 |
Астронет: Г.С. Яхно Содержание и методика проведения практических работ и моделирование астрономических явлений в курсе астрономии средней школы http://variable-stars.ru/db/msg/1173351/chapter48.html |
| << Предыдущая |
Работа N 3. Наблюдение изменения полуденной высоты Солнца
Оборудование: теодолит или простейший угломерный прибор.
1. Провести наблюдения за изменением полуденной высоты Солнца в течение 1-2 месяцев, проводя измерения один раз в неделю. Результаты измерения и данные о склонении Солнца в остальные месяцы года (взятые через неделю) занести в таблицу:|
Дата наблюдения |
Полуденная высота Солнца h |
Склонение Солнца d |
2. Построить график изменения полуденной высоты Солнца, откладывая по оси X даты, а по оси Y - полуденную высоту. На графике провести прямую, соответствующую высоте точки экватора в плоскости меридиана (для данного места), отметить точки равноденствий и солнцестояний и сделать вывод о характере изменения высоты Солнца в течение года.
Вычислять полуденную высоту Солнца по склонению в остальные месяцы года можно по уравнению h = 90 – j + d
Методические замечания
1. Для измерения высоты Солнца в полдень, надо иметь или направление полуденной линии, проведенной заранее, или знать момент истинного полудня по декретному времени. Рассчитать этот момент можно, если известно уравнение времени на день наблюдения, долгота места и номер часового пояса.
Тист. полд. = 12 + h + (n - l) + 1,
где h - уравнение
времени,
n - номер часового пояса,
l - долгота места, выраженная
в часовой мере.
Например, для г. Волгограда (n = 3, l
= 2ч 58м).
Тист. полд = 12ч + (3ч – 2ч
58м) + 1ч + h = 13ч
02м + h.
Так, 3 октября 1965 г. уравнение времени h = - 10м, то в этот день истинный полдень наступит в 12ч 52м по декретному времени. Для определения момента полудня (точнее для сигнализации о его наступлении) можно использовать описанное в настоящей главе фотореле с электрическим звонком.
2. Если окна класса выходят на юг, то установленный по меридиану, например, на подоконнике, квадрант-высотомер, дает возможность в истинный полдень сразу получать высоту Солнца.
При измерениях с помощью гномона,
также можно заранее приготовить шкалу на
горизонтальном основании и по длине тени
сразу получать величину угла h . Для
разметки шкалы используется соотношение 
, где l - высота гномона, L -
длина его тени.
Можно использовать и метод плавающего зеркальца, помещенного между рамами окна1. Зайчик, отброшенный на противоположную стену, в истинный полдень будет пересекать нанесенный на ней меридиан со шкалой высот Солнца. В этом случае весь класс, наблюдая за зайчиком, может отмечать полуденную высоту Солнца.
3. Поскольку в этой работе не требуется большой точности измерений и учитывая, что вблизи кульминации высота Солнца меняется незначительно (около 5' в интервале ± 10 мин. по отношению к моменту кульминации), время измерения может отклоняться от истинного полдня на 10-15 мин.4. Полезно в этой работе произвести хотя бы одно измерение с помощью теодолита. Следует учесть, что при наведении средней горизонтальной нити перекрестия под нижний край диска Солнца (фактически под верхний, так как труба теодолита дает обратное изображение) надо из полученного результата вычесть угловой радиус Солнца (примерно 16'), чтобы получить высоту центра диска Солнца.
Результат, полученный с помощью теодолита, можно в дальнейшем использовать для определения географической широты места, если по каким-либо причинам эту работу не удастся поставить специально.
1 Описание этого метода дано А.Д. Могилко в журнале "Физика в школе" 1956 г., N 4.
| << Предыдущая |