Определение размеров тел в солнечной системе


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИЙ И РАЗМЕРОВ ТЕЛ В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ10-11 классУМК Б.А.Воронцова-Вельяминова Форма и размеры Земли Греческий учёный Эратосфен, живший в Египте, провёл первое достаточно точное определение размеров Земли.Эратосфен (276 -194 г. до н.э.)Способ Эратосфена: измерить длину дуги земного меридиана в линейных единицах и определить, какую часть полной окружности эта дуга составляет; получив эти данные, вычислить длину дуги в 1°, а затем длину окружности и величину ее радиуса, т. е. радиуса земного шара. Длина дуги меридиана в градусной мере равна разности географических широт двух пунктов: φВ – φА . Греческий учёный Эратосфен, живший в Египте, провёл первое достаточно точное определение размеров Земли.Эратосфен (276 -194 г. до н.э.)Чтобы определить разность географических широт, Эратосфен сравнил полуденную высоту Солнца в один и тот же день в двух городах, находящихся на одном меридиане. В полдень 22 июня в Александрии Солнце отстоит от зенита на 7,2°. В этот день в полдень в городе Сиена (ныне Асуан) Солнце освещает дно самых глубоких колодцев, т. е. находится в зените. Следовательно, длина дуги составляет 7,2°. Расстояние между Сиеной и Александрией (800 км) у Эратосфена равна 5000 греческих стадий, т.е. 1 стадия = 160 м.𝐿5000= 36007,20, L=250 000 стадий или 40 000 км, что соответствует современным измерениям длины окружности земного шара. Вычисленный радиус Земли по Эратосфену составил 6 287 км. Современные измерения дают для усреднённого радиуса Земли величину 6 371 км. БазисСпособ, основанный на явлении параллактического смещения и предусматривающий вычисление расстояния на основе измерений длины одной из сторон (базиса – АВ) и двух углов А и В в треугольнике АСВ, применяется, если оказывается невозможным непосредственное измерение кратчайшего расстояния между пунктами.Чем дальше расположен предмет, тем меньше его параллактическое смещение, и чем больше перемещение наблюдателя (базис измерения), тем больше параллактическое смещениеПараллактическим смещением называется изменение направления на предмет при перемещении наблюдателя. Для определения длины дуги используется система треугольников – способ триангуляции, который впервые был применен еще в 1615 г. Пункты в вершинах этих треугольников выбираются по обе стороны дуги на расстоянии 30— 40 км друг от друга так, чтобы из каждого пункта были видны по крайней мере два других.Точность измерения базиса длиной в 10 км составляет около 1 мм. Измерив с помощью угломерного инструмента (теодолита) углы в треугольнике, одной из сторон которого является базис, геодезисты получают возможность вычислить длину двух других его сторон.СDВAEFБазисТриангуляция, рисунок XVI векаСхема выполнения триангуляции В какой степени форма Земли отличается от шара, выяснилось в конце XVIII в. Для уточнения формы Земли Французская академия наук снарядила две экспедиции: в экваториальные широты Южной Америки в Перу и на территории Финляндии и Швеции вблизи Северного полярного круга . Измерения показали, что длина одного градуса дуги меридиана на севере больше, чем вблизи экватора. Это означало, что форма Земли – не идеальный шар: она сплюснута у полюсов. Ее полярный радиус на 21 км короче экваториального. Для школьного глобуса масштаба 1: 50 000 000 отличие этих радиусов будет всего 0,4 мм, т. е. совершенно незаметно.Отношение разности величин экваториального и полярного радиусов Земли к величине экваториального называется сжатием. По современным данным, оно составляет 1/298, или 0,0034, т.е. сечение Земли по меридиану будет эллипсом. В настоящее время форму Земли принято характеризовать следующими величинами:сжатие эллипсоида –1 : 298,25;средний радиус – 6371,032 км;длина окружности экватора – 40075,696 км.В XX в. благодаря измерениям, точность которых соста­вила 15 м, выяснилось, что земной экватор также нельзя счи­тать окружностью. Сплюснутость экватора составляет всего 1/30 000 (в 100 раз меньше сплюснутости меридиана). Более точно форму нашей планеты передает фигура, называемая эллипсоидом, у которого любое сечение плоскостью, проходящей через центр Земли, не является окружностью. Определение расстояний в Солнечной системе. Горизонтальный параллакс DRГоризонтальный параллакс светилаИзмерить расстояние от Земли до Солнца удалось лишь во второй половине XVIII в., когда был впервые определен горизонтальный параллакс Солнца. Горизонтальным параллаксом (p) называется угол, под которым со светила виден радиус Земли, перпендикулярный лучу зрения.D = 𝑅𝑠𝑖𝑛𝑝 D = 206 265” 𝑝R , Значению параллакса Солнца 8,8” соответствует расстояние равное 150 млн км. Одна астрономическая единица (1 а. е.) равна 150 млн км.Для малых углов, выраженных в радианах, sin p ≈ p. 1 радиан = 206 265”D = (2•105)” 𝑝R илиЧем дальше расположен объект, тем меньше его параллакс. Наибольшее значение имеет параллакс Луны, который в среднем составляет 57'. Во второй половине XX в. развитие радиотехники позволило определять расстояния до тел Солнечной системы посредством радиолокации. Первым объектом среди них стала Луна. На основе радиолокации Венеры величина астрономической единицы определена с точностью порядка километра. В настоящее время благодаря использованию лазеров стало возможным провести оптическую локацию Луны. При этом расстояния до лунной поверхности измеряются с точностью до сантиметров.Пример решения задачиНа каком расстоянии от Земли находится Сатурн, когда его горизонтальный параллакс равен 0,9"?Дано: p1=0,9“D= 1 а.е.p  = 8,8“D1 - ?D1 = (2•105)” 𝑝1R , D  = (2•105)” 𝑝R ,  D1D  = 𝑝𝑝1 Решение:D1 = D 𝑝𝑝1 = 1 а.е. •8,8“0,9“  = 9,8 а.е.  Ответ: D1 = 9,8 а.е. Определение размеров светил Зная расстояние до светила, можно определить его линейные размеры, если измерить его угловой радиус р. Формула, связывающая эти величины, аналогична формуле для определения параллакса: Пример решения задачиЧему равен линейный диаметр Луны, если она видна с расстояния 400 000 км под углом примерно 30'?Дано: D= 400000 кмρ = 30’d - ?Решение:Если ρ выразить в радианах, то r = D ρ d = 400 000 км •30'•60“206 265“  = 3490 км.  Ответ: d= 3490 км.D = 𝑅𝑠𝑖𝑛𝑝 Учитывая, что угловые диаметры даже Солнца и Луны составляют примерно 30', а все планеты видны невооруженному глазу как точки, можно воспользоваться соотношением: sin р ≈ р. D = 𝑅𝑝 D = 𝑟ρ r = ρ𝑝 R Тогда: и Следовательно,Если расстояние D известно, то r = D ρ, где величина ρ выражена в радианах. Вопросы (с.71)1. Какие измерения, выполненные на Земле, сви­детельствуют о ее сжатии? 2. Меняется ли и по какой причи­не горизонтальный параллакс Солнца в течение года? 3. Каким методом определяется расстояние до ближайших планет в настоящее время? Домашнее задание1) § 11. 2) Упражнение 11 (с.71) 1. Чему равен горизонтальный параллакс Юпитера, наблюдаемого с Земли в противостоянии, если Юпитер в 5 раз дальше от Солнца, чем Земля? 2. Расстояние Луны от Земли в ближайшей к Земле точке орбиты (перигее) 363 000 км, а в наиболее удаленной (апогее) – 405 000 км. Определите горизонтальный параллакс Луны в этих положениях. 3. Во сколько раз Солнце больше, чем Луна, если их угловые диаметры одинаковы, а горизонтальные параллаксы равны 8,8" и 57' соответственно? 4. Чему равен угловой диаметр Солнца, видимого с Нептуна? Воронцов-Вельяминов Б.А. Астрономия. Базовый уровень. 11 кл. : учебник/ Б.А. Воронцов-Вельяминов, Е.К.Страут. - М.: Дрофа, 2013. – 238сCD-ROM «Библиотека электронных наглядных пособий «Астрономия, 9-10 классы». ООО «Физикон». 2003http://static.webshopapp.com/shops/021980/files/053607438/fotobehang-planeten-232cm-x-315cm.jpg http://images.1743.ru/images/1743/2017/06_june/image_18062017102234_14977633549594.jpghttp://www.creationmoments.com/sites/creationmoments.com/files/images/What%27s%20the%20Right%20Answer.jpghttps://videouroki.net/videouroki/conspekty/geom9/26-izmieritiel-nyie-raboty.files/image021.jpghttp://www.muuseum.ut.ee/vvekniga/pages/data/geodeesia/1-CD006-Triangulation_16th_century.jpghttp://elima.ru/i/12/000054e.jpghttp://otvet.imgsmail.ru/download/182729882_1ef2e5f39d37858546ff499b3558a78a_800.pnghttp://www.radartutorial.eu/01.basics/pic/radarprinzip.bigger.jpg

Приложенные файлы

  • pptx 10988381
    Размер файла: 3 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий