Підручник з Природничих наук. 2 частина. 10 клас. Гільберг - Нова програма

КОТРА ГОДИНА?

Вимірювання часу людиною ґрунтується на періодичних явищах — таких, що повторюються через однакові інтервали часу. Наприклад, зміна дня й ночі, зміна вигляду Місяця, зміна пір року, коливання маятника.

Час вимірюють за допомогою годинників, які умовно поділяють на природні та штучні. Годинники (мал. 2.9) найчіткіше відображають єдність часу й руху, оскільки в кожному з них використано певний рух. В основу природних годинників покладено рух Сонця, Місяця, Землі. Люди давно помітили, що ці небесні тіла обов’язково повторюють своє положення відносно інших тіл.

Мал. 2.9. Годинники: а — найбільший пісочний годинник у світі встановлений під скляним куполом піраміди музею Nima Sand (містечко Ода в префектурі Сімане Японія). Маса піску в ньому — 1 тонна. Потрібно рівно рік, щоб пісок пересипався з верхньої частини колби в нижню; б — київський квітковий годинник визнано найбільшим у світі, його діаметр становить близько 20 метрів, а діаметр циферблата — 17,35 метрів; в — FOCS 1, атомний годинник у Швейцарії з похибкою 10—15, тобто не більше секунди за 30 мільйонів років; г — розумний годинник (англ. Smartwatch) — комп’ютеризований наручний пристрій, який окрім вимірювання часу виконує додаткові функції: відтворення музики, прийом сповіщень та дзвінків з мобільного телефону, відстеження маршрутів, збирання інформації з убудованих та зовнішніх датчиків — акселерометру, термометру тощо

Обертаючись навколо своєї осі в напрямку із заходу на схід, Земля робить повний оберт за добу. Сонце послідовно освітлює всю поверхню земної кулі. Якщо на глобусі від Гринвіцького (нульового) меридіана провести меридіани через кожні 15° довготи, то час на кожному з них відрізнятиметься від часу на сусідньому меридіані на 1 год. Коли на Гринвіцькому меридіані 12 годин (полудень), на довготі 180° — 24 години (північ), на довготі 90° на схід від Гринвіча — 18 годин (вечір), а на довготі 90° на захід — 6 годин (ранок). Куляста форма Землі та її обертання навколо своєї осі зумовлюють кожної миті однаковий час доби для всіх точок на одному меридіані від Північного полюса до Південного. Час на меридіані в певний момент називають місцевим, або сонячним.

Повний оберт (на 360°) навколо своєї осі Земля робить за 24 год, а за 1 год наша планета обертається на 15° (360° : 24 год = 15 градусів/год). Отже, місцевий час відрізнятиметься на 1 год в точках, віддалених одна від одної на 15° довготи, і на 4 хв — віддалених на 1° довготи (1 год = 60 хв; 60 хв : 15° = 4 хв/градус). Наприклад, якщо в Києві (30° 30' сх. д.) 10 год, то в Харкові (36° сх. д.) місцевий час становитиме 10 год 22 хв (36° - 30° 30' = 5° 30'; 5° 30' • 4 хв = 22 хв). Користуватися місцевим часом незручно, адже, рухаючись на захід або схід, стрілки годинника доведеться переводити з кожним градусом довготи назад або вперед на 4 хв. Це створює певні незручності в житті й діяльності людей. Щоб уникнути цих незручностей, прийнято визначати час за годинними поясами.

За міжнародною угодою, земну поверхню поділили на 24 смуги по 15° довготи кожна — годинні пояси (мал. 2.10). У кожному годинному поясі по центру проходить середній меридіан. Його місцевий час вважають однаковим у певний момент для всіх населених пунктів у межах цього годинного поясу. Місцевий час середнього меридіана поясу називають поясним. Середні меридіани годинних поясів віддалені один від одного на 15°, або на 1 год в часовому вимірі. Тому різниця в часі між поясами залежить від відстані між ними.

Пояс із Гринвіцьким меридіаном, що має довготу 0°, вважають початковим (або нульовим). Решті годинних поясів у напрямку від нульового поясу на схід присвоєно номери I, II, III і т. д. до XXIII. Деякі годинні пояси мають особливі назви. Наприклад, час нульового поясу називають західноєвропейським, або всесвітнім, час I поясу — середньоєвропейським, час II поясу — східноєвропейським.

Мал. 2.10. Карта годинних поясів

Україна зручно розташована відносно годинних поясів: 95 % її території лежить у II поясі, частина території Луганської, Донецької й Харківської областей — у III поясі, а незначна частина території Закарпатської області — у I поясі. Для зручності межі годинних поясів на суходолі проводять не чітко вздовж меридіанів, а з урахуванням державних кордонів. Уся територія України належить до II годинного поясу. Поясним часом у нашій країні є час середнього для II поясу меридіану (30° сх. д.), який проходить майже через м. Київ (мал. 2.11). Тому в Україні поясний час ще називають київським часом. За київським часом в Україні рухаються поїзди, автобуси й літаки, здійснюється міжміський і міжнародний телефонний і телеграфний зв’язок.

Мал. 2.11. Знак нульового кілометра в Києві розташовано біля Головпоштамту на Майдані Незалежності. Це колона з білого мармуру, яку вінчає блакитна земна куля з п’ятьма голубами в польоті — символами п’ятьох частин світу. Від колони з Глобусом по бруківці на всі боки розходяться лінії з назвами обласних центрів України та відстанями до них. На постаменті вказані відстані в кілометрах до різних міст світу. Поруч з нульовим кілометром, над входом у Головпоштамт, висить універсальний годинник, що показує час в 68 містах світу.

Поділ земної поверхні на годинні пояси відображено на карті годинних поясів (мал. 2.10). Сусідні пояси зафарбовано в різні кольори, щоб їх було легше розрізняти. Межі годинних поясів на морях і океанах збігаються з меридіанами. На верхній і нижній рамці карти цифрою позначено різницю в часі між кожним годинним поясом і початковим (нульовим). Знак «+» чи «-» біля цифри означає, яку дію потрібно зробити, щоб визначити час певного поясу. Це важливо знати людям, які постійно подорожують. Рухаючись на захід, стрілку годинника потрібно переводити на 1 год назад, а на схід — на 1 год вперед у кожному годинному поясі. Окремо на карті виділено кольором території, де прийнятий час відрізняється від часу початкового поясу на вказану цифрами величину.

З уведенням поясного часу постало важливе питання: з якого годинного поясу починатиметься нова доба? Умовно вважають, що доба починається в XII годинному поясі, на його середньому меридіані (180°). Там, де меридіан перетинає острови, провели лінію, яка відхиляється від меридіана. Цю лінію від полюса до полюса називають лінією зміни дат. Від неї відлічують початок кожної доби на земній кулі. Під час перетину лінії зміни дат зі сходу на захід додається одна доба. Якщо ж її перетинати у зворотному напрямку, та сама доба повторюється двічі.

У багатьох країнах у літній період годинники переводять на 1 год вперед, щоб ефективніше використати денне світло та зекономити електроенергію. «Переведений» час називають літнім. Отже, літній час — це час, що йде на 1 год вперед відносно стандартного часу, прийнятого в країні. В Україні стрілки годинників переводять на 1 год вперед в останню неділю березня. Восени літній час відміняють, і в останню неділю жовтня стрілки годинників переводять на 1 год назад.

Докладніше про...

https://www.youtube.com/watch?v=1EJeK-p1Y1A

https://www.youtube.com/watch?v=mPsLanVS1Q8

https://www.youtube.com/watch?v=IuFno-k8kWw

https://www.youtube.com/watch?v=9zW6c_hfZ4c

https://www.youtube.com/watch?v=eEpEeyqGlxA

https://www.youtube.com/watch?v=IJhgZBn-LHg

https://www.youtube.com/watch?v=TLCw_M3VtaA

https://www.youtube.com/watch?v=J1kOkoma_hM

https://www.youtube.com/watch?v=X1DkiuaFCuA

http://www.vokrugsveta.ru/article/289010/

https://www.hij.ru/read/issues/2013/january/1936/

До 1964 р. одиницю часу визначали за добовим обертанням Землі. Повний оберт Землі навколо своєї осі — це доба. Потім добу поділили на рівні частини, одержавши такі одиниці часу, як година (год) — 1/24 частина доби, хвилина (хв) — 1/60 частина години, секунда (с) — 1/60 частина хвилини.

Установлюючи ці одиниці, люди вважали, що тривалість повного оберту Землі навколо її осі є завжди однаковою. Однак вимірювання, проведені вченими за допомогою сучасних приладів, показали, що це не зовсім так. Зате періодичні процеси в мікросвіті виявилися стабільнішими. Тому для більшої точності вимірювання часу створено атомний годинник, що базується на періодичних процесах усередині атома. 1 с, виміряна за допомогою такого годинника, є еталоном часу.

Певні складності виникали й при укладанні календарів. Тривалий час у Європі користувалися юліанським календарем, який був запроваджений ще Юлієм Цезарем у 46 р. до н. е. У цьому календарі тривалість року була прийнята за 365 діб 6 год 00 хв 00 с, а для того щоб рік мав ціле число діб, було прийнято, що кожні 3 роки підряд триватимуть по 365 діб, а четвертий рік — 366 діб (високосний рік). Саме цей календар увійшов в основу історії християнської культури. Але Юліанський календар виявився недостатньо точним і давав похибку в 11 хв 14 с за рік (оскільки періодичність природного руху небесних тіл не є цілим числом). Різниця невелика, але за кожні 128 років із цих частинок нагромаджувалася ціла доба. Отже, якщо у 300 р. н. е. весняне рівнодення припадало на 21 березня, то через 128 років — на 20, ще через 128 років — на 19 і т.д. До середини XVI ст. дата весняного рівнодення змістилася вже на 10 діб і припадала на 11 березня. З датою весняного рівнодення пов’язане найбільше християнське свято — Пасха. Тому в 1582 р. Папа Римський Григорій ХІІІ здійснив реформу календаря. Щоб повернути весняне рівнодення з 11 на 21 березня, з лічби днів було вилучено 10 діб: після 4 жовтня 1582 р. настало не 5, а 15 жовтня. І щоб надалі така помилка не виникала внесли уточнення до розподілу високосних років: рік, номер якого кратний 400 — високосний; інші роки — рік, номер якого кратний 100 — невисокосний; інші роки — рік, номер якого кратний 4 — високосний. Таким чином, 1600 і 2000 роки були високосними, а 1700, 1800 і 1900 роки не були високосними і не буде 2100-й.

У цивільному житті України григоріанський календар або новий стиль був запроваджений урядом Центральної Ради в 1918 р.

Григоріанський календар теж не є ідеальним, але похибку на одну добу він дає приблизно через 33 століття.

ПОДУМАЙТЕ Й ВІДПОВІДАЙТЕ

1. Яку форму має Земля згідно із сучасними уявленнями?

2. Чи є зараз нагальна потреба звертатися до класичних методів, щоб довести кулястість Землі?

3. Які рухи в космосі здійснює Земля? Схарактеризуйте наслідки руху Землі навколо осі та навколо Сонця.

4. Яке значення для людини мають знання про форму й рухи Землі в космосі?

5. Місяць завжди звернений до Землі одним боком. Що спричинило це?

6. Як позначається добове обертання Землі на структурі берегів річок, що пливуть вздовж (приблизно) географічних меридіанів у Північній півкулі? А в Південній?

7. Поміркуйте, чому учасники першої навколосвітньої подорожі «загубили» одну добу.

8. Коли наступає полярна ніч на широті Південного полярного кола?

9. «Ніч здавалася нескінченно довгою. Нарешті, настав світанок... Сонце сходило на Заході». Тут розповідається про перехід карфагенян через екватор з Північної півкулі в Південну. Знайдіть допущену автором помилку. Чому ночі на екваторі європейцям здаються дуже довгими?

ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

1. Твій товариш (твоя подруга) живе в Нью-Йорку (США). Ви домовилися завтра зв’язатися по Skype о 16 годині за київським часом. Котра година буде на той час у Нью-Йорку?

2. У романі Жуля Верна «Навколо світу за вісімдесят днів» головний герой англієць Філеас Фогг, побившись об заклад, повинен був об’їхати земну кулю за 80 днів. На карті намалюйте шлях подорожі Філеаса Фогга. Поясніть, чому англієць вважав, що йому не вистачило кілька годин і тому він програв парі, а насправді він виграв парі, адже об’їхав земну кулю за 79 днів.

3. Київські вболівальники переглядаючи 23 вересня прямий ефір гри з футболу, який розпочався о 19:00 на стадіоні Арена у місті Львові, помічають, що у Львові ще світло, а в Києві вже темнішає (зайшло Сонце). Поясніть причину цього.

4. За старим стилем Іван Франко народився 15 серпня 1856 року. Яка дата народження І. Франка за новим стилем літочислення?

5. Генеральний бій під Берестечком між українською визвольною та польською окупаційною арміями відбувся 30 червня 1651 року за юліанським календарем (старий стиль). У який день відбулася ця подія за григоріанським календарем (новим стилем)?

6. Чи буде 3000 рік високосним? Чи був високосним 1940 рік?

ЗАХИСТ НАВЧАЛЬНИХ ПРОЕКТІВ

• Дослідження прояву сили Коріоліса на річках України або своєї місцевості.