Metodologi pelajaran 7
"Gerak semu dan konfigurasi planet"
Tujuan pembelajaran: pembentukan konsep tentang fenomena kosmik dan langit yang terkait dengan peredaran planet mengelilingi Matahari dan pergerakan semu benda kosmik lainnya.
Tujuan pembelajaran:
Pendidikan umum:
1) sistematisasi konsep fenomena langit: pergerakan dan konfigurasi planet yang tampak, diamati sebagai akibat dari pergerakan timbal balik dan lokasi benda langit relatif terhadap pengamat bumi;
2) pertimbangan terperinci tentang penyebab dan karakteristik fenomena kosmik revolusi planet mengelilingi Matahari dan konsekuensinya - fenomena langit: pergerakan nyata planet dalam dan luar dalam bola langit dan konfigurasinya (konjungsi atas dan bawah , elongasi, oposisi, kuadratur).
Pendidikan: pembentukan pandangan dunia ilmiah dalam perjalanan mengenal sejarah pengetahuan manusia dan penjelasan tentang fenomena langit yang diamati sehari-hari; melawan prasangka agama.
Mengembangkan: pembentukan keterampilan: pembentukan keterampilan untuk melakukan latihan penerapan rumus dasar astronomi bola dalam menyelesaikan masalah perhitungan yang relevan dan menggunakan peta bergerak langit berbintang, atlas bintang, buku referensi, kalender Astronomi untuk menentukan posisi dan kondisi visibilitas benda langit dan aliran fenomena langit.
Murid harus tahu:
Penyebab dan karakteristik utama fenomena langit yang ditimbulkan oleh revolusi planet-planet mengelilingi Matahari (pergerakan semu planet dalam dan luar dalam bola langit dan konfigurasinya);
- dasar-dasar klasifikasi fenomena kosmik dan langit dan skema geometris yang sesuai;
- konsep astronomi bola: konfigurasi planet (konjungsi atas dan bawah, elongasi, oposisi, kuadratur); periode sidereal dan sinodis revolusi dan rotasi planet;
- formula yang mengungkapkan hubungan antara periode sidereal dan sinode revolusi dan rotasi planet;
- kuantitas astronomi: periode sidereal dan sinodis revolusi dan rotasi planet.
Murid harus mampu untuk:
Gunakan rencana umum untuk mempelajari fenomena kosmik dan langit;
- gunakan kalender astronomi, buku referensi, dan peta seluler langit berbintang untuk menentukan kondisi permulaan dan perjalanan fenomena langit ini;
- memecahkan masalah yang berkaitan dengan perhitungan posisi dan kondisi visibilitas planet, dengan mempertimbangkan formula yang menyatakan hubungan antara periode sidereal dan sinodik dari revolusi dan rotasinya.
Alat bantu visual dan demonstrasi:
Film dan fragmen film: "Gerakan planet yang terlihat dan nyata", "The Loop of Mars".
Fragmen film slide“Struktur Tata Surya”.
Film-strip:"Gerakan benda langit yang terlihat".
tabel: "Tata surya".
Perangkat dan alat: peta bergerak dari langit berbintang; Kalender astronomi untuk tahun tertentu; model demonstrasi sistem planet; peta planet.
Pekerjaan rumah:
1) Mempelajari materi buku teks:
- B.A. Vorontsov-Velyaminova: §§ 8, 10; latihan 7.
- E.P. Levitan: §§ 7, 8; pertanyaan-tugas.
- A.V. Zasova, E.V. Kononovich: §§ 7, 8; latihan 8.7 (1-3).
2) Selesaikan tugas dari kumpulan tugas Vorontsov-Velyaminov B.A. : 127, 134; 138.
Rencana belajar
Tahapan pelajaran |
Metode presentasi |
Waktu, min |
|
Periksa dan perbarui pengetahuan |
Survei frontal, percakapan |
||
Pembentukan konsep tentang fenomena kosmik revolusi planet mengelilingi Matahari dan konsekuensinya - fenomena langit: pergerakan planet yang tampak di bidang langit dan konfigurasinya |
Kuliah, percakapan |
||
Penyelesaian masalah |
Bekerja di papan tulis, solusi mandiri untuk masalah di notebook |
15-17 |
|
Meringkas materi yang dibahas, meringkas pelajaran, pekerjaan rumah |
Metode penyajian materi
Di awal pelajaran, tes pengetahuan yang diperoleh di masa lalu dan pelajaran sebelumnya dilakukan secara tradisional, dan selama survei frontal, materi yang dimaksudkan untuk dipelajari diperbarui. Beberapa siswa bekerja di papan tulis, dan beberapa melakukan tugas tertulis, memecahkan masalah yang mirip dengan tugas utama latihan 1-5. Pertanyaan tambahan adalah:
1. Fenomena langit apa yang terjadi sebagai akibat dari: rotasi bumi pada porosnya; revolusi bulan mengelilingi bumi; revolusi bumi mengelilingi matahari.
2. Berikan deskripsi tentang fenomena langit yang dihasilkan oleh revolusi Bulan mengelilingi Bumi dan planet-planet mengelilingi Matahari (gerhana matahari dan bulan; okultasi bintang dan planet oleh Bulan; lintasan Venus dan Merkurius melintasi piringan Matahari; fenomena dalam sistem planet raksasa; perubahan kecerahan bintang variabel gerhana) . Jawaban dibangun atas dasar rencana umum untuk mempelajari fenomena kosmik dan langit menggunakan skema geometris yang sesuai.
1. Tunjukkan penyebab fenomena langit dengan menandai di depan setiap opsi pertanyaan nomor opsi jawaban yang benar, misalnya: A1; B2; B3, dll.
Fenomena langit |
fenomena ruang |
A. Rotasi semu dari langit berbintang |
1) rotasi Bumi di sekitar porosnya; Jawaban yang benar : A1; B3; DALAM 1; G2; D1; E1; F 2; Z 3; DAN 2 |
2. Strout E.K. : makalah ujian NN 3-4 topik "Landasan praktis astronomi" (diubah oleh guru menjadi tugas terprogram).
Pada pembelajaran tahap pertama, guru dalam bentuk ceramah menyampaikan materi tentang gerak semu dan konfigurasi planet.
Sifat gerakan yang terlihat dan kondisi visibilitas planet bagian dalam dijelaskan berdasarkan diagram pada Gambar. 48. Sifat seperti lingkaran yang kompleks dari gerakan semu planet luar paling baik dijelaskan berdasarkan fragmen "Gerakan nyata dan nyata planet" atau "Lingkaran Mars yang terlihat". Saat mereka tidak ada, kami merekomendasikan agar guru membuat diagram gambar di papan tulis (dan siswa di buku catatan mereka). 49, menyertai setiap tahapan pekerjaan dengan penjelasan yang sesuai. Dianjurkan untuk memberi tahu siswa planet mana yang dapat mereka lihat di langit pada waktu tertentu dalam setahun dan menjelaskan kepada mereka bagaimana menemukan planet-planet ini di antara konstelasi.
Perbedaan antara durasi periode sinodik dan sidereal planet ditunjukkan dengan menggunakan telurium. Planet dalam membuat 1 revolusi mengelilingi Matahari dan kembali ke titik orbit yang sama lebih cepat dari Bumi, planet luar lebih lambat dari Bumi.
Gerak semu dan konfigurasi planet
Gerakan semu yang kompleks dari planet-planet dalam bola langit disebabkan oleh revolusi planet-planet tata surya mengelilingi matahari. Kata "planet" dalam terjemahan dari bahasa Yunani kuno berarti "mengembara" atau "gelandangan".
Lintasan benda langit disebut nya orbit. Kecepatan planet-planet dalam orbitnya berkurang dengan jarak planet-planet dari Matahari.
Sehubungan dengan orbit dan kondisi visibilitas dari Bumi, planet-planet dibagi menjadi intern(Merkurius, Venus) dan luar(Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto).
Planet luar selalu menghadap Bumi dengan sisi yang disinari Matahari. Planet bagian dalam mengubah fase mereka seperti bulan.
Bidang orbit semua planet tata surya (kecuali Pluto) terletak di dekat bidang ekliptika, menyimpang darinya: Merkurius sebesar 7º, Venus sebesar 3,5º; yang lain memiliki kemiringan yang lebih sedikit.
Posisi timbal balik yang khas dari Matahari, Bumi, dan planet disebut konfigurasi. Konfigurasi planet yang sama terjadi pada titik yang berbeda di orbitnya, di konstelasi yang berbeda, pada waktu yang berbeda dalam setahun.
Konfigurasi di mana planet bagian dalam, Bumi dan Matahari berbaris disebut koneksi(Gbr. 48).
Beras. 48. Konfigurasi planet:
Bumi dalam hubungannya dengan Merkurius
dalam hubungan inferior dengan Venus dan berlawanan dengan Mars
Jika A adalah Bumi, B adalah planet bagian dalam, C adalah Matahari, fenomena langit disebut sambungan bawah. Dalam konjungsi inferior "ideal", Merkurius atau Venus transit melintasi piringan Matahari.
Jika A adalah Bumi, B adalah Matahari, C adalah Merkurius atau Venus, fenomena itu disebut sambungan atas. Dalam kasus "ideal", planet ini ditutupi oleh Matahari, yang tentu saja tidak dapat diamati karena perbedaan kecerahan tokoh-tokoh yang tak tertandingi.
Untuk sistem Bumi-Bulan-Matahari, bulan baru terjadi pada konjungsi bawah, dan bulan purnama terjadi pada konjungsi atas.
Sudut pembatas antara Bumi, Matahari dan planet bagian dalam disebut penghapusan terbesar atau pemanjangan dan sama dengan: untuk Merkurius - dari 17њ 30 "hingga 27њ 45"; untuk Venus - hingga 48º. Planet dalam hanya dapat diamati di dekat Matahari dan hanya pada pagi atau sore hari, sebelum matahari terbit atau setelah matahari terbenam. Visibilitas Merkurius tidak melebihi satu jam, visibilitas Venus adalah 4 jam (Gbr. 49).
Susunan susunan Matahari, Bumi, dan planet terluar disebut: 1) jika A adalah Matahari, B adalah Bumi, C adalah planet terluar - konfrontasi; 2) jika A adalah Bumi, B adalah Matahari, C adalah planet luar - koneksi planet dengan Matahari (Gbr. 48).
Konfigurasi di mana Bumi, Matahari dan planet (Bulan) membentuk segitiga siku-siku di ruang angkasa disebut segi empat: timur bila planet terletak 90º timur Matahari dan barat bila planet terletak 90º barat Matahari.
Gerakan semu benda langit seluruhnya terdiri dari:
1) pergerakan pengamat di permukaan bumi;
2) rotasi Bumi mengelilingi Matahari;
3) gerak yang tepat dari benda langit.
Untuk perhitungan yang akurat, para ilmuwan memperhitungkan pergerakan tata surya relatif terhadap bintang terdekat, rotasinya di sekitar pusat galaksi, dan pergerakan galaksi itu sendiri.
Pergerakan planet-planet bagian dalam pada bola langit direduksi menjadi pemisahan periodiknya dari Matahari sepanjang ekliptika baik ke timur atau ke barat oleh jarak sudut pemanjangan.
Pergerakan planet-planet luar pada bola langit bersifat seperti lingkaran yang lebih kompleks. Kecepatan pergerakan planet yang terlihat tidak merata, karena nilainya ditentukan oleh jumlah vektor dari kecepatan Bumi dan planet luarnya sendiri (Gbr. 50). Bentuk dan ukuran lingkaran planet bergantung pada kecepatan planet relatif terhadap Bumi dan kemiringan orbit planet terhadap ekliptika.
Sideris ( bintang) periode revolusi planet adalah interval waktu T , di mana planet membuat satu revolusi penuh mengelilingi Matahari dalam kaitannya dengan bintang-bintang.
Periode sinodis revolusi planet adalah interval waktu S antara dua konfigurasi berurutan dengan nama yang sama.
Untuk planet-planet bawah (dalam): . Untuk planet atas (luar): .
Panjang hari matahari rata-rata S karena planet-planet tata surya bergantung pada periode sidereal dari rotasinya di sekitar porosnya T, arah rotasi dan periode sideris revolusi mengelilingi Matahari T.
Untuk planet yang memiliki arah rotasi langsung di sekitar porosnya (sama dengan arah rotasinya mengelilingi Matahari):
Untuk planet dengan arah rotasi berlawanan (Venus, Uranus): .
Rumus untuk menghubungkan periode sinodik dan sidereal diperoleh dengan analogi dengan pergerakan jarum penunjuk jam. Analogi periode sinodis S akan ada interval waktu antara kebetulan jarum jam dan menit, analogi sidereal adalah periode rotasi jarum jam ( T 1 = 12j) dan jarum menit ( T 2 = 1 jam). Tangan bertemu lagi di tempat yang berbeda pada dial. Kecepatan sudutnya sama: ; . Selama periode waktu sinodis, jarum penunjuk jam menggambarkan busur , menit tangan .
=> .
Siswa melengkapi tabel. 6 informasi tentang fenomena kosmik dan langit yang dipelajari dalam pelajaran:
fenomena ruang |
|
revolusi planet tata surya mengelilingi matahari |
1. Pergerakan semu planet-planet dalam dan luar di ruang angkasa. 2. Konfigurasi planet: - koneksi: atas dan bawah; - elongasi (kepindahan terbesar); - kotak: timur, barat; - berlawanan. 3. Fenomena dalam sistem Matahari - planet bagian dalam: - transit Merkurius dan Venus melintasi piringan matahari. - perubahan fase planet dalam (Merkurius dan Venus). 4. Fenomena dalam sistem planet dan satelitnya: - perubahan posisi satelit relatif terhadap piringan planet; - lewatnya satelit pada piringan planet; - gerhana satelit oleh piringan planet. 5. Penutup bintang oleh piringan planet (badan planet). |
Sebagai bahan tambahan, dimungkinkan untuk mengenalkan siswa secara umum dengan sejumlah fenomena langit atmosfer:
Berdasarkan hukum optik geometris - hukum pembiasan cahaya, sejumlah fenomena langit dapat dijelaskan.
Beras. 52. Pembiasan astronomi |
Pembiasan astronomi- fenomena pembiasan (kelengkungan) sinar cahaya saat melewati atmosfer, yang disebabkan oleh ketidakhomogenan optik udara atmosfer. Karena kepadatan atmosfer berkurang dengan ketinggian, berkas cahaya melengkung diputar secara cembung ke arah zenit (Gbr. 52). Pembiasan mengubah jarak zenit (tinggi) tokoh-tokoh menurut hukum: r = a*tanz, Di mana: z- jarak zenit, a \u003d 60,25 "- konstanta refraksi untuk atmosfer bumi (pada T\u003d 0њС, P= 760 mm. rt. Seni.).
Di puncak, refraksi minimal - meningkat dengan kemiringan ke cakrawala hingga 35 "dan sangat bergantung pada karakteristik fisik atmosfer: komposisi, kepadatan, tekanan, suhu. Karena refraksi, ketinggian sebenarnya dari benda langit selalu kurang dari ketinggian yang terlihat: pembiasan "menaikkan" gambar bintang di atas Bentuk dan dimensi sudut tokoh-tokoh terdistorsi: saat matahari terbit dan terbenam, piringan Matahari dan Bulan "mendatar" di dekat cakrawala, karena tepi bawah bintang disk naik dengan pembiasan lebih dari yang atas (Gbr. 53).
Indeks bias cahaya terdistorsi tergantung pada panjang gelombang: dengan atmosfer yang sangat bersih, seseorang dapat melihat "sinar hijau" yang langka saat matahari terbenam atau matahari terbit. Karena jarak ke bintang jauh melebihi ukurannya, kita dapat menganggap bintang sebagai sumber cahaya titik, yang sinarnya merambat di ruang angkasa sepanjang garis lurus paralel. Pembiasan sinar cahaya bintang di lapisan atmosfer (aliran) dengan kepadatan berbeda menyebabkan berkedip bintang - amplifikasi yang tidak merata dan melemahnya kecemerlangannya, disertai dengan perubahan warna ("permainan bintang").
Atmosfer bumi menghamburkan sinar matahari. Hamburan cahaya terjadi pada ketidakhomogenan mikroskopis acak kepadatan udara, konsentrasi dan penghalusan dengan dimensi 10 -3 -10 -9 m.
Intensitas hamburan cahaya berbanding terbalik dengan pangkat empat panjang gelombang cahaya (hukum Rayleigh). Sinar ungu, biru dan biru tersebar paling banyak, oranye dan merah adalah yang terlemah.
Akibatnya, langit bumi berwarna biru pada siang hari: pengamat merasakan sinar matahari tersebar di atmosfer, yang spektrum pancarannya bergeser ke arah gelombang pendek. Untuk alasan yang sama, hutan dan pegunungan yang jauh tampak biru dan biru bagi kita.
Piringan Matahari dan Bulan saat matahari terbit dan terbenam berubah menjadi merah: saat mendekati cakrawala, jalur sinar cahaya yang telah lewat tanpa hamburan diperpanjang, spektrumnya bergeser ke arah gelombang panjang. Perhatikan fajar: pertama, garis tipis berwarna merah darah pada fajar pagi berubah menjadi pucat, berubah menjadi merah muda, dipenuhi dengan warna kuning, dan langit di puncak berubah dari gelap, hampir hitam menjadi ungu tua, lalu ungu, biru dan biru, dan di malam hari semuanya terjadi sebaliknya. Tidak pernah benar-benar gelap di Bumi pada malam hari: cahaya bintang dan Matahari yang lama terbenam tersebar di atmosfer menciptakan iluminasi 0,0003 lux yang dapat diabaikan.
Siang hari - hari selalu melebihi interval waktu dari matahari terbit hingga terbenam.
Hamburan sinar matahari di atmosfer bumi senja, transisi mulus dari siang - siang ke gelap - malam, dan sebaliknya. Senja disebabkan oleh iluminasi lapisan atas atmosfer oleh matahari di bawah cakrawala. Durasi mereka ditentukan oleh posisi Matahari di ekliptika dan garis lintang geografis tempat itu.
Membedakan senja sipil: periode waktu dari matahari terbenam (tepi atas piringan matahari) hingga perendamannya 6º -7º di bawah cakrawala; senja navigasi- sampai saat Matahari tenggelam di bawah cakrawala sebesar 12º dan astronomis, - hingga sudutnya 18°. Di ketinggian (± 59,5°) garis lintang Bumi, Malam Putih- fenomena peralihan langsung senja malam menjadi senja pagi tanpa adanya kegelapan.
Fenomena senja juga diamati di atmosfer padat planet Venus.
Siswa melengkapi tabel. 6 informasi baru:
fenomena ruang |
Fenomena langit muncul dari fenomena kosmik ini |
fenomena atmosfer |
1) Refraksi atmosfer: 2) Hamburan cahaya di atmosfer bumi:
|
Materi tentang kondisi visibilitas planet dan durasi visibilitas dalam berbagai konfigurasi paling baik dipahami oleh siswa saat menyelesaikan masalah yang relevan menggunakan peta bergerak langit berbintang:
Latihan 6:
1. 28 November 2000 Jupiter berlawanan dengan Matahari. Di konstelasi apa planet ini berada?
2. Di konstelasi manakah Merkurius (Venus), jika planet tersebut sekarang berada di konjungsi atas (bawah) dengan Matahari?
3. 21 Juli 2001 Merkurius berada pada elongasi barat terbesarnya. Di konstelasi apa pada jam berapa dan berapa lama planet ini dapat diamati?
4. Mars yang berseberangan terlihat di konstelasi Libra. Di konstelasi apakah matahari saat ini?
5. 2 hari sebelum bulan baru, pada tanggal 24 November 2000, Bulan melewati 3º utara Merkurius. Di konstelasi apa pada jam berapa (pagi atau sore) Anda harus mencari planet?
6. Berapa panjang satu tahun di Mars jika 780,1 d melewati dua oposisi?
7. Paling mudah mengamati Merkurius di dekat elongasinya. Mengapa? Seberapa sering mereka berulang jika tahun di Merkurius adalah 58,6 d?
8. Berapa durasi periode sidereal rotasi Jupiter mengelilingi Matahari, jika jaraknya 5 kali lebih jauh dari Matahari daripada Bumi? Pada interval waktu berapa konfrontasinya berulang?
9. Berapa kali perbedaan panjang tahun di Merkurius, Venus, Mars?
10. Bagaimana kondisi penampakan Bumi dari permukaan Bulan? Orbit satelit Venus? Dari permukaan Mars?
11. Membuat model tata surya berdasarkan model telurium: untuk mempelajari kondisi visibilitas dan pergerakan planet, Anda dapat memperumit model dengan membuat bola plastisin lainnya - "planet" berputar mengelilingi "Matahari": Merkurius, Venus, Mars, Yupiter, Saturnus.
12. Membuat model tata surya "linear". Kerugian utama telurium sebagai model tata surya adalah ketidaksesuaian antara skala ukuran benda kosmik dan jarak di antara mereka. Kami mengusulkan untuk membuat model tata surya agar Anda sendiri dapat melihat dan membandingkan ukuran matahari dan planet dengan jarak antarplanet dan ukuran tata surya secara keseluruhan.
Mari kita pilih rasio berikut sebagai skala: dimensi 1 cm dalam model kita sesuai dengan jarak kosmik 26.000 kilometer (Tabel 4). Model planet dapat dicetak dari plastisin multiwarna atau dipotong dari kertas berwarna dan ditempelkan pada karton.
Tab. 9
Ukuran planet tata surya
nama planet |
Ukuran planet |
Ukuran planet dalam model |
Matahari |
1.392.000 km |
54 cm 5 mm |
Air raksa |
4.900 km |
2 mm |
Venus |
12.100 km |
5 mm |
Bumi |
12.756 km |
5 mm |
Mars |
6.800 km |
3 mm |
Jupiter |
142.000 km |
6 cm 5 mm |
Saturnus |
120.000 km |
4 cm 8 mm |
Uranus |
50.000 km |
2 cm |
Neptunus |
50.000 km |
2 cm |
Pluto |
Mangkuk dari harta karun Rogozen Orbit bulan Ada kalimat dalam video tersebut periode revolusi bulan - periode revolusi bulan
. Ini adalah revolusi penuh (revolusi bulan), yaitu 27,3 hari Bumi, atau biasa disebut bulan sideris. RETROGRADE PLANET Semua planet di tata surya kita tersusun dalam urutan tertentu dan berada pada jarak tertentu dari Matahari. Mengamati posisi planet-planet dari Bumi, kita dapat melihatnya secara berkala mereka tampaknya berhenti dan kemudian mulai bergerak mundur dalam orbitnya.
Faktanya, planet-planet tidak bergerak mundur. Hanya saja Bumi kita "menyalip" planet ini atau itu di orbitnya. Jadi bagi seorang pengamat dari Bumi, tampaknya planet tetangga mulai "mundur". Seperti inilah penampakan pergerakan Merkurius dan Venus Gerakan semu Mars, Jupiter, Saturnus, dan Uranus Ini adalah bagaimana Anda akan melihatnya jika Anda berada di bawah sinar matahari. Gerak mundur Merkurius. Gerak mundur Mars. Beginilah cara Mars bergerak relatif terhadap bumi. Di mana transisi warna dari satu ke yang lain, planet membuat lingkaran, ini terjadi ketika kita mengejar Mars, dan kemudian mulai tertinggal di belakang Bumi. Di tengah adalah pengamat - Kita Orang adalah penghuni planet Bumi. Dari situlah "piring-piring" dalam ilustrasi ini berasal - ini adalah orbit Mars! Jika Anda melihat ke timur pada malam Agustus, sesaat setelah matahari terbenam, Anda akan melihat "bintang" kemerahan yang sangat terang. Dengan kecerahannya, itu bisa disalahartikan sebagai Venus, tetapi pada malam hari Venus tidak berada di timur. Ini Mars, dan sangat cerah karena sekarang ada konfrontasi antara Bumi dan Mars, dan bukan konfrontasi sederhana.
(2003). Mari kita lihat lebih dekat apa yang terjadi selama konfrontasi. Menurut definisi, oposisi adalah konfigurasi (posisi timbal balik) Matahari, Bumi, dan planet, ketika garis lintang ekliptika planet berbeda dari garis lintang Matahari sebesar 180o. Jelas bahwa situasi seperti itu hanya mungkin terjadi di planet luar. Oposisi Mars dari tahun 1997 hingga 2010. Di sepanjang orbit Bumi (lingkaran dalam), bulan-bulan perjalanannya melalui area ini ditunjukkan. Di orbit Mars (lingkaran luar), titik perihelion (P) dan aphelion (A) ditunjukkan. Pada garis yang menghubungkan planet-planet pada saat oposisi, tahun dan jarak minimum ke Mars ditunjukkan dalam satuan astronomi. (Gambar diambil dari artikel V.G. Surdin) Pemandangan dari Matahari. pergerakan planet Terlihat dari Bumi, pergerakan Mars di orbitnya. Untuk berada di titik awal, Mars perlu membuat 7 lingkaran-7 orbit, kemudian akan menempati posisi semula. Bintang berujung tujuh hanya bisa dengan gerak timbal balik Bumi dan Mars. Ini juga bagaimana pergerakan semu Mars dari Bumi. Bumi berada di tengah gambar. trek Mars. Jalur nyata Mars relatif terhadap Bumi, digambar menggunakan epicycles Ptolemeus dan deferen. Lingkaran putus-putus kecil adalah epicycle utama, yang besar adalah yang kecil. Membandingkan kurva ini dengan yang terlihat pada gambar di sebelah menunjukkan seberapa baik sistem Ptolemeus mewakili pergerakan planet yang kami amati. Perbedaan antara kurva-kurva ini terutama terletak pada kenyataan bahwa dalam kurva yang sesuai dengan hubungan nyata, loop kedua lebih kecil dari yang pertama, sedangkan, menurut Ptolemeus, semua loop harus berukuran sama. Penjelasan tentang gerakan semu yang kompleks dari planet "atas" (luar), menurut Copernicus. Ketika Bumi menempati posisi T1, dan planet berada pada posisi P1, maka planet tersebut akan muncul di langit pada titik P″1. Planet bergerak lebih lambat dari Bumi; ketika Bumi bergerak dari posisi T1 ke T2, planet akan bergerak dari titik P1 ke P2 dan kita akan melihatnya ke arah T2-P2 di titik cakrawala P "2, yaitu planet akan bergerak di antara bintang-bintang dari kanan ke kiri, ke arah panah No. I. Saat Bumi menempati posisi T3, maka kita akan melihat planet pada arah T3-P3 di titik cakrawala P" 2, sehingga planet di titik langit P "2 seolah-olah berhenti, lalu pergi belakang, dari kiri ke kanan, sepanjang panah No. 2. Dengan demikian, gerakan berdiri dan mundur planet merupakan fenomena semu yang terjadi akibat pergerakan Bumi di orbit. Gerak semu Mars, rentang waktu 15 tahun. Di tengah segitiga, Bumi dan Bulan, ini sama (mata yang melihat semuanya), hanya saja mereka tidak melihat kita, tetapi sebaliknya, kita melakukan pengamatan dari planet Bumi. Bagi seorang pengamat dari Bumi, pergerakan Matahari terlihat seperti ini. Untuk mengambil posisi aslinya, Venus perlu melakukan revolusi - 5 orbit. Gerakan Venus relatif terhadap Bumi. Lingkaran di dalam pentahedron adalah ekliptika Matahari, bintang dan pentagon diperoleh dengan saling berotasi Bumi dan Venus relatif satu sama lain. Grafik gerak Venus relatif terhadap Bumi. Juga pergerakan Venus yang terlihat, hanya memiliki 5 kelopak, 5 orbit, 5 sinar, planet lain tidak akan menggambar ini, pola serupa diperoleh karena pergerakan timbal balik Matahari-Bumi dan Venus. Karena jarak dan kecepatan pergerakan yang berbeda, serta karena letak planet relatif terhadap Bumi (grafik memiliki perbedaan yang signifikan). Diagram yang menunjukkan pendekatan dan divergensi Venus dari Bumi. Koneksi piramida Cheops, Khafre dan Mykerin, satelit kecil mereka dan Sphinx dengan tata surya. Sphinx melambangkan Matahari di konstelasi Leo.
. Piramida Cheops sesuai dengan planet Venus, piramida Khafre - planet Bumi, piramida Menkaure - planet Mars, dan satelit kecil piramida - satelit planet. Pemandangan planet Venus dari Bumi. Kredit: Carol Lakomiak Pengamatan planet Venus dari Bumi. Karena Venus lebih dekat ke Matahari daripada Bumi, sepertinya tidak pernah terlalu jauh darinya: sudut maksimum antara Venus dan Matahari adalah 47,8°. Karena ciri-ciri posisinya di langit Bumi, Venus mencapai kecerahan maksimumnya sesaat sebelum matahari terbit atau beberapa saat setelah matahari terbenam. Dalam 585 hari, periode visibilitas malam dan paginya bergantian: pada awal periode, Venus hanya terlihat di pagi hari, kemudian - setelah 263 hari, Venus menjadi sangat dekat dengan Matahari, dan kecerahannya tidak memungkinkan untuk melihat planet selama 50 hari; kemudian tibalah periode penampakan malam Venus, yang berlangsung selama 263 hari, hingga planet tersebut kembali menghilang selama 8 hari, berada di antara Bumi dan Matahari. Setelah itu, pergantian visibilitas diulangi dalam urutan yang sama. Fenomena ini terjadi kira-kira 4 kali dalam 243 tahun: pertama, 2 lintasan musim dingin diamati dengan frekuensi 8 tahun, kemudian berlangsung selang waktu 121,5 tahun, dan 2 lagi, kali ini musim panas, lintasan terjadi dengan frekuensi yang sama yaitu 8 tahun. Transit musim dingin Venus kemudian dapat diamati hanya setelah 105,8 tahun. Pergerakan matahari dan planet-planet di ruang angkasa. Pergerakan Matahari dan planet-planet di ruang angkasa hanya mencerminkan yang terlihat, yaitu gerakan yang tampak oleh pengamat duniawi. Selain itu, setiap pergerakan tokoh-tokoh di ruang angkasa tidak terkait dengan rotasi harian Bumi, karena yang terakhir direproduksi oleh rotasi ruang angkasa itu sendiri. Mengubah koordinat ekuator Matahari Saat Matahari berada di titik balik musim semi, kenaikan dan deklinasi kanannya adalah nol. Setiap hari kenaikan dan deklinasi kanan Matahari meningkat, dan pada titik titik balik matahari musim panas, kenaikan kanan menjadi sama dengan 90 ° (6j), dan deklinasi mencapai nilai maksimum +23 ° 26 ". Selanjutnya, kanan kenaikan terus meningkat, dan deklinasi menurun, dan pada titik di ekuinoks musim gugur mereka masing-masing mengambil nilai 180° (12j) dan 0°. Setelah itu, kenaikan kanan masih meningkat dan pada titik balik matahari musim dingin itu menjadi sama dengan 270° (18j), dan deklinasi mencapai nilai minimum −23°26", setelah itu mulai bertambah lagi. Planet atas dan bawah Bergantung pada sifat pergerakan di bola langit, planet dibagi menjadi dua kelompok: lebih rendah (Merkurius, Venus) dan atas (semua planet lain kecuali Bumi).
Ini adalah divisi yang dilestarikan secara historis; istilah yang lebih modern juga digunakan - planet internal dan eksternal (dalam kaitannya dengan orbit Bumi). Pergerakan planet yang lebih rendah Dalam pergerakannya di bola langit, Merkurius dan Venus tidak pernah jauh dari Matahari (Merkurius - tidak lebih dari 18 ° - 28 °; Venus - tidak lebih dari 45 ° - 48 °) dan dapat berada di timur atau barat. Momen perpindahan sudut terbesar planet ke timur Matahari disebut pemanjangan timur atau malam; ke barat - dengan perpanjangan barat atau pagi. Pergerakan planet atas Planet atas juga bergantian bergerak maju dan mundur. Ketika planet bagian atas terlihat di barat segera setelah matahari terbenam, ia bergerak di bidang langit dengan gerakan langsung, yaitu searah dengan Matahari. Namun, kecepatan planet atas di bola langit selalu lebih kecil dari Matahari, sehingga tiba saatnya ia mengejar planet - planet terhubung ke Matahari (yang terakhir berada di antara Bumi dan Matahari). planet). Setelah Matahari menyusul planet ini, ia terlihat di timur, sebelum matahari terbit. Kecepatan gerakan langsung berangsur-angsur berkurang, planet berhenti dan mulai bergerak di antara bintang-bintang dari timur ke barat, yaitu gerakan mundur. Di tengah busur gerak mundurnya, planet berada pada titik di bola langit yang berlawanan dengan posisi Matahari saat itu. Posisi ini disebut oposisi (Bumi berada di antara Matahari dan planet). Setelah beberapa saat, planet berhenti lagi dan mengubah arah pergerakannya menjadi garis lurus - dan siklus tersebut berulang. Letak planet 90° timur Matahari disebut kuadrat timur, dan 90° barat disebut kuadrat barat. (1) - titik balik matahari musim panas pada 21 Juni, (2) - 16 Agustus, (3) - titik balik matahari pada 23 September, (4) - titik balik matahari musim dingin pada 21 Desember. Lingkaran tanaman slide 2 Komposisi tata suryaPlanet - 8 planet besar dengan satelit dan cincin: Merkurius, Venus, Bumi (dengan Bulan), Mars (dengan Phobos dan Deimos), Jupiter (dengan cincin dan setidaknya 63 satelit), Saturnus (dengan cincin yang kuat dan setidaknya 55 satelit) – planet-planet ini dapat dilihat dengan mata telanjang; Uranus (ditemukan tahun 1781, dengan cincin dan sedikitnya 29 satelit), Neptunus (ditemukan tahun 1846, dengan cincin dan sedikitnya 13 satelit). Planet kerdil - Pluto (ditemukan pada tahun 1930, satelitnya Charon - adalah sebuah planet hingga 24/08/2006), Ceres (asteroid pertama yang ditemukan pada tahun 1801), dan objek sabuk Kuiper: Eris (136199, ditemukan pada tahun 2003) dan Sedna ( 90377, ditemukan pada tahun 2003). Planet kecil - asteroid = (Ceres pertama ditemukan pada tahun 1801 - dipindahkan ke kategori planet kerdil), terletak terutama di 4 sabuk: yang utama - antara orbit Mars dan Jupiter, sabuk Kuiper - di luar orbit Neptunus , Trojans: di orbit Jupiter dan Neptunus . Dimensi kurang dari 800 km. Hampir 300.000 diketahui Komet adalah benda kecil dengan diameter hingga 100 km, konglomerat debu dan es, bergerak dalam orbit yang sangat memanjang. Awan Oort (waduk komet) di pinggiran tata surya (3000 - 160000 AU). Benda meteor - benda kecil dari butiran pasir hingga batu berdiameter beberapa meter (terbentuk dari komet dan penghancuran asteroid). Yang kecil terbakar saat memasuki atmosfer bumi, dan yang mencapai bumi adalah meteorit. Debu antarplanet - dari komet dan asteroid yang menghancurkan. Gas antarplanet - dari Matahari dan planet, sangat langka. Radiasi elektromagnetik dan gelombang gravitasi. slide 3 Gerakan perulangan planet-planetLebih dari 2000 tahun sebelum NE, orang memperhatikan bahwa beberapa bintang bergerak mengelilingi langit - mereka kemudian disebut "mengembara" oleh orang Yunani - planet. Nama planet saat ini dipinjam dari orang Romawi kuno. Ternyata planet-planet mengembara di konstelasi zodiak. Karena jika diamati dari Bumi, pergerakan planet mengelilingi Matahari juga ditumpangkan pada pergerakan Bumi dalam orbitnya, planet bergerak dengan latar belakang bintang baik dari barat ke timur (gerakan langsung), atau dari timur ke barat (gerakan mundur). Pada tahun 1539, astronom Polandia Nicolaus Copernicus (1473-1543) mampu menjelaskan gerakan ini. Untuk internal, Venus Untuk eksternal, Mars Sifat pergerakan planet yang terlihat bergantung pada kelompok mana yang termasuk. slide 4 Pergerakan semu Mars di antara bintang-bintang dalam periode 10/1/2007 hingga 1/04/2008 Venus dan Jupiter di bawah sinar fajar senja. Fenomena selestial yang langka: lima planet tata surya (semuanya dapat dilihat dengan mata telanjang) bertemu di langit malam! Dari 13 Mei hingga 16 Mei 2002, bulan sabit muda hadir di dekat "tokoh-tokoh pengembara". slide 5 Konfigurasi planetUntuk konjungsi bawah (dalam), planet ini berada di Matahari-Bumi langsung. yang paling atas adalah planet di belakang Matahari (V2). yang lebih rendah adalah planet di depan Matahari (V4). pemanjangan adalah jarak sudut planet dari matahari. opium: Merkurius-28o, Venus-48o. timur - planet terlihat di timur sebelum matahari terbit di sinar fajar (V1). barat - planet ini terlihat di barat pada sinar fajar sore setelah matahari terbenam (V3). Inferior (dalam) - planet yang orbitnya terletak di dalam orbit bumi. Atas (luar) - planet yang orbitnya berada di luar orbit Bumi. Konfigurasi - posisi relatif karakteristik planet, Matahari dan Bumi. Untuk sambungan atas (luar), planet di belakang Matahari, pada garis lurus Matahari-Bumi (M1). oposisi - planet di belakang Bumi dari Matahari - waktu terbaik untuk mengamati planet luar, itu sepenuhnya diterangi oleh Matahari (M3). quadrature - seperempat lingkaran barat - planet diamati di sisi barat (M4). timur - diamati di sisi timur (M2). Spesies Planet luar dapat berada pada jarak sudut berapa pun dari Matahari. slide 6 Kondisi visibilitas planet dalam Planet dalam paling baik dilihat pada jarak maksimum dari Matahari (dalam elongasi), yaitu 28o untuk Merkurius dan 48o untuk Venus. Slide 7 Periode planetSelama pengembangan sistem heliosentris dari struktur dunia, Nicolaus Copernicus pada tahun 1539 menerima formula (persamaan periode sinodis) untuk menghitung periode revolusi planet dan menghitungnya untuk pertama kalinya. Planet bawah (dalam) mengorbit lebih cepat dari Bumi, dan planet atas (luar) lebih lambat. Sidereal (T - bintang) - periode waktu di mana planet membuat revolusi lengkap mengelilingi Matahari dalam orbitnya relatif terhadap bintang Sinodik (S) - periode waktu antara dua konfigurasi planet yang identik berturut-turut. untuk internal untuk eksternal Slide 8 Di puncak, refraksi minimal - meningkat dengan kemiringan ke cakrawala hingga 35 "dan sangat bergantung pada karakteristik fisik atmosfer: komposisi, kepadatan, tekanan, suhu. Karena refraksi, ketinggian sebenarnya dari benda langit selalu kurang dari ketinggian yang terlihat Bentuk dan dimensi sudut dari tokoh-tokoh terdistorsi: saat matahari terbit dan terbenam di dekat cakrawala, piringan Matahari dan Bulan "mendatar" karena tepi bawah piringan naik karena pembiasan lebih kuat daripada tepi atas .Pembiasan sinar cahaya bintang di lapisan atmosfer (aliran) dengan kepadatan berbeda menyebabkan bintang berkelap-kelip - amplifikasi yang tidak merata dan melemahnya kecerahannya, disertai dengan perubahan warnanya Refraksi astronomis - fenomena pembiasan (kelengkungan) sinar cahaya saat melewatinya atmosfer, yang disebabkan oleh ketidakhomogenan optik atmosfer. Pembiasan mengubah jarak zenit (tinggi) tokoh-tokoh, "menaikkan" citra tokoh-tokoh di atas posisinya yang sebenarnya. Lihat semua slide Di akhir abad XVI. Astronom Denmark I. Kepler, yang mempelajari gerak planet, menemukan tiga hukum geraknya. Berdasarkan hukum ini, I. Newton menurunkan rumus hukum gravitasi universal. Belakangan, dengan menggunakan hukum mekanika, I. Newton memecahkan masalah dua benda - dia menyimpulkan hukum yang dengannya satu benda bergerak di medan gravitasi benda lain. Dia menerima tiga hukum umum Kepler. hukum pertama Kepler Di bawah pengaruh gaya tarik-menarik, satu benda langit bergerak dalam medan gravitasi benda langit lain di sepanjang salah satu bagian berbentuk kerucut - lingkaran, elips, parabola, atau hiperbola. Planet-planet bergerak mengelilingi Matahari dalam orbit elips (Gbr. 15.6). Titik di orbit terdekat dengan Matahari disebut perihelion, yang paling jauh aphelion. Garis yang menghubungkan setiap titik elips dengan fokus disebut vektor radius Rasio jarak antara fokus ke sumbu utama (diameter terbesar) disebut eksentrisitas e. Elips semakin memanjang, semakin besar eksentrisitasnya. Sumbu semi-mayor elips a adalah jarak rata-rata planet dari Matahari. Komet dan asteroid bergerak dalam orbit elips. Lingkaran memiliki e = 0, elips memiliki 0< е < 1, у параболы е = 1, у гиперболы е > 1. Pergerakan satelit alami dan buatan mengelilingi planet, pergerakan satu bintang mengelilingi bintang lainnya dalam sistem biner juga mengikuti hukum Kepler umum pertama ini. hukum kedua Kepler Setiap planet bergerak sedemikian rupa sehingga vektor jari-jari planet tersebut mencakup luas yang sama dalam periode waktu yang sama. Planet bergerak dari titik A ke A" dan dari B ke B" dalam waktu yang bersamaan. Dengan kata lain, planet bergerak paling cepat di perihelion, dan paling lambat saat berada paling jauh (di aphelion). Jadi, hukum kedua Kepler menentukan kecepatan planet. Semakin besar, semakin dekat planet ini ke Matahari. Jadi, kecepatan komet Halley di perihelion adalah 55 km/s, dan di aphelion 0,9 km/s. hukum ketiga Kepler Kubus sumbu semi-mayor dari orbit benda, dibagi dengan kuadrat periode revolusinya dan jumlah massa benda, adalah nilai konstan. Jika T adalah periode revolusi satu benda mengelilingi benda lain pada jarak rata-rata A maka hukum umum ketiga Kepler ditulis sebagai a 3 / [T 2 (M 1 + M 2)] \u003d G / 4π 2 di mana M 1 dan M 2 adalah massa dari dua benda yang tertarik, dan G adalah konstanta gravitasi. Untuk tata surya, massa Matahari adalah massa planet mana pun, dan kemudian Sisi kanan persamaan adalah konstanta untuk semua benda di tata surya, yang diklaim oleh hukum ketiga Kepler, yang diperoleh ilmuwan dari pengamatan. Hukum umum ketiga Kepler memungkinkan untuk menentukan massa planet dari gerakan satelitnya, dan massa bintang biner dari elemen orbitnya. Pergerakan planet dan benda langit lainnya mengelilingi Matahari di bawah pengaruh gravitasi terjadi menurut tiga hukum Kepler. Undang-undang ini memungkinkan untuk menghitung posisi planet dan menentukan massanya dari gerakan satelit di sekitarnya. Astronomi. Kelas 11 - Abstrak dari buku teks "Fisika-11" (Myakishev, Bukhovtsev, Charugin) - Fisika kelas Gerakan planet yang terlihat Gerakan Matahari dan planet-planet di ruang angkasa hanya mencerminkan yang terlihat, yaitu gerakan yang tampak oleh pengamat bumi. Selain itu, setiap pergerakan tokoh-tokoh di ruang angkasa tidak terkait dengan rotasi harian Bumi, karena yang terakhir direproduksi oleh rotasi ruang angkasa itu sendiri. Pergerakan planet seperti lingkaran Lima planet dapat dilihat dengan mata telanjang - Merkurius, Venus, Mars, Jupiter, dan Saturnus. Secara tampilan, mereka tidak mudah dibedakan dari bintang, terutama karena mereka tidak selalu terang secara signifikan. Jika Anda mengikuti pergerakan planet, misalnya Mars, setiap bulan menandai posisinya di bagan bintang, maka fitur utama dari pergerakan planet yang terlihat dapat terungkap: planet menggambarkan lingkaran dengan latar belakang langit berbintang . Konfigurasi planet Planet yang orbitnya terletak di dalam orbit bumi disebut inferior, dan planet yang orbitnya terletak di luar orbit bumi disebut superior. Pengaturan timbal balik yang khas dari planet-planet relatif terhadap Matahari dan Bumi disebut konfigurasi planet. Konfigurasi planet bawah dan atas berbeda. Untuk planet yang lebih rendah, ini Untuk planet atas - konjungsi (atas dan bujur sangkar (timur lebih rendah) dan elongasi dan barat), konjungsi dan (timur dan barat). konfrontasi. Gerakan yang terlihat Planet atas paling baik dilihat di dekat planet yang lebih rendah, mengingatkan pada oposisi, ketika semua gerakan mengelilingi Matahari diarahkan ke Bumi yang berosilasi. belahan planet yang disinari matahari. Periode sidereal dan sinodik dari planet-planet. Periode waktu di mana planet melakukan revolusi penuh mengelilingi Matahari dalam orbit disebut periode revolusi sidereal (atau bintang) (T), dan periode waktu antara dua konfigurasi planet yang identik disebut periode sinodik (S) . |