Lições. Lição 4

Há orioles nas florestas, e longitude em vogais
Em versos tônicos a única medida
Mas apenas uma vez por ano é derramado
Na natureza, a duração
Como na métrica de Homero.
Como se este Dia se abrisse como uma cesura:
Paz pela manhã
E comprimentos difíceis
boi no pasto
E preguiça dourada
Para extrair riqueza do junco
Nota inteira.
O. Mandelstam

Lição 4/4

Sujeito: Mudança na aparência do céu estrelado durante o ano.

Alvo: Ele conhecerá o sistema de coordenadas equatoriais, os movimentos anuais visíveis do Sol e os tipos de céu estrelado (mudanças durante o ano), aprenderá a trabalhar de acordo com o PKZN.

Tarefas :
1. educacional: introduzir os conceitos do movimento anual (aparente) dos luminares: o Sol, a Lua, as estrelas, os planetas e os tipos de céu estrelado; eclíptica; constelações do zodíaco; pontos de equinócio e solstício. A razão para o "atraso" dos clímax. Continue a formação da capacidade de trabalhar com PKZN - encontrando as eclípticas, constelações do zodíaco, estrelas no mapa por suas coordenadas.
2. nutrir: promover a formação da habilidade de identificar relações de causa e efeito; somente uma análise completa dos fenômenos observados permite penetrar na essência de fenômenos aparentemente óbvios.
3. Educacional: usando situações-problema, levar os alunos a uma conclusão independente de que a visão do céu estrelado não permanece a mesma ao longo do ano; atualizar os conhecimentos dos alunos sobre como trabalhar com mapas geográficos, para formar as habilidades e habilidades de trabalhar com PKZN (encontrar coordenadas).

Conhecer:
1º nível (padrão)- coordenadas geográficas e equatoriais, pontos no movimento anual do Sol, a inclinação da eclíptica.
2º nível- coordenadas geográficas e equatoriais, pontos no movimento anual do Sol, inclinação da eclíptica, direções e causas do deslocamento do Sol acima do horizonte, constelações zodiacais.

Ser capaz de:
1º nível (padrão)- definir de acordo com o PKZN para várias datas do ano, determinar as coordenadas equatoriais do Sol e das estrelas, encontrar as constelações do zodíaco.
2º nível- defina de acordo com o PKZN para várias datas do ano, determine as coordenadas equatoriais do Sol e das estrelas, encontre as constelações do zodíaco, use o PKZN.

Equipamento: PCZN, esfera celeste. Mapa geográfico e estelar. Modelo de coordenadas horizontais e equatoriais, fotos de vistas do céu estrelado em diferentes épocas do ano. CD- "Red Shift 5.1" (o caminho do Sol, Mudança das estações). Filme em vídeo "Astronomia" (parte 1, fr. 1 "Marcos das estrelas").

Comunicação interdisciplinar: Movimento diário e anual da Terra. A lua é um satélite da Terra (ciência natural, 3-5 células). Padrões naturais e climáticos (geografia, 6 células). Movimento circular: período e frequência (física, 9º ano)

Durante as aulas:

I. Pesquisa com alunos (8 min). Você pode testar na esfera celestial N.N. Gomulina, ou:
1. No quadro-negro :
1. Esfera celeste e sistema de coordenadas horizontal.
2. O movimento da luminária durante o dia e o clímax.
3. Tradução da medida horária em graus e vice-versa.
2. 3 pessoas em cartões :
K-1
1. Em que lado do céu está a luminária com coordenadas horizontais: h=28°, A=180°. Qual é a sua distância zenital? (norte, z=90°-28°=62°)
2. Cite três constelações visíveis hoje durante o dia.
K-2
1. Em que lado do céu está a estrela, se suas coordenadas são horizontais: h=34 0 , A=90 0 . Qual é a sua distância zenital? (oeste, z=90°-34°=56°)
2. Cite três estrelas brilhantes que vemos durante o dia.
K-3
1. Em que lado do céu está a estrela, se suas coordenadas são horizontais: h=53 0, A=270 o. Qual é a sua distância zenital? (leste, z=90°-53°=37°)
2. Hoje a estrela está em seu clímax superior às 21:34. Quando é seu próximo clímax inferior e superior? (após 12 e 24 horas, mais precisamente após 11 h 58 m e 23 h 56 m)
3. Outros(sozinhos em pares enquanto respondem no quadro-negro)
a) Converter para graus 21 h 34 m, 15 h 21 m 15 s. resp = (21. 15 0 +34. 15 "=315 0 +510" =323 0 30", 15 h 21 m 15 s =15. 15 0 +21. 15 "+15. 15" =225 0 + 315 "+ 225"= 230 0 18"45")
b) Converter para medida horária 05 o 15 "13 o 12" 24 "resp = (05 o 15" = 5 . 4 m +15 . 4 c \u003d 21 m , 13 o 12 "24" = 13 . 4 m +12 . 4 s +24,1/15 s = 52 m +48 s +1,6 s =52 m 49 s.6)

II. Novo material (20 min) Filme em vídeo "Astronomia" (parte 1, fr. 1 "Marcos das estrelas").

b) A posição da luminária no céu (meio celeste) também é determinada de forma única - em sistema de coordenadas equatoriais, onde o equador celeste é tomado como ponto de referência . (as coordenadas equatoriais foram introduzidas pela primeira vez por Jan Havelia (1611-1687, Polônia), em um catálogo de 1564 estrelas compilado em 1661-1687) - um atlas de 1690 com gravuras e agora é usado (título do livro didático).
Como as coordenadas das estrelas não mudam por séculos, portanto, esse sistema é usado para criar mapas, atlas, catálogos [listas de estrelas]. O equador celeste é um plano que passa pelo centro da esfera celeste perpendicular ao eixo do mundo.

pontos E-leste, C-oeste - o ponto de intersecção do equador celeste com os pontos do horizonte. (Os pontos N e S vêm à mente).
Todos os paralelos diários de corpos celestes são paralelos ao equador celeste (seu plano é perpendicular ao eixo do mundo).

Círculo de declinação - um grande círculo da esfera celeste passando pelos pólos do mundo e o luminar observado (pontos P, M, P ").

Coordenadas equatoriais:
δ (delta) - declinação da luminária - a distância angular da luminária ao plano do equador celeste (semelhante a φ ).
α (alfa) - ascensão certa - distância angular do equinócio vernal ( γ ) ao longo do equador celeste na direção oposta à rotação diária da esfera celeste (na direção da rotação da Terra), até o círculo de declinação (semelhante a λ medido a partir do meridiano de Greenwich). É medido em graus de 0 o a 360 o, mas geralmente em uma medida horária.
O conceito de ascensão reta era conhecido desde o tempo de Hiparco, que determinou o arranjo das estrelas em coordenadas equatoriais no século II aC. e., Mas Hiparco e seus sucessores compilaram seus catálogos de estrelas no sistema de coordenadas da eclíptica. Com a invenção do telescópio, tornou-se possível para os astrônomos observar objetos astronômicos com mais detalhes. Além disso, com a ajuda de um telescópio, era possível manter um objeto no campo de visão por muito tempo. A maneira mais fácil foi usar uma montagem equatorial para o telescópio, que permite que o telescópio gire no mesmo plano do equador da Terra. Como a montagem equatorial tornou-se amplamente utilizada na construção de telescópios, o sistema de coordenadas equatorial foi adotado.
O primeiro catálogo de estrelas que usou ascensão reta e declinação para determinar as coordenadas dos objetos foi o "Atlas Coelestis" de John Flamsteed de 3310 estrelas publicado em 1729 (a numeração ainda é usada hoje).

c) O movimento anual do Sol. Existem luminares [Lua, Sol, Planetas] cujas coordenadas equatoriais mudam rapidamente. A eclíptica é o caminho anual aparente do centro do disco solar através da esfera celeste. A inclinação para o plano do equador celeste está atualmente em um ângulo 23 cerca de 26", mais precisamente em um ângulo: ε = 23°26'21", 448 - 46", 815 t - 0", 0059 t² + 0", 00181 t³, onde t é o número de séculos julianos que se passaram desde o início de 2000. Esta fórmula é válida para os próximos séculos. Em períodos de tempo mais longos, a inclinação da eclíptica ao equador oscila em torno do valor médio com um período de aproximadamente 40.000 anos. Além disso, a inclinação da eclíptica em relação ao equador está sujeita a flutuações de curto período com período de 18,6 anos e amplitude de 18,42, além de flutuações menores (ver Nutação).
O movimento aparente do Sol ao longo da eclíptica é um reflexo do movimento real da Terra ao redor do Sol (comprovado apenas em 1728 por J. Bradley pela descoberta da aberração anual).

fenômenos espaciais

Fenômenos celestes decorrentes desses fenômenos cósmicos

Rotação da Terra em torno de seu eixo Fenômenos físicos:
1) desvio de corpos em queda para leste;
2) a existência de forças de Coriolis.
Exibições da verdadeira rotação da Terra em torno de seu eixo:
1) rotação diária da esfera celeste em torno do eixo do mundo de leste a oeste;
2) nascer e pôr do sol das luminárias;
3) a culminação dos luminares;
4) mudança de dia e noite;
5) aberração diária das luminárias;
6) paralaxe diária das luminárias
Rotação da Terra em torno do Sol Exibições da verdadeira rotação da Terra ao redor do Sol:
1) mudança anual na aparência do céu estrelado (movimento aparente dos corpos celestes de oeste para leste);
2) o movimento anual do Sol ao longo da eclíptica de oeste para leste;
3) mudança na altura do Sol ao meio-dia acima do horizonte durante o ano; a) mudança na duração das horas de luz do dia durante o ano; b) dia polar e noite polar nas altas latitudes do planeta;
5) mudança de estações;
6) aberração anual das luminárias;
7) paralaxe anual das estrelas

As constelações pelas quais a eclíptica passa são chamadas.
O número de constelações do zodíaco (12) é igual ao número de meses em um ano, e cada mês é indicado pelo signo da constelação em que o Sol está naquele mês.
13ª constelação Ophiuchus excluído, mesmo que o sol passe por ele. "Red Shift 5.1" (o caminho do Sol).

- equinócio vernal. 21 de março (dia é igual à noite).
Coordenadas do sol: α ¤ =0 h, δ ¤ =0 o
A designação foi preservada desde a época de Hiparco, quando este ponto estava na constelação de ÁRIES → agora está na constelação de PEIXES, em 2602 passará para a constelação de AQUÁRIO.
-solstício de verão. 22 de junho (o dia mais longo e a noite mais curta).
Coordenadas do sol: α ¤ =6h, ¤ \u003d + 23 cerca de 26 "
A designação foi preservada desde a época de Hiparco, quando este ponto estava na constelação de Gêmeos, depois na constelação de Câncer e, desde 1988, mudou-se para a constelação de Touro.

- equinócio de outono. 23 de setembro (dia é igual à noite).
Coordenadas do sol: α ¤ =12 h, δ tsize="2" ¤ =0 o
A designação da constelação de Libra foi preservada como a designação do símbolo da justiça sob o imperador Augusto (63 aC - 14 dC), agora na constelação de Virgem, e em 2442 passará para a constelação de Leão.
- solstício de inverno. 22 de dezembro (o dia mais curto e a noite mais longa).
Coordenadas do sol: α ¤ =18 h, δ ¤ =-23 cerca de 26"
Durante o período de Hiparco, o ponto estava na constelação de Capricórnio, agora na constelação de Sagitário, e em 2272 passará para a constelação de Ofiúco.

Embora a posição das estrelas no céu seja determinada exclusivamente por um par de coordenadas equatoriais, a visão do céu estrelado no local de observação na mesma hora não permanece inalterada.
Observando a culminação das luminárias à meia-noite (o Sol neste momento está na culminação inferior com ascensão reta em uma estrela diferente da culminação), você pode notar que em diferentes datas à meia-noite, diferentes constelações passam perto do meridiano celeste, substituindo uns aos outros. [Estas observações, uma vez levaram à conclusão sobre a mudança na ascensão reta do Sol.]
Vamos escolher qualquer estrela e fixar sua posição no céu. No mesmo local, a estrela aparecerá em um dia, mais precisamente, em 23 horas e 56 minutos. Um dia medido em relação a estrelas distantes é chamado estelar (para ser bem preciso, um dia sideral é o intervalo de tempo entre dois clímax sucessivos superiores do ponto do equinócio vernal). Para onde vão os outros 4 minutos? O fato é que, devido ao movimento da Terra ao redor do Sol, ele muda para um observador terrestre no fundo das estrelas em 1 ° por dia. Para "alcançá-lo", a Terra precisa desses 4 minutos. (foto à esquerda)
A cada noite subsequente, as estrelas mudam ligeiramente para oeste, subindo 4 minutos antes. Em um ano ele mudará em 24 horas, ou seja, a visão do céu estrelado será repetida. Toda a esfera celeste fará uma revolução em um ano - o resultado de um reflexo da revolução da Terra ao redor do Sol.

Então, a Terra faz uma rotação em torno de seu eixo em 23 horas e 56 minutos. 24 horas - o dia solar médio - o tempo de revolução da Terra em relação ao centro do Sol.

III. Fixação do material (10 min)
1. Trabalhe no PKZN (no decorrer da apresentação de novo material)
a) encontrar o equador celeste, eclíptica, coordenadas equatoriais, pontos de equinócio e solstício.
b) determinar as coordenadas de, por exemplo, estrelas: Capela (α Aurigae), Deneb (α Cygnus) (Capella - α=5 h 17 m, δ=46 o; Deneb - α=20 h 41 m, δ=45 o 17")
c) encontrar estrelas por coordenadas: (α=14,2 h, δ=20 o) - Arcturus
d) encontrar onde o Sol está hoje, em quais constelações no outono. (agora a quarta semana de setembro é em Virgem, o início de setembro é em Leão, Libra e Escorpião passarão em novembro)
2. Opcional:
a) A estrela culmina às 14:15. Quando é seu próximo clímax inferior e superior? (após 11:58 e 23:56, ou seja, às 2:13 e 14:11).
b) AES voou pelo céu desde o ponto de partida com coordenadas (α=18 h 15 m, δ=36 o) até o ponto com coordenadas (α=22 h 45 m, δ=36 o). Através de quais constelações o satélite voou.

4. Resumo da lição
1. Perguntas:
a) Qual é a necessidade de introduzir coordenadas equatoriais?
b) Quais são os dias notáveis ​​do equinócio, solstício?
c) Em que ângulo o plano do equador da Terra está inclinado em relação ao plano da eclíptica?
d) É possível considerar o movimento anual do Sol ao longo da eclíptica como evidência da revolução da Terra em torno do Sol?

Trabalho de casa:§ 4, atribuição de questões para autocontrole (p. 22), p. 30 (p. 10-12).
(é aconselhável distribuir esta lista de trabalhos com explicações a todos os alunos durante um ano).
Pode receber uma atribuição 88 constelações "(uma constelação para cada aluno). Responda as questões:

  1. Qual é o nome dessa constelação?
  2. Em que época do ano é melhor observá-lo em nossa (dada) latitude?
  3. A que tipo de constelação ela pertence: não ascendente, não posta, posta?
  4. É uma constelação do zodíaco do norte, do sul, equatorial?
  5. Nomeie objetos interessantes desta constelação e indique-os no mapa.
  6. Qual é o nome da estrela mais brilhante da constelação? Quais são suas principais características?
  7. Usando um mapa móvel do céu estrelado, determine as coordenadas equatoriais das estrelas mais brilhantes da constelação.

Lição projetada membros do círculo "Tecnologias da Internet" - Prytkov Denis(10 células) e Pozdnyak Victor(10 células), Alterado 23.09.2007 Do ano

2. Classificações

Sistema de coordenadas equatoriais 460,7 kb
"Planetarium" 410,05 mb O recurso permite instalar a versão completa do inovador complexo educacional e metodológico "Planetarium" no computador de um professor ou aluno. "Planetarium" - uma seleção de artigos temáticos - destina-se ao uso de professores e alunos nas aulas de física, astronomia ou ciências naturais nas séries 10-11. Ao instalar o complexo, é recomendável usar apenas letras em inglês nos nomes das pastas.
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