Экспериментальное определение длительности года при помощи наблюдения за вращением звездного неба | Статья в журнале «Юный ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 18 июля, печатный экземпляр отправим 22 июля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Научные руководители: ,

Высокая теоретическая значимость Высокая научная новизна

Рубрика: Физика

Опубликовано в Юный учёный №9 (29) ноябрь 2019 г.

Дата публикации: 02.11.2019

Статья просмотрена: 27 раз

Библиографическое описание:

Садыков, Р. Н. Экспериментальное определение длительности года при помощи наблюдения за вращением звездного неба / Р. Н. Садыков, Н. Р. Садыков, В. Н. Понисаева. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2019. — № 9 (29). — С. 28-31. — URL: https://moluch.ru/young/archive/29/1766/ (дата обращения: 07.07.2020).



 

Ключевые слова: Полярная звезда, длительность года, вращение звездного неба.

 

Год — внесистемная единица измерения времени, которая исторически в большинстве культур означала однократный цикл смены сезонов (весна, лето, осень, зима). В большинстве стран календарная продолжительность года равна 365 или 366 суткам [1]. В данной статье предлагаем из экспериментально полученных данных определить длительность одного года.

В настоящее время год употребляется также в качестве временной характеристики обращения планет вокруг звёзд в планетарных системах, в частности оси Земли вокруг Солнца. Ось Земли проходит через Южный и Северный полюс. Полярная звезда из созвездия Малая Медведица располагается менее чем в 1° от Северного полюса мира, и поэтому почти неподвижна при наблюдении за вращением звездного неба в течение года [2]. Её очень удобно искать: направление на неё практически совпадает с направлением на север, а высота над горизонтом равна географической широте места наблюдения. Удобнее всего наблюдать за вращением созвездия Большая Медведица, а именно звездой Дубхе (Рисунок 1). Так как она одна из самых ярких звезд созвездия, а Большую Медведицу без труда найдет любой человек.

созвездия.png

Рис. 1. Взаимное расположение Большой и Малой Медведицы, Полярной звезды и звезды Дубхе

 

Зная, что Дубхе проходит угол за сутки, мы можем определить, сколько суток содержится в одном году. Действительно, один оборот оси Земли вокруг Солнца равняется 360°. Пусть  — это число суток в одну году. Тогда получаем следующее равенство: если угол разделить на число дней , то такое выражение будет равно отношению 360° к длительности одного года :

(1)

Для проведения эксперимента понадобится фотокамера с возможностью работы в ручном режиме. Можно использовать смартфон, предварительно установив на него приложение StarWalk2. Так же необходим штатив, чтобы неподвижно установить фотокамеру или телефон. Мы же предлагаем собрать нехитрое приспособление: соедините обычные линейки в рамку и при помощи клейкой ленты прикрепите к ней прозрачный файл. Посмотрите на небо и при помощи несмываемого маркера нанесите на файл линию горизонта, Полярную звезду и звезду Дубхе. Таким образом мы получим угол и сможем измерить его при помощи транспортира.

Для чистоты эксперимента мы в течение 8 месяцев измеряли расположение звезды Дубхе на небе. Измерения всегда проводили в 22 часа по местному времени в ясную погоду. Первое измерение было проведено 14.01.2019г. В этот день звезда находилась в точке . Второе измерение было проведено 27.04.2019г. В этот день звезда находилась в точке . Аналогичные измерения были проведены 19.05.2019г., 17.07.2019г. и 29.08.2019г. Этим дням соответствуют точки , и . Угол ; ; ; . На Рисунке 2 приведена расчетная схема, на которой точка О — Полярная звезда, точки ..... — положения звезды Дубхе в течение года.

чертеж.png

Рис. 2. Расчетная схема

 

Из равенства (1) получаем:

.(2)

Аналогично получаем

;

;

.(3)

Из равенств (2) и (3) следует среднее значение длительности одного года:

.(4)

 

Таблица1

Экспериментально полученные данные и результаты расчетов

Номер замера

, градусы

, сутки

, сутки

1

103

104

363.5

2

124

126

365.8

3

182

185

365.9

4

225

228

364.8

Средняя продолжительность года, сутки

365.4

 

Вывод: в работе получено хорошее совпадение экспериментальных результатов (средняя продолжительность года =365.4 суток) с ранее известными результатами (продолжительность года суток). Разницу между экспериментальным и теоретическим значением можно объяснить погрешностью измерения угла и погрешностью вычислений.

 

Литература:

 

  1.               Свободная энциклопедия Википедия, статья «Год» [Электронный ресурс] // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ %D0 %93 %D0 %BE %D0 % B4 (дата обращения: 27.10.2019).
  2.               Золотавкин Е. Полярная звезда: 10 фактов о самой известной звезде ночного неба [Электронный ресурс] // URL: https://biguniverse.ru/posts/polyarnaya-zvezda-10-faktov/ (дата обращения: 27.10.2019).
Основные термины (генерируются автоматически): Полярная звезда, сутки, звезда, звездное небо, Малая Медведица, расчетная схема.


Ключевые слова

Полярная звезда, длительность года, вращение звездного неба

Похожие статьи

Моделирование движения космических тел для исследования...

Целью было написать программу, определяющую местоположения тел, движущихся по инерции (баллистически) в космосе. Телами могут быть планеты, их естественные или искусственные спутники, Солнце, а также другие звезды со своими планетными системами.

Конспект непосредственно организованной деятельности...

‒ активизировать словарь детей: северный полюс, полярная ночь, северное сияние, яранга, чум, эскимосы, чукчи, оленеводство; ‒ воспитывать интерес к экспериментальной деятельности; ‒ воспитывать любовь к природе, целеустремленность, умение работать в команде.

Мифы тюркских народов Сибири о небесных светилах

Небо - обиталище богов и небо - небесная твердь, звездная степь, по которой тянутся свои кочевья.

Мифы о небесных светилах, особенно звёздах, были очень распространены.

Существуют мифы про утреннюю и вечернюю звезду, про Полярную звезду как золотой кол...

Ознакомление детей старшего дошкольного возраста с космосом

Описания звездного небо. Заучивание стихотворения. Наблюдение за звездами и созвездием «Большая медведица».

 уточнить представление детей о космосе, планетах, звездах и созвездиях.  расширять представление о Солнечной системе и о Солнце, как о звезде.

«Осенняя образность» в романе М. А. Шолохова «Тихий Дон»

Большая Медведица обозначает колесницу судьбы, приобретает сакральное значение (носительница жизни, возрождения). Космическое явление в традиционном восприятии символизирует колесницу судьбы, носительницу жизни.

Дополнение к анализу плаваний Пифея | Статья в журнале...

Аркты, это созвездия Малая и Большая медведица, в данном случае, вероятно, имелась ввиду высота небесного полюса, находящегося между ними. Высота небесного полюса (широта) Марселя равна 43°. Это равно высоте солнца летом в крайней северной точке плавания Пифея.

Использование наглядного моделирования при формировании...

При этом используем начальные символы частей суток: солнце, темный фон ночного неба.

На следующем этапе дети изучают не только названия и характерные признаки частей суток, но и последовательность, здесь целесообразно использовать наглядное моделирование.

Метафора как средство реализации лингво-культурологического...

Плывет Полярная Звезда. За ней вприпрыжку поспешая

Вечерняя звезда.Воздух был свежий и холодноватый, на чистом небе сияли крупные звезды.

Весть о солдатчине мало тревожила его: он верил в свою звезду.

Всю жизнь воссоздавать мечтой. Твой мир, горящий звездной славой.

Научный журнал «Молодой ученый» №12 (116) июнь-2 2016 г.

Анализ условий развития малого и среднего бизнеса в Приморском крае. Ахатов А. И., Моджина Н. В.

Мероприятия для поддержки малого и среднего предпринимательства во взаимодействии с правительством на примере Республики Татарстан.

Похожие статьи

Моделирование движения космических тел для исследования...

Целью было написать программу, определяющую местоположения тел, движущихся по инерции (баллистически) в космосе. Телами могут быть планеты, их естественные или искусственные спутники, Солнце, а также другие звезды со своими планетными системами.

Конспект непосредственно организованной деятельности...

‒ активизировать словарь детей: северный полюс, полярная ночь, северное сияние, яранга, чум, эскимосы, чукчи, оленеводство; ‒ воспитывать интерес к экспериментальной деятельности; ‒ воспитывать любовь к природе, целеустремленность, умение работать в команде.

Мифы тюркских народов Сибири о небесных светилах

Небо - обиталище богов и небо - небесная твердь, звездная степь, по которой тянутся свои кочевья.

Мифы о небесных светилах, особенно звёздах, были очень распространены.

Существуют мифы про утреннюю и вечернюю звезду, про Полярную звезду как золотой кол...

Ознакомление детей старшего дошкольного возраста с космосом

Описания звездного небо. Заучивание стихотворения. Наблюдение за звездами и созвездием «Большая медведица».

 уточнить представление детей о космосе, планетах, звездах и созвездиях.  расширять представление о Солнечной системе и о Солнце, как о звезде.

«Осенняя образность» в романе М. А. Шолохова «Тихий Дон»

Большая Медведица обозначает колесницу судьбы, приобретает сакральное значение (носительница жизни, возрождения). Космическое явление в традиционном восприятии символизирует колесницу судьбы, носительницу жизни.

Дополнение к анализу плаваний Пифея | Статья в журнале...

Аркты, это созвездия Малая и Большая медведица, в данном случае, вероятно, имелась ввиду высота небесного полюса, находящегося между ними. Высота небесного полюса (широта) Марселя равна 43°. Это равно высоте солнца летом в крайней северной точке плавания Пифея.

Использование наглядного моделирования при формировании...

При этом используем начальные символы частей суток: солнце, темный фон ночного неба.

На следующем этапе дети изучают не только названия и характерные признаки частей суток, но и последовательность, здесь целесообразно использовать наглядное моделирование.

Метафора как средство реализации лингво-культурологического...

Плывет Полярная Звезда. За ней вприпрыжку поспешая

Вечерняя звезда.Воздух был свежий и холодноватый, на чистом небе сияли крупные звезды.

Весть о солдатчине мало тревожила его: он верил в свою звезду.

Всю жизнь воссоздавать мечтой. Твой мир, горящий звездной славой.

Научный журнал «Молодой ученый» №12 (116) июнь-2 2016 г.

Анализ условий развития малого и среднего бизнеса в Приморском крае. Ахатов А. И., Моджина Н. В.

Мероприятия для поддержки малого и среднего предпринимательства во взаимодействии с правительством на примере Республики Татарстан.

Задать вопрос