstnachtevening verandert de zon haar declinatie naar het zuiden. Op het noordelijk halfrond blijft de dag afnemen, terwijl deze op het zuidelijk halfrond juist toeneemt. En dit zal doorgaan totdat de zon de winterzonnewende bereikt (rond 22 december). Hier zal de zon haar declinatie gedurende ongeveer 4 dagen vrijwel niet veranderen. Op dit moment het meest op het noordelijk halfrond korte dagen en de langste nachten. In Yuzhny daarentegen is de zomer in volle gang en zijn de dagen het langst.

Figuur 4. Dagelijkse beweging van de zon op de pool

Laten we naar de evenaar gaan (Fig. 5). Hier komt onze zon, net als alle andere hemellichamen, loodrecht op en gaat onder op het vlak van de ware horizon. Daarom is op de evenaar de dag altijd gelijk aan de nacht.

Figuur 5. Dagelijkse beweging van de zon op de evenaar

Laten we nu naar de sterrenkaart kijken en er een beetje mee werken. We weten dus al dat een sterrenkaart een projectie is van de hemelbol op een vlak met daarop objecten uitgezet in het equatoriale coördinatensysteem. Laten we u eraan herinneren dat de noordpool van de wereld zich in het midden van de kaart bevindt. Naast hem staat de Poolster. Het equatoriale coördinatenraster wordt op de kaart weergegeven door stralen die vanuit het midden en concentrische cirkels uitstralen. Op de rand van de kaart, vlakbij elke straal, staan ​​cijfers geschreven die de rechte klimming aangeven (van nul tot drieëntwintig uur).

Zoals we al zeiden, wordt het zichtbare jaarlijkse pad van de zon tussen de sterren de ecliptica genoemd. Op de kaart wordt het weergegeven door een ovaal, dat enigszins verschoven is ten opzichte van de Noordpool van de wereld. De snijpunten van de ecliptica met de hemelevenaar worden de lente- en herfst-equinoxen genoemd (ze worden aangeduid met de symbolen Ram en Weegschaal). De andere twee punten – de punten van de zomer- en winterzonnewende – worden op onze kaart aangegeven met respectievelijk een cirkel en een ruit.

Om het tijdstip van zonsopgang en zonsondergang van de zon of planeten te kunnen bepalen, is het noodzakelijk om eerst hun positie op de kaart uit te zetten. Voor de zon is dit niet moeilijk: breng er gewoon een liniaal op aan Noordpool wereld en een slag van een bepaalde datum. Het punt waar de liniaal de ecliptica snijdt, geeft de positie van de zon op die datum aan. Laten we nu een bewegende sterrenkaart gebruiken om de equatoriale coördinaten van de zon te bepalen, bijvoorbeeld op 18 oktober. Wij zullen ook vinden geschatte tijd het komt op en gaat onder op deze datum.

Figuur 6. Schijnbare baan van de zon andere tijden van het jaar

Als gevolg van veranderingen in de declinatie van de zon en de maan veranderen hun dagelijkse paden voortdurend. De middaghoogte van de zon verandert ook dagelijks. Het kan eenvoudig worden bepaald aan de hand van de formule

h = 90° - φ + δ Ͽ

Met een verandering in δ Ͽ veranderen ook de zonsopgang- en zonsondergangpunten (Fig. 6). In de zomer, op de middelste breedtegraden van het noordelijk halfrond van de aarde, komt de zon op in het noordoostelijke deel van de hemel en gaat onder in het noordwesten, en in de winter komt hij op in het zuidoosten en gaat hij onder in het zuidwesten. Grote hoogte het hoogtepunt van de zon en lange duur dagen en zijn de reden voor het begin van de zomer.

In de zomer komt de zon op het zuidelijk halfrond van de aarde op de middelste breedtegraden op in het zuidoosten, culmineert in de noordelijke hemel en gaat onder in het zuidwesten. Op dit moment is het winter op het noordelijk halfrond.

Voortgang

1. Bestudeer de beweging van de zon op verschillende tijdstippen van het jaar en op verschillende breedtegraden.

2. Bestudeer plaatjes 1-6 equinoxpunten, punten waarop de declinatie van de zon het grootst en het kleinst is (punten zonnewende).

3. Voltooi de taken.

Oefening 1. Beschrijf de beweging van de zon van 21 maart tot 22 juni op noordelijke breedtegraden.

Taak 2. Beschrijf met eendbeweging van de zon aan de pool.

Taak 3. Waar komt de zon op en gaat hij onder tijdens de winter op het zuidelijk halfrond (dat wil zeggen: wanneer is het zomer op het noordelijk halfrond)?

Taak 4. Waarom staat de zon in de zomer hoog boven de horizon en in de winter laag? Leg dit uit aan de hand van de aard van de beweging van de zon langs de ecliptica.

Taak 5. Het probleem oplossen

Bepaal de hoogte van de bovenste en onderste culminaties van de zon op 8 maart in jouw stad. Declinatie van de zon δ Ͽ = -5°. (De breedtegraad van uw stad φ wordt bepaald door de kaart).

1. Schrijf het nummer, het onderwerp en het doel van het werk op.

2. Voltooi de taken in overeenstemming met de instructies en beschrijf de verkregen resultaten voor elke taak.

3. Beantwoord de beveiligingsvragen.

Controle vragen

1. Hoe beweegt de zon voor een waarnemer aan de pool?

2. Wanneer staat de zon op haar hoogste punt op de evenaar?

3. De noordelijke en zuidelijke poolcirkels hebben een breedtegraad van ±66,5°. Wat zijn de kenmerken van deze breedtegraden?

Belangrijkste bronnen (PS)

OI1 Vorontsov-Velyaminov, B. A. Strout E. K. Leerboek “Astronomie. Een basisniveau van. Graad 11". M.: Trap, 2018.

Praktijkwerk nr. 4

Onderwerp: Toepassing van de wetten van Kepler bij het oplossen van problemen.

Doel van het werk: Bepaling van de siderische perioden van planeten met behulp van de wetten van Kepler.

Apparatuur: model hemelbol, bewegende sterrenkaart.

Theoretische achtergrond

Siderisch(hemels T

Synodisch S

Voor de lagere (binnen)planeten:

Voor de bovenste (buitenste) planeten:

Lengte van de gemiddelde zonnedag S want de planeten van het zonnestelsel zijn afhankelijk van de siderische periode van hun rotatie om hun as T, rotatierichting en sterrenrevolutieperiode rond de zon T.

Figuur 1. De beweging van planeten rond de zon

De planeten bewegen zich in ellipsen rond de zon (fig. 1). Ellips is een gesloten curve, opmerkelijk bezit dat is de constantheid van de som van de afstanden van elk punt tot twee gegeven punten, foci genoemd. Het rechte lijnsegment dat de punten van de ellips verbindt die het verst van elkaar verwijderd zijn, wordt de hoofdas genoemd. De gemiddelde afstand van de planeet tot de zon is gelijk aan de helft van de lengte van de hoofdas van de baan.

De wetten van Kepler

1. Alle planeten van het zonnestelsel draaien in elliptische banen rond de zon, in een van de brandpunten waarin de zon zich bevindt.

2. Straal - de vector van de planeet beschrijft in gelijke tijdsintervallen gelijke gebieden, de snelheid van de planetaire beweging is maximaal in het perihelium en minimaal in het aphelium.

Figuur 2. Beschrijving van gebieden tijdens planetaire beweging

3. De vierkanten van de omwentelingsperioden van de planeten rond de zon zijn aan elkaar gerelateerd als de derde machten van hun gemiddelde afstanden tot de zon

Voortgang

1. Bestudeer de wetten van planetaire beweging.

2. Geef in de figuur het traject van de planeten aan, geef de punten aan: perihelium en aphelium.

3. Voltooi de taken.

Oefening 1. Bewijs dat de conclusie volgt uit de tweede wet van Kepler: een planeet die in zijn baan beweegt, heeft dat ook gedaan maximum snelheid op de dichtstbijzijnde afstand van de zon, en het minimum op de grootste afstand. Hoe komt deze conclusie overeen met de wet van behoud van energie?

Taak 2. Vergelijk de afstand van de zon tot andere planeten met hun omwentelingsperioden (zie tabel 1.2) en controleer de vervulling van de derde wet van Kepler

Taak 3. Het probleem oplossen

Taak 4. Het probleem oplossen

De synodische periode van de buitenste kleine planeet bedraagt ​​500 dagen. Bepaal de halve lange as van zijn baan en de omwentelingsperiode van de ster.

1. Schrijf het nummer, het onderwerp en het doel van het werk op.

2. Voltooi de taken in overeenstemming met de instructies en beschrijf de verkregen resultaten voor elke taak.

3. Beantwoord de beveiligingsvragen.

Controle vragen

1. Formuleer de wetten van Kepler.

2. Hoe verandert de snelheid van de planeet terwijl deze van aphelium naar perihelium beweegt?

3. Op welk punt in de baan heeft de planeet maximale kinetische energie; maximale potentiële energie?

Belangrijkste bronnen (PS)

OI1 Vorontsov-Velyaminov, B. A. Strout E. K. Leerboek “Astronomie. Een basisniveau van. Graad 11". M.: Trap, 2018.

Belangrijkste kenmerken van de planeten van het zonnestelsel Tabel 1

Diameter (grond = 1)

0,382

0,949

0,532

11,209

9,44

4,007

3,883

Diameter, km

4878

12104

12756

6787

142800

120000

51118

49528

Massa (Aarde = 1)

0,055

0,815

0,107

318

Gemiddelde afstand tot de zon (au)

0,39

0.72

1.52

5.20

9.54

19.18

30.06

Omlooptijd (aardse jaren)

0.24

0.62

1.88

11.86

29.46

84.01

164,8

Orbitale excentriciteit

0,2056

0,0068

0,0167

0,0934

0.0483

0,0560

0,0461

0,0097

Orbitale snelheid (km/sec)

47.89

35.03

29.79

24.13

13.06

9.64

6,81

5.43

Rotatieperiode rond zijn as (in aardse dagen)

58.65

243

1.03

0.41

0.44

0.72

0.72

Askanteling (graden)

0.0

177,4

23.45

23.98

3.08

26.73

97.92

28,8

Gemiddelde oppervlaktetemperatuur (C)

180 tot 430

465

89 tot 58

82 Naar 0

150

170

200

210

Zwaartekracht op de evenaar (aarde = 1)

0,38

0.9

0,38

2.64

0.93

0.89

1.12

ontsnappingssnelheid(km/sec)

4.25

10.36

11.18

5.02

59.54

35.49

21.29

23.71

Gemiddelde dichtheid (water = 1)

5.43

5.25

5.52

3.93

1.33

0.71

1.24

1.67

Sfeervolle compositie

Nee

CO2

N2+O2

CO2

H2 + Hij

H2 + Hij

H2 + Hij

H2 + Hij

Aantal satellieten

Ringen

Nee

Nee

Nee

Nee

Ja

Ja

Ja

Ja

Enkele fysieke parameters van de planeten van het zonnestelsel Tabel 2

Afstand tot de zon

straal, km

aantal aardstralen

gewicht, 10 23kg

massa ten opzichte van de aarde

gemiddelde dichtheid, g/cm 3

omlooptijd, aantal aardse dagen

rotatieperiode rond zijn as

aantal satellieten (manen)

albedo

versnelling van de zwaartekracht op de evenaar, m/s 2

snelheid van scheiding van de zwaartekracht van de planeet, m/s

aanwezigheid en samenstelling van de atmosfeer, %

gemiddelde oppervlaktetemperatuur, °C

miljoen kilometer

een.e.

Zon

695 400

109

1.989×10 7

332,80

1,41

25-36

618,0

Afwezig

5500

Kwik

57,9

0,39

2440

0,38

3,30

0,05

5,43

59 dagen

0,11

3,70

4,4

Afwezig

240

Venus

108,2

0,72

6052

0,95

48,68

0,89

5,25

244

243 dagen

0,65

8,87

10,4

CO 2, N 2, H 2 O

480

Aarde

149,6

1,0

6371

1,0

59,74

1,0

5,52

365,26

23 u 56 min 4s

0,37

9,78

11,2

N2, O2, CO2, A R, H2O

Maan

150

1,0

1738

0,27

0,74

0,0123

3,34

29,5

27 u 32 min

0,12

1,63

2,4

Zeer ontladen

Mars

227,9

1,5

3390

0,53

6,42

0,11

3,95

687

24 u 37 min 23 s

0,15

3,69

5,0

CO 2 (95,3), N 2 (2,7),
A R (1,6),
O2 (0,15), H2O (0,03)

Jupiter

778,3

5,2

69911

18986,0

318

1,33

11,86 jaar

9 u 30 min 30 s

0,52

23,12

59,5

N (77), Niet (23)

128

Saturnus

1429,4

9,5

58232

5684,6

0,69

29,46 jaar

10 uur 14 minuten

0,47

8,96

35,5

N, niet

170

Uranus

2871,0

19,2

25 362

4

868,3

17

1,29

84,07 jaar

11u3

20

0,51

8,69

21,3

N (83),
Niet (15), CH 4 (2)

-143

Neptunus

4504,3

30,1

24 624

4

1024,3

17

1,64

164,8 jaar

16u

8

0,41

11,00

23,5

N, Ne, CH 4

-155

Pluto

5913,5

39,5

1151

0,18

0,15

0,002

2,03

247,7

6,4 dagen

1

0,30

0,66

1,3

N 2 ,CO,NH 4

-210

Praktijkwerk nr. 5

Onderwerp: Bepaling van de synodische en siderische periode van revoluties van het licht

Doel van het werk: synodische en siderische periode van bekeringen.

Apparatuur: model van de hemelbol.

Theoretische achtergrond

Siderisch(hemels) de revolutieperiode van een planeet is de tijdsperiode T , waarbij de planeet één volledige omwenteling rond de zon maakt ten opzichte van de sterren.

Synodisch De revolutieperiode van een planeet is de tijdsperiode S tussen twee opeenvolgende configuraties met dezelfde naam.

Synodisch de periode is gelijk aan het tijdsinterval tussen twee of andere identieke opeenvolgende fasen. De periode van volledige verandering van alle maanfasen vanaf novolu De periode vóór de nieuwe maan wordt de synodische periode van de maansomwenteling of synodische maand genoemd, die ongeveer 29,5 dagen duurt. Het is gedurende deze tijd dat de maan zo'n pad langs haar baan aflegt dat ze erin slaagt twee keer dezelfde fase te doorlopen.
De volledige omwenteling van de maan rond de aarde ten opzichte van de sterren wordt de siderische revolutieperiode of siderische maand genoemd; deze duurt 27,3 dagen.

De formule voor het verband tussen de siderische omwentelingsperioden van twee planeten (we nemen de aarde als een van hen) en de synodische periode S van de ene ten opzichte van de andere:

Voor de lagere (binnen)planeten : - = ;

Voor de bovenste (buitenste) planeten : - = , Waar

P is de siderische periode van de planeet;

T - siderische periode van de aarde;

S – synodische periode van de planeet.

Siderische circulatieperiode (vanaf sidus, ster; geslacht. geval sideris) - de tijdsperiode waarin een hemellichaam-satelliet een volledige revolutie rond het hoofdlichaam maakt ten opzichte van de sterren. Het concept van de ‘siderische revolutieperiode’ is van toepassing op lichamen die in een baan om de aarde draaien – de maan (siderische maand) en kunstmatige satellieten, maar ook op planeten, kometen, enz. die in een baan om de zon draaien.

De siderische periode wordt ook wel genoemd. Bijvoorbeeld het Mercurius-jaar, het Jupiter-jaar, enz. We mogen niet vergeten dat het woord “” naar verschillende concepten kan verwijzen. Men moet dus het sterrenjaar van de aarde (de tijd van één omwenteling van de aarde rond de zon) en (de tijd waarin alle seizoenen veranderen) niet met elkaar verwarren, die ongeveer 20 minuten van elkaar verschillen (dit verschil is voornamelijk te wijten aan de aardas). Tabellen 1 en 2 tonen gegevens over de synodische en siderische perioden van revolutie van de planeten. De tabel bevat ook indicatoren voor de maan, asteroïden van de hoofdgordel, dwergplaneten en Sedna.

ssintabel 1

Tabel 1. Synodische periode van de planeten(\displaystyle (\frac (1)(S))=(\frac (1)(T))-(\frac (1)(Z)))

309,88 jaar

557 jaar

12.059 jaar

Voortgang

1. Bestudeer de wetten van de relatie tussen de synodische en siderische perioden van de planeten.

2. Bestudeer het traject van de maan in de figuur, geef de synodische en siderische maanden aan.

3. Voltooi de taken.

Oefening 1. Bepaal de siderische periode van de planeet als deze gelijk is aan de synodische periode. Welke echte planeet in het zonnestelsel staat het dichtst bij deze toestand?

Taak 2. De grootste asteroïde, Ceres, heeft een siderische omlooptijd van 4,6 jaar. Bereken de synodische periode en druk deze uit in jaren en dagen.

Taak 3. Een bepaalde asteroïde heeft een sterrenperiode van ongeveer 14 jaar. Wat is de synodische periode van de circulatie ervan?

Inhoud van het rapport

1. Schrijf het nummer, het onderwerp en het doel van het werk op.

2. Voltooi de taken in overeenstemming met de instructies en beschrijf de verkregen resultaten voor elke taak.

3. Beantwoord de beveiligingsvragen.

Controle vragen

1. Welke tijdsperiode wordt de sterrenperiode genoemd?

2. Wat zijn de synodische en siderische maanden van de maan?

3. Na welke tijd ontmoeten de minuten- en uurwijzers elkaar op de wijzerplaat?

Belangrijkste bronnen (PS)

OI1 Vorontsov-Velyaminov, B. A. Strout E. K. Leerboek “Astronomie. Een basisniveau van. Graad 11". M.: Trap, 2018.