Лабораторна робота №3

Тема роботи: рухома карта зоряного неба

Мета роботи: навчитись використовувати рухому карту при вивченні зоряного неба та з’ясувати зв’язок між часом, днем і місяцем, а також виглядом видимого зоряного неба.

Обладнання, посібники і матеріали: рухома карта зоряного неба, каталог зір, навчальний зоряний атлас, астрономічний календар.

Література: [1-3,6].

Завдання для теоретичної підготовки

1. З’ясувати такі питання:

а). Як побудована рухома карта зоряного неба та як виготовляти її в шкільних умовах?

б). Подати в протоколі детальний опис зоряної карти.

в). Ототожнити основні лінії і точки небесної сфери на рухомій карті зоряного неба з відповідними лініями і точками на моделі небесної сфери.

2. Зарисувати в протоколі небесну сферу з її основними лініями і точками. Подати окремо схему екваторіальної системи небесних координат ( ) і ( ). Вказати їх застосування в астрономії.

3. Записати в протокол визначення: небесної сфери, небесного меридіана, прямовисної лінії, зеніту, надиру, математичного горизонту, вісі світу, альмукантарата, вертикала, небесного екватора, добової паралелі, кола схилення, полуденної лінії, екліптики.

Контрольні питання

1. Як виготовляють рухому карту зоряного неба?

2. Чому математичний горизонт на накладному крузі має овальну форму?

3. Площини яких великих кіл небесної сфери, перетнувшись, утворюють прямі: північ-південь, схід-захід на рухомій карті.

4. Чому на зоряній карті не нанесено Сонця, Місяця і планет?

Завдання для самостійної роботи

1. Установіть зоряну карту так, щоб відмітка годин, коли виконується робота, сумістилась на шкалі накладного круга з відповідною датою на календарній шкалі карти. Запишіть в протокол сузір’я і яскраві зорі, які в цей час сходять, заходять і знаходяться у верхній і нижній кульмінаціях, а також 2-3 зорі, які знаходяться поблизу зеніту, та вкажіть їх координати.

2. Відмітьте, які зорі і сузір’я сходять, заходять, перебувають у верхній і нижній кульмінаціях у моменти 6^h00,12^h00,18^h00,24^h00 за середнім часом в день виконання роботи.

3. Нанесіть на карту положення Сонця в день виконання роботи, 10 червня, а також 22 грудня. Визначте моменти його сходу і заходу за середнім, Київським та Всесвітнім часом у ці дні.

4. Знайдіть тривалість дня у який виконується робота і результат порівняйте з даними відривного календаря. Повного збігу не буде. Поясніть причину цього розходження.

5. За допомогою зоряної рухомої карти визначте моменти зоряного часу на меридіані спостереження о 9^h і 17^h за середнім часом в день виконання роботи.

6. Визначте періоди часу в році, в які можна спостерігати від 21^h до 24^h спіральну галактику М 33 ( =1^h 31,1^m; =+30⁰ ) на широті Вінниці.

Дата _____ Час _______

Лабораторна робота №4

Тема роботи: пори року і теплові пояси на Землі

Мета роботи: З’ясувати причини зміни пір року на Земній кулі та кліматичні особливості теплових поясів. Визначити умови настання полярного дня та полярної ночі і їх тривалість на різних широтах. Визначити положення Сонця на небесній сфері залежно від широти місця спостереження і пори року та визначити умови настання і місце спостереження громадянських і астрономічних присмерків і білих ночей.

Обладнання, посібники і матеріали: астрономічний календар, навчальний зоряний атлас, географічна карта світу або глобус, модель небесної сфери, телурій.

Література: [1-4,6].

Завдання для теоретичної підготовки

1. На основі даних про те, що вісь Землі зберігає постійний напрям в космосі і, враховуючи нахил осі до площини обертання Сонця, з’ясувати характер зміни схилення Сонця протягом року.

2. Перевірити за допомогою астрономічного календаря схилення Сонця в дні рівнодень та в дні сонцестоянь. Довести, користуючись рисунками, залежність між зенітною відстанню світила в момент верхньої кульмінації і географічною широтою місця спостереження та схилення світила:

. (1)

В яких випадках в (1) стоїть знак "+", а коли “­-“?

3. Довести, що для моменту нижньої кульмінації справедлива формула:

. (2)

З наведених співвідношень (1) і (2) випливає, що разом зі зміною схилення Сонця міняється і його полуденна зенітна відстань. Чи обумовлює це зміну тривалості дня і ночі на одній і тій же географічній широті? Чи є несталість полуденної зенітної відстані Сонця причиною зміни пір року?

4. З’ясувати умови, при яких у високих широтах Сонце може не заходити або не сходити. Довести, що для цього треба використати формулу:

. (3)

5. Враховуючи астрономічну рефракцію і кутовий радіус Сонця перепишемо рівняння (3):

. (4)

З (4) слідує, що початок полярного дня настає раніше і закінчується пізніше, а початок полярної ночі настає пізніше, але закінчується раніше.

Контрольні запитання

1. Яка причина викликає зміну пір року і чи є вона єдиною причиною зміни погоди?

2. Який тепловий пояс ми звемо помірним? Скільки їх на Землі? Опишіть видимий рух Сонця та тривалість дня і ночі в різні пори року в них.

3. Який тепловий пояс ми називаємо тропічним. Опишіть видимий рух Сонця та тривалість дня і ночі в цьому поясі в різні пори року.

4. Яка максимальна і мінімальна висота Сонця на різних широтах полярного кліматичного поясу в різні пори року?

5. Як визначити дати настання безперервного полярного дня і безперервної полярної ночі у високих широтах Земної кулі?

6. Що ми звемо громадянськими та астрономічними присмерками?

7. Який характер зміни кількості сонячної енергії в залежності від фізичних умов на Землі, від широти місця спостереження і пори року.

8. Чому лише на екваторі день завжди рівний ночі?

Завдання для самостійної роботи

1. Користуючись ефемеридами Сонця в астрономічному календарі простежте за зміною схилення Сонця протягом року та побудуйте графік цієї зміни.

2. На якій географічній широті в дні весняного і осіннього рівнодення Сонце буває в зеніті в справжній полудень?

3. На яких географічних широтах в дні літнього і зимового сонцестоянь полуденна висота Сонця рівна 90⁰?

4. Розгляньте зміну пір року на Юпітері і Урані, для яких нахил осі до площини обертання навколо Сонця відповідно рівний 86⁰,9 і -8⁰.

5. З’ясуйте картину руху Сонця для спостерігача на північному полярному колі, починаючи з 22 грудня. В який день висота Сонця там буде максимальною. Визначте її.

6. В яку календарну дату починається полярний день на мисі Челюскін ( =77⁰ )? Яка його максимальна тривалість?

7. Чи можливий полярний день на мисі Горн? Відповідь обґрунтуйте.

8. Яка найбільша кількість білих ночей в Ігарці ( = 67⁰ ).

9. Визначте дати, коли у Вінниці вечірні астрономічні сутінки перекриваються з вранішніми.

Дата _____ Час _______