Підручник з Астрономії (рівень стандарту). 11 клас. Пришляк

Лабораторні роботи

Лабораторна робота № 1

Визначення географічної широти на місцевості за допомогою Полярної зорі

Мета: навчитись орієнтуватися на місцевості за допомогою Полярної зорі.

Обладнання: транспортир, штатив, нитка, висок-тягарець.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Для орієнтування на поверхні Землі застосовують горизонтальну систему координат, у якій основною площиною є математичний горизонт та прямовисна лінія. Прямовисну лінію OZ (див. рис. 2.4) визначають за допомогою звичайного виска-тягарця, який підвішують на нитці. Математичний горизонт є площиною, яку проводять перпендикулярно до прямовисної лінії та через око спостерігача.

Площина небесного меридіана (див. рис. 2.5) збігається з географічним меридіаном на поверхні Землі та перетинає горизонт у точках N (північ) і S (південь), а точки перетину небесного екватора та горизонту — Е (схід) та W (захід). Лінія NS перетину площин меридіана та горизонту називається полуденною лінією.

ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Знайдіть на небі за допомогою карти зоряного неба Полярну зорю в сузір’ї Малої Ведмедиці (див. рис. 2.8).

2. Прикріпіть на штативі транспортир із виском (рис. Л.1.1).

3. Спрямуйте транспортир на Полярну зорю таким чином, щоб ваше око було на одній прямій з лінійкою транспортира та зорею. Площина транспортира при цьому буде розташована в площині меридіана.

4. Виміряйте кут φ між позначкою 90° на транспортирі та ниткою виска, який дорівнює географічній широті місця спостереження.

5. Позначте на поверхні Землі напрям полуденної лінії.

Рис. Л.1.1. Визначення географічної широти за допомогою Полярної зорі. Кут між площиною горизонту та напрямком на полюс світу дорівнює географічній широті місця спостереження

6. Визначте географічну довготу λK та широту φK вашого населеного пункту за допомогою карти або дод. 5. 7. Результати запишіть у таблицю.

Географічні координати населеного пункту на карті

Географічна широта місця спостереження φ

Широта φK

Довгота λK

8. Порівняйте φK і φ.

9. Зробіть висновок.

Лабораторна робота №2

Визначення географічної довготи за допомогою сонячного годинника

Увага: під час виконання цієї роботи не можна дивитися на Сонце без спеціального світлофільтра!

Мета: навчитися орієнтуватися на місцевості за допомогою сонячного годинника.

Обладнання: папір, ножиці, клей.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

При вимірюванні часу збереглися дві системи відліку — зоряний час і сонячний час (§ 3). У повсякденному житті ми використовуємо тільки сонячний час, який можна визначити за допомогою сонячного годинника — звичайної палички, тінь від якої визначає місцевий час. Місцевий полудень — 12 година за місцевим часом — настає під час верхньої кульмінації Сонця, коли тінь від палички найкоротша.

Увага! Весною, в останню неділю березня, всі годинники в Європі переводять на одну годину вперед, тому влітку київський час буде випереджати місцевий час усіх міст України.

ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Зробіть сонячний годинник. Для цього перенесіть його викрійку (рис. Л.2.1) на аркуш паперу, розріжте окремі смуги і склейте їх, сполучаючи відповідні букви на них, як показано на рис. Л.2.2.

Рис. Л.2.2. Готовий сонячний годинник

5. Результати вимірювань та обчислень запишіть у таблицю:

6. Знайдіть географічну довготу місця спостереження λ вашого населеного пункту за допомогою географічної карти або дод. 5.

7. Порівняйте λ і λΜ.

8. Зробіть висновок.

Лабораторна робота №3

Сонячне світло — джерело енергії*

Увага: під час виконання цієї роботи не можна дивитися на Сонце без спеціального світлофільтра!

Мета: виміряти кількість сонячної енергії, яку отримує певна ділянка поверхні Землі протягом певного часу. Обладнання: олівець, лінійка.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Кількість енергії, яку отримує поверхня Землі від Сонця, залежить від кута падіння сонячних променів і:

ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Виміряйте довжину олівця Н та тіні L від сонячного світла. Для цього установіть олівець перпендикулярно до площини стола. Знайдіть кут падіння і сонячних променів за формулою:

і = arctg (H/L).

2. Визначте площу шкільного подвір’я S.

3. Обчисліть за допомогою формули (2), яку енергію отримує від Сонця шкільне подвір’я протягом 1 год.

4. Результати запишіть у таблицю:

Η, м

L, м

і, °

S, м2

Е, кВт • год

5. Визначте, скільки часу зможе світитися електрична лампа потужністю 100 Вт, якщо на її роботу буде витрачено 50% одержаної сонячної енергії.

6. Зробіть висновок.

* Цю роботу можна виконати двічі за рік — узимку та восени або весною.