|
Читайте также: |
Велиляева Девлет-Султан Эмирзаковна
ученица 5-Бкласса гимназии № 11
имени К.А. Тренёва
города Симферополя
Научный руководитель:
Сейтасанова Ольга Игоревна
учитель физики, астрономии
гимназии № 11 им.К.А. Тренёва
города Симферополя
Симферополь 2013г.
ВВЕДЕНИЕ
Где бы ни оказался человек на суше или в океане, в джунглях или в пустыне, он в первую очередь должен сориентироваться, определить свое местонахождение.
Издавна одним из главных назначений астрономии была навигация - по звездам ориентировались капитаны кораблей в открытом море и проводники караванов в пустыне, многие столетия звезды помогали не сбиться с пути путешественникам - не зря же появилось выражение "путеводная звезда" как синоним надежности. Кстати, компас в Европе известен только с XI века, а до его изобретения только звезды и могли помочь в пути.
Во времена Древней Греции Полярная звезда была совсем не полярной, то есть была расположена так далеко от Полюса, что древние греки не использовали её в качестве ориентира, а определяли направление на север по звездам Большой Медведицы, которая была тогда намного ближе к северному Полюсу Мира.
Сведения о том, как ориентироваться на местности, очень полезны для каждого человека. Мне интересно изучать именно эту тему потому, что владея знаниями географического ориентирования, я могу безошибочно определить своё местоположение и найти правильный путь, направление окажись я в незнакомом месте и имея под рукой карту местности.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1.Что такое широта и долгота?
Форма Земли подобна сфере. Как же определить точку на поверхности этой сферы? Самый распространенный способ, чтобы найти точку на поверхности Земли является общеизвестным - с помощью географических координат, называемые широтой и долготой. Параллели и меридианы формируют сетчатую систему координат на поверхности Земли, с помощью которой любое место на Земле может быть точно определено. Широта и долгота - это их координаты, соответственно параллелей и меридианов, определяющие положение любой точки на поверхности Земли. Эти координатные величины измеряются в градусах и представляют собой угловые расстояния рассчитываемые от центра Земли до её поверхности относительно экватора по вертикали (у широты) и относительно нулевого меридиана по горизонтали (у долготы).
1.1.1 Широта
Широта — географическая координата в ряде систем сферических координат, определяющая положение точек на поверхности Земли, Солнца, планет и на небесной сфере относительно экватора.
Географическая широта — это угол между отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора, отсчитываемый от 0 до 90° в обе стороны от экватора. Географическую широту точек, лежащих в северном полушарии, принято считать положительной, широту точек в южном полушарии — отрицательной. Однако, принято говорить о широтах, больших по абсолютной величине — как о высоких, а о близких к нулю — как о низких.
Из-за отличия формы Земли от шара, географическая широта точек несколько отличается, т. е. от угла между направлением на данную точку из центра Земли и плоскостью экватора.
Широту места можно определить с помощью таких астрономических инструментов как секстант или гномон (прямое измерение), однако в наше время удобнее воспользоваться системой GPS и ГЛОНАСС (косвенное измерение). От широты, как и от времени года, зависит продолжительность дня.
Мы можем представить себе Землю как сферу, вращающуюся вокруг собственной оси. Концы оси - это Северный и Южный полюса. Экватор является линией вокруг Земли, проходящей на равном расстоянии от обоих полюсов. Экватор является линией широты со значением 0°. Это означает, что Экватор является отправной точкой отсчёта для измерения других линий широты. Числовое значение широты (градусы) указывает на угловое расстояние от центра Земли между Экватором и Северным или Южным полюсами на поверхности Земли. Линия, соединяющая все точки с одинаковыми значениями широты, называется линией широты. Этот термин обычно используется для обозначения линий, которые представляют собой значения в целых градусах.
1.1.2 Долгота
Долгота — географическая координата в ряде систем сферических координат, определяющая положение точек на поверхности Земли, Солнца, планет и на небесной сфере относительно начального меридиана.
Географическая долгота - угол между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начального нулевого меридиана, от которого ведётся счёт долгот. На Земле нулевой меридиан проходит через Гринвич и называется Гринвичским меридианом. Долготы от 0 до 180° к востоку от нулевого меридиана называют восточными, к западу западными. Следует подчеркнуть, что, в отличие от широты, для системы долгот выбор начала отсчёта (нулевого меридиана) произволен и зависит только от соглашения. Так, кроме Гринвича, в качестве нулевого ранее выбирались меридианы обсерваторий Парижа, Кадиса, Пулково (на территории Российской империи) и т. д.
Линии долготы, называемые меридианами, идут перпендикулярно линиям широты, и все они сходятся на полюсах Земли. Каждая линия долготы является половиной большого круга Земли. В разные времена существовали разные начальные точки отсчёта линий долготы. В конечном итоге было решено, что линия нулевой долготы проходит через Гринвичскую лабораторию, находящуюся в Англии на восточной окраине Лондона. Эту линию ещё называют нулевой или гринвичский меридиан. Числовое значение долготы (градусы) указывает на угловое расстояние от центра Земли между нулевым меридианом и точками к востоку или к западу от него на поверхности Земли
1.2 Астрономия и определение географических координат.
Астрономия возникла в глубокой древности в результате потребности людей определять время и ориентироваться при путешествиях. Уже простейшие наблюдения небесных светил невооружённым глазом позволяют определять направления как на суше, так и на море, а изучение периодических небесных явлений легло в основу измерения времени и установления системы календаря, позволяющего предвидеть сезонные явления, что было важно для практической деятельности людей. Астрономические знания Др. Китая дошли до нас в очень неполном и часто искажённом виде. Они состояли в определении времени и положения среди звёзд точек равноденствий и солнцестояний и наклонения эклиптики к экватору. В 1 в. до н. э. уже были известны точные синодические периоды движения планет. В Индии была составлена система летосчисления, в которой большую роль играло движение Юпитера. В Др. Египте по наблюдениям звёзд определяли периоды весенних разливов Нила, обусловливавших сроки земледельческих работ; в Аравии, где из-за дневной жары многие работы совершались по ночам, существенную роль играли наблюдения фаз Луны; в Др. Греции, где было развито мореплавание и вопросы ориентирования были крайне актуальными, в особенности до изобретения компаса, получили развитие способы ориентирования по звёздам. У многих народов, в частности в странах ислама, с периодичностью небесных явлений, главным образом фазами Луны, был связан религиозный культ. Довольно точные астрономические наблюдения производились и передавались последующим поколениям уже в самой глубокой древности. Проследить движение по звёздному пути Луны и планет было нетрудно, т. к. они видны ночью на фоне окружающих звёзд. Установить движение Солнца помогли наблюдения ярких звёзд, которые появлялись перед восходом Солнца на фоне утренней зари (т. н. гелиакические восходы). Эти наблюдения в сочетании с измерением полуденной высоты Солнца над горизонтом с помощью простейших приспособлений позволили довольно точно определить путь Солнца среди звёзд и проследить его движение, совершающееся с годичным периодом по наклонному к экватору большому кругу небесной сферы, названному эклиптикой. В Древнем Китае звёздное небо было подробно изучено и разделено на 122 созвездия, из них 28 зодиакальных. В связи с развивающимися мореплаванием и географическими исследованиями, требовавшими уточнения знаний положений звёзд и планет, несколько выдающихся астрономов, главным образом в Германии, возобновили наблюдения для усовершенствования планетных таблиц. В передовых университетах преподавалась геометрия.
1.2.1 Как определить широту и долготу по звёздам?
Высота полюса мира (рис.1) над горизонтом равна = углу PCN, а географическая широта = углу COR.Эти два угла имеют взаимно перпендикулярные стороны, поэтому и равны. Равенство этих углов – это способ определения географической широты: угловое расстояние полюса мира от горизонта равно географической широте. Для того что бы измерить географическую широту, необходимо измерить высоту полюса мира над горизонтом по формуле:
hp= φ
Полюс мира при кажущемся вращении неба, отражающем вращение Земли вокруг оси, занимает неизменное положение над горизонтом на широте. Звёзды за сутки описывают над горизонтом вокруг оси мира круги, параллельные небесному экватору. При этом каждое светило за сутки дважды пересекает небесный меридиан.
1.2. 3 Как провести необходимые измерения
Сначала с помощью угломера я определила, под каким углом видна Полярная звезда. Это и будет географическая широта места.
Для того чтобы определить географическую долготу моего населенного пункта, я провела линию местного меридиана. Он помог узнать местное солнечное время, а затем и географическую долготу.
За 0,5—1 ч до полудня я приступила к определению направления местного меридиана. На открытом месте вбила шест высотой 1 —1,5 м и выровняла его по отвесу. Затем при помощи веревки провела вокруг шеста с северной стороны полуокружность радиусом, чуть меньшим тени от шеста. Вот наступает момент, когда конец тени касается проведенной полуокружности. В этой точке я вбила первый колышек. В полдень самая короткая тень. После полудня она начала удлиняться и опять коснулась полуокружности, но только в другом месте. Здесь вбила второй колышек. Затем точки на полуокружности, обозначенные колышками, соединила прямой линией. Через середину линии к шесту проходит направление полуденной линии. Ее обозначила на местности. Итак, направление местного меридиана найдено.
На второй день, когда тень от шеста совпадет с направлением полуденной линии, я поставила стрелки часов на цифру 12. Теперь часы показывают местное солнечное время. Оно расходится со временем, по которому живут в населенном пункте.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Опыт № 1 «Солнечные часы»
С давних времён люди использовали два вида измерения времени: звёздное и солнечное. В повседневной жизни мы пользуемся солнечное время, которое мы определяем с помощью часов: обычной палочки тень от которой показывает на местное время.
Самая короткая тень от палочки определяется в кульминацию солнца, т.е в местный полдень.
Разница географических долгот Симферополя λ с и Киева λ к определяет разница между временем: Тс И временем Тк.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Для того чтобы сделать солнечные часы, я выполнила выкройку на бумаге. Я разрезала отдельные полосы и склеила их, а потом совместила соответствующие буквы. Для того что бы часы показывали верное время, я установила их в направлении на юг, так что в момент кульминации солнца «зайчик» от отверстия показывал 12 часов.(рис.2)
Таблица.
Опыт №2 Определение географической широты на местности с помощью Полярной звезды.
Я использовала в этом опыте транспортир (рис.3), штатив (рис.4), нить, отвес.
С помощью карты звёздного неба я нашла Полярную звезду (рис.5). Прикрепив на штатив транспортир с отвесом, направила его так, что мой глаз находился на одной прямой с линейкой транспортира и звездой. Итак, плоскость транспортира равна плоскости меридиана.
Для того чтобы определить географическую широту, я измерила угол между отметкой 90 градусов,и линией отвеса на транспортире.
ВЫВОДЫ
В ходе выполнения работы я узнала о том, как определять географические координаты любой местности, что такое астрономия.
Я научилась находить широту и определять время с помощью солнечных часов.
Выполнив измерения географической широты я установила, что географическая широта Симферополя равна 34 
06 ’
Теперь я могу с помощью Солнечных часов и транспортира в ясную погоду определить географические координаты любого места в Северном полушарии Земли.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.И.Корчагина, «Почему и потому» РОСМЭН, М. 2007г, 143 cтр.
2. Б.А Воронцов-Вельяминов. «Астрономия» РОСВЕЩЕНИЕ, М. 1989г,159 стр.
3.Н.П. Пришляк,.«Астрономия» РАНОК,Х,2011г, 159 стр 4. Т.И Базанова, Е.В Новак. «Природоведение» МИР ДЕТСТВА, Х. 2005г,191стр.
ПРИЛОЖЕНИЯ
рис.1
Как определить широту и долготу по звёздам?
рис.2
СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ
рис.3
Транспортир
рис.4
Штатив
рис.5
Полярная звезда
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ------------------------------------------------------2
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ-------------------------------------3-9
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ--------------------------------------10-11
ВЫВОДЫ---------------------------------------------------------12
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ-------------13
ПРИЛОЖЕНИЯ--------------------------------------------------14-16
Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 32 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Книга: Шаги к долголетию | | | Мета практики |