Skaičiuojant laiką. Geografinės ilgumos nustatymas. Kalendorius. Tikslaus laiko nustatymas Tikslus laikas astronomijos mėgėjams

Paprasti mirtingieji retai susimąsto, kas yra laikas. Jį atpažįsta iš laikrodžio, kurį tikrina per televiziją ar radiją.

Tačiau ir ten esantį laikrodį reikia patikrinti.

Tai atliekama naudojant tikslius laiko signalus, siunčiamus astronominių observatorijų, kurios savo ruožtu tikrina laikrodį naudodamos žvaigždes. Astronominiuose stebėjimuose naudojamas sideralinis laikas.

Astronominis laikas ir laiko juostos

ŽVAIGŽDŽIŲ LAIKAS

Siderinis laikas – laikas, susijęs su Žemės sukimu ne Saulės, o tam tikro dangaus sferos taško – pavasario lygiadienio – atžvilgiu. Laikotarpis tarp dviejų iš eilės šio taško kulminacijų yra mums seniai pažįstama siderinė diena.

Taigi, siderinis laikas yra pagrindas, ant kurio laikosi visa mūsų laiko skaičiavimo sistema, nors daugelis to neįtaria, nes saulės laikas yra mūsų gyvenimo pagrindas.

SAULES LAIKAS

Saulės laiko terminas nėra visiškai tikslus, nes yra du saulės laikai: tikrasis saulės laikas ir vidutinis saulės laikas. Ypatingas pastarojo tipas yra standartinis laikas.

Norėdami suprasti, kas yra standartinis laikas, pirmiausia turime žinoti, kas yra tikrasis saulės laikas.

TIKRAS SAULES LAIKAS

Tai laikas, kurį nustato saulės laikrodis.

Saulės laikrodis rodo vidurdienį, kai Saulė kerta dienovidinį. Laiko intervalas tarp dviejų nuoseklių perėjimų dienovidiniu yra tikroji saulės diena.

TIKROS SAULĖTOS DIENOS

Saulėta diena prasideda ir... baigiasi vidurdienį. Tai paprastas ir natūralus laiko matavimo būdas, naudojamas daugelį šimtmečių.

Tačiau mūsų amžiuje, kai reikia žinoti tikslų laiką ir būtina, kad laikas būtų skaičiuojamas tolygiai, toks laiko kaupimo būdas netinka, nes tikrosios saulės dienos yra skirtingo ilgio.

Dabar laiko vienetas – sekundė – skaičiuojamas pagal laikotarpį, per kurį įvyksta 9192631770 elektromagnetinės spinduliuotės virpesių, kurių dažnis lygus tam tikros sugerties linijos dažniui cezio atomų spektre.

Šis sekundės skaičiavimas yra daug tikslesnis nei skaičiavimas naudojant astronominius stebėjimus.

Tikrasis kasdienis Saulės judėjimas dangumi yra netolygus ištisus metus.

Kartais atrodo, kad Saulė juda šiek tiek greičiau, kartais šiek tiek lėčiau, o laiko intervalai tarp dviejų iš eilės vidurdienių yra skirtingi.

Jie gali skirtis beveik visa minute.

Todėl jei mūsų laikrodžius tikrins Saulė, kiekvieną dieną pagal Saulės padėtį teks juos šiek tiek pastumti pirmyn arba atgal, o tai neabejotinai būtų labai nepatogu praktiniu požiūriu.

Taip atsitinka visų pirma dėl to, kad Žemės orbita yra ne taisyklingas apskritimas, o elipsė, kurios viename iš židinių yra Saulė.

Todėl Žemė kartais yra arčiau, o kartais toliau nuo Saulės. Kai Žemė yra arčiau Saulės, ji skrieja greičiau, todėl atrodo, kad Saulė dangumi juda šiek tiek greičiau. Nukrypimas nuo apskritimo nedidelis – tik apie 3 proc.

Arčiausiai Saulės esančiame taške – perihelijonas (gr. peri – apie, Helios – Saulė) – Žemė yra 5 milijonais kilometrų arčiau Saulės nei prie afelio (lot. apo – nuo), o vidutinis atstumas iki Saulės yra maždaug 150 milijonas kilometrų.

Šiauriniame pusrutulyje nuo pavasario iki rudens lygiadienio praeina maždaug 186 dienos, o nuo rudens iki pavasario – 179 dienos (skirtumas apie 3%). Mūsų pusrutulyje vasara maždaug savaite ilgesnė nei žiema.

Be to, saulės laikas priklauso nuo stebėjimo vietos. Tikrasis vidurdienis pasislenka maždaug viena minute, o ilguma keičiasi kas ketvirtį laipsnio. Kad išvengtų pirmojo iš šių dviejų nepatogumų – nevienodo tikrosios saulės dienos ilgio, astronomai įvedė vidutinį saulės laiką.

VIDUTINIS SAULES LAIKAS

Vidutinis saulės laikas, kuris yra pagrįstas saulės dienos vidurkiu, t. y. saulės dienų vidurkiu per metus.

Tai yra vidutinė saulės diena, kurią turime omenyje sakydami, kad siderinė diena yra 3 minutėmis 55,91 sekundės trumpesnė už saulės dieną (t. y. saulės dienos minutėmis ir sekundėmis). Siderinėje dienoje yra 24 siderinės valandos, kurios, žinoma, kaip ir siderinės minutės bei sekundės, yra trumpesnės nei saulės valandos, minutės ir sekundės.

Kad diena baigtųsi ne vidurdienį, o vidurnaktį, įvestas civilinis laikas; jis lygus vidutiniam saulės laikui plius 12 valandų. Taigi civilinė diena prasideda ir baigiasi vidurnaktį.

Taigi, jei jūsų laikrodis pakankamai tikslus, jis rodys vidutinės civilinės dienos laiką, t.y., skaičiuos vidutinės civilinės dienos valandas, minutes ir sekundes.

Lieka antrasis nepatogumas – nors vidutinės saulės paros trukmė pastovi, jų pradžios ir pabaigos momentas priklauso nuo stebėjimo vietos. Vidurdienis, vietos civiliniu laiku, pasislenka viena minute už kiekvieną ketvirčio laipsnio ilgumos pasikeitimą.

Pagal tokią sistemą visi miestai ir miesteliai bei kaimai turėjo savo vietinį laiką, ir tai sukėlė begalę nesusipratimų, kol visur nebuvo įvestas standartinis laikas.

Dieną skaičiuojame nuo vidurnakčio, antraip antradienį tektų sėsti vakarienės, o trečiadienį keltis nuo stalo.

Standartinis laikas

Tai buvo lėtas procesas, prasidėjęs tarptautiniu kongresu Vašingtone 1884 m. ir tęsęsis dešimtmečius. Dėl to Žemės rutulys yra padalintas į 24 laiko juostas, kurių kiekviena yra 15′ pločio ilgumos (su nedideliais nukrypimais dėl praktinių priežasčių).

Nuo diržo iki diržo laikas keičiasi lygiai viena valanda.

Laikas kiekvienoje zonoje yra lygus vidutiniam civiliniam laikui zonos viduriniame dienovidiniame. Šiame dienovidiniame standartinis laikas sutampa su vietiniu civiliniu laiku, tačiau zonos ribose, esančiose 7,5′ atstumu nuo vidurinio dienovidinio, standartinis laikas ir vietinis laikas skiriasi maždaug 30 minučių.

Netoli rytinės zonos ribos jūsų laikrodis, rodantis standartinį laiką, atsilieka nuo vietinio civilinio laiko 30 minučių, o prie vakarinės sienos – 30 minučių per greitas.

Tai gana pastebima, jei laiką nustatote pagal žvaigždžių padėtį, nors kitais atvejais skirtumas nėra pastebimas.

1930 metais SSRS buvo įvestas gimdymo laikas, pagal kurį visi laikrodžiai buvo perkeliami 1 valanda į priekį, t.y., motinystės laikas yra 1 valanda anksčiau nei standartinis.

Beje, senovės majų kalendorius, kurio didžiausias ciklas tariamai patenka į 2012 m. gruodžio 21 d., buvo tikslesnis už mūsų šiuolaikinį kalendorių.

******

Laiko aptarnavimas
Tikslaus laiko tarnybos uždaviniai – nustatyti tikslų laiką, mokėti jį sutaupyti ir perteikti vartotojui. Jei įsivaizduosime, kad laikrodžio rodyklė yra teleskopo optinė ašis, nukreipta vertikaliai į dangų, tai ciferblatas yra žvaigždės, viena po kitos krentančios į šio teleskopo regėjimo lauką. Žvaigždžių slinkimo per teleskopo vaizdo ieškiklį momentų registravimas yra bendras klasikinio astronominio laiko nustatymo principas. Sprendžiant iš pas mus atkeliavusių megalitinių paminklų, iš kurių garsiausias yra Stounhendžas Anglijoje, šis tinklinio serifų metodas buvo sėkmingai naudojamas dar bronzos amžiuje. Pats astronominio laiko tarnybos pavadinimas dabar yra pasenęs. Nuo 1988 m. ši paslauga vadinama Tarptautine Žemės sukimosi tarnyba http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/.
Klasikinis astronominis tikslaus laiko nustatymo metodas (Universal Time, UT) yra susijęs su bet kurio pasirinkto Žemės dienovidinio sukimosi kampo matavimu „fiksuotų žvaigždžių sferos“ atžvilgiu. Galiausiai išrinktasis buvo Grinvičo dienovidinis. Tačiau, pavyzdžiui, Rusijoje Pulkovo dienovidinis ilgą laiką buvo laikomas nuliniu dienovidiniu. Tiesą sakant, bet kuris dienovidinis, ant kurio sumontuotas teleskopas, specialus žvaigždžių perėjimų momentams fiksuoti (praėjimo instrumentas, zenito vamzdis, astrolabija), yra tinkamas pirmajai tikslaus laiko tarnybos užduočiai išspręsti. Tačiau ne kiekviena platuma tam yra optimali, o tai akivaizdu, pavyzdžiui, dėl visų dienovidinių konvergencijos geografiniuose poliuose.
Iš astronominio laiko nustatymo metodo akivaizdus jo ryšys su ilgumų Žemėje nustatymu ir apskritai su koordinatiniais matavimais. Iš esmės tai yra viena koordinatės laiko palaikymo (CTS) užduotis. Suprantamas šios problemos sudėtingumas, kurio sprendimas užtruko daugelį amžių ir tebėra aktualiausia geodezijos, astronomijos ir geodinamikos problema.
Nustatant UT astronominiais metodais, būtina atsižvelgti į:

kad „fiksuotų žvaigždžių sfera“ neegzistuoja, t.y. žvaigždžių koordinatės (sideralinio laikrodžio „ciferblatas“, lemiantis šio laikrodžio tikslumą) turi būti nuolatos aiškinamos iš stebėjimų,
kad Žemės sukimosi ašis, veikiama Saulės, Mėnulio ir kitų planetų gravitacijos jėgų, atlieka sudėtingus periodinius (precesinius ir nutacinius) judesius, aprašytus šimtų harmonikų serijomis,
kad stebėjimai vyksta iš sudėtingai erdvėje judančios Žemės paviršiaus, todėl būtina atsižvelgti į paralaktitinį ir aberacijos poveikį,
kad teleskopai, kuriuose atliekami UT stebėjimai, turi savo kintamų paklaidų, kurios visų pirma priklauso nuo klimato sąlygos ir nustatyta iš tų pačių stebėjimų,
kad stebėjimai vyksta atmosferos vandenyno „dugne“, o tai iškreipia tikrąsias žvaigždžių koordinates (lūžis) dažnai taip, kad į tai sunku atsižvelgti,
kad pati sukimosi ašis „kabo“ Žemės kūne ir šis reiškinys bei nemažai potvynių ir atmosferos įtakos Žemės sukimuisi sukeliamų padarinių yra nustatomi iš pačių stebėjimų,
kad Žemės sukimasis aplink savo ašį, kuris buvo laiko etalonas iki 1956 m., vyksta netolygiai – tai nustatoma ir iš pačių stebėjimų.

Norint tiksliai sekti laiką, reikalingas standartas. Pasirinktas standartas – Žemės sukimosi periodas – pasirodė ne visai patikimas. Saulės diena yra vienas iš pagrindinių laiko vienetų, pasirinktas seniai. Tačiau Žemės sukimosi greitis kinta ištisus metus, todėl naudojama vidutinė saulės para, kuri nuo tikrosios skiriasi iki 11 minučių. Dėl netolygaus Žemės judėjimo išilgai ekliptikos priimtina 24 valandų Saulės diena per metus pailgėja 1 sideradieniu ir sudaro 23 valandas 56 minutes 4,091 sekundės, o vidutinė saulės para yra 24 valandos 3 minutės 56,5554 sekundės.
1930-aisiais buvo nustatytas netolygus Žemės sukimasis aplink savo ašį. Nelygumai ypač susiję: su pasaulietiniu Žemės sukimosi sulėtėjimu dėl potvynių ir atoslūgių trinties iš Mėnulio ir Saulės; nestacionarūs procesai Žemės viduje. Vidutinė siderinė diena dėl Žemės ašies procesijos yra 0,0084 s trumpesnė už tikrąjį Žemės sukimosi periodą. Mėnulio potvynių ir atoslūgių veiksmas sulėtina Žemės sukimąsi 0,0023 s per 100 metų. Todėl aišku, kad sekundės, kaip laiko vieneto, sudarančio 1/86 400 dienos, apibrėžimą reikėjo paaiškinti.
1900-ieji buvo laikomi atogrąžų metų matavimo vienetu (trukmė tarp dviejų nuoseklių Saulės centro perėjimų per pavasario lygiadienį), lygus 365,242196 dienos arba 365 dienos 5 valandos 48 minutės 48,08 sekundės. Per jį nustatoma sekundės trukmė = 1/31556925,9747 tropinių 1900 metų.
1967 m. spalį Paryžiuje 13-oji Generalinė Tarptautinio svorių ir matų komiteto konferencija nustato atominės sekundės trukmę - laikotarpį, per kurį įvyksta 9 192 631 770 virpesių, atitinkančių cezio atomo gijimo (absorbcijos) dažnį. 133 rezonansinio perėjimo tarp dviejų itin smulkių pagrindinės būsenos atomo energijos lygių metu, kai nėra išorinių magnetinių laukų trikdžių, ir registruojamas kaip radijo spinduliuotė, kurios bangos ilgis yra apie 3,26 cm.
Atominių laikrodžių tikslumas yra 1 s paklaida per 10 000 metų. Klaida 10-14s.
1972 m. sausio 1 d. SSRS ir daugelis pasaulio šalių perėjo prie atominio laiko standarto.
Radijo laiko signalai perduodami per atominius laikrodžius, kad būtų galima tiksliai nustatyti vietinį laiką (t. geografinė ilguma- tvirtovių vietos, žvaigždžių kulminacijos momentų radimas), taip pat aviacijai ir jūrų laivybai.
Pirmą kartą radijo ryšiu signalai pradėti perduoti iš Bostono stoties (JAV) 1904 m., nuo 1907 m. Vokietijoje, nuo 1910 m. Paryžiuje (Radijo stotis Eifelio bokšte). Mūsų šalyje nuo 1920 m. gruodžio 1 d. Pulkovo observatorija pradėjo perduoti ritminį signalą per Petrogrado radijo stotį „New Holland“, o nuo 1921 m. gegužės 25 d. – per Maskvos spalio radijo stotį Chodynkoje. To meto radijo techninės tarnybos organizatoriai šalyje buvo Nikolajus Ivanovičius DNEPROVSKIS (1887-1944), Aleksandras Pavlovičius Konstantinovas (1895-1937) ir Pavelas Andrejevičius Azbukinas (1882-1970).
1924 m. Liaudies komisarų tarybos nutarimu Pulkovo observatorijoje buvo įkurtas Tarpžinybinis Laiko tarnybos komitetas, kuris 1928 m. pradėjo leisti apibendrintų numerių biuletenius. 1931 metais Valstybiniame aviacijos institute ir Centriniame civilinės aviacijos mokslinio tyrimo institute buvo organizuotos dvi naujos laiko tarnybos, reguliarų darbą pradėjo Taškento observatorijos laiko tarnyba.
1932 m. kovo mėn. Pulkovo observatorijoje įvyko pirmoji astrometrinė konferencija, kurioje buvo priimtas sprendimas: sukurti laiko tarnybą SSRS. Prieškario laikais Pulkove, Valstybės policijoje ir Taškente veikė 7 laiko tarnybos, ritminiai laiko signalai buvo perduodami radijo ryšiu.
Tiksliausi tarnybos naudojami laikrodžiai (saugomi rūsyje esant pastoviam slėgiui, temperatūrai ir pan.) buvo Shorto dviejų švytuoklių laikrodis (tikslumas ± 0,001 s/d.), F.M. Fedčenko (± 0,0003 s/d.), tada pradėjo naudoti kvarcą (su jų pagalba buvo atrastas netolygus Žemės sukimasis), kol buvo pristatyti atominiai laikrodžiai, kuriuos dabar naudoja laiko tarnyba. Lewisas Essenas (Anglija), eksperimentinis fizikas, kvarco ir atominių laikrodžių kūrėjas, 1955 m. sukūrė pirmąjį atominio dažnio (laiko) standartą ant cezio atomų pluošto, dėl kurio po trejų metų buvo sukurta laiko tarnyba, pagrįsta atominiu dažniu. atsirado standartas.
Pagal JAV, Kanados ir Vokietijos atominį standartą nuo 1972 m. sausio 1 d. buvo nustatytas TAI - vidutinė atominio laiko reikšmė, kurios pagrindu buvo sukurta UTC skalė (universalus universalus koordinačių laikas), kuri skiriasi nuo 1972 m. saulės vidurkį ne daugiau kaip 1 sekundę (tikslumas ±0,90 sek.). Kiekvienais metais UTC koreguojamas 1 sekunde gruodžio 31 d. arba birželio 30 d.
Paskutiniame dvidešimtojo amžiaus ketvirtyje pasauliniam laikui nustatyti jau buvo naudojami ekstragalaktiniai astronominiai objektai – kvazarai. Tuo pačiu metu jų plačiajuosčio ryšio radijo signalas įrašomas dviejuose radijo teleskopuose, atskirtuose tūkstančiais kilometrų (VLBI radijo interferometrai – VLBI) sinchronizuota atominio laiko ir dažnio standartų skale. Be to, naudojamos palydovų stebėjimais pagrįstos sistemos (GPS – Global Positioning System, GLONASS – pasaulinė navigacijos palydovų sistema ir LLS – Lazeriniai vietos nustatymo palydovai) ir Mėnulyje įrengti kampiniai reflektoriai (Laser Lunar Locating – LLL).
Astronominės sąvokos
Astronominis laikas. Iki 1925 m. astronominėje praktikoje vidutinės saulės dienos pradžia buvo laikoma vidutinės saulės viršutinės kulminacijos (vidudienio) momentu. Šis laikas buvo vadinamas vidutiniu astronominiu arba tiesiog astronominiu. Vidutinė saulės sekundė buvo naudojama kaip matavimo vienetas. Nuo 1925 m. sausio 1 d. pakeistas pasauliniu laiku (UT)
Atominis laikas (AT – Atomic Time) buvo įvestas 1964 metų sausio 1 dieną. Laiko vienetas laikoma atomine sekunde, lygiam laiko tarpui, per kurį įvyksta 9 192 631 770 virpesių, atitinkančių spinduliavimo dažnį tarp dviejų cezio-133 atomo pagrindinės būsenos hipersmulkiosios struktūros lygių, kai nėra išoriniai magnetiniai laukai. AT nešėjai yra daugiau nei 200 atominių laiko ir dažnių standartų, esančių daugiau nei 30 pasaulio šalių. Šie standartai (laikrodžiai) nuolat lyginami tarpusavyje per GPS/GLONASS palydovinę sistemą, kurios pagalba išvedama tarptautinė atominė laiko skalė (TAI). Remiantis palyginimu, manoma, kad TAI skalė nuo įsivaizduojamo absoliučiai tikslaus laikrodžio nesiskiria daugiau nei 0,1 mikrosekundės per metus. AT nėra siejamas su astronominiu laiko nustatymo metodu, pagrįstu Žemės sukimosi greičio matavimu, todėl laikui bėgant AT ir UT skalės gali gerokai skirtis. Siekiant tai pašalinti, 1972 m. sausio 1 d. buvo įvestas koordinuotasis pasaulinis laikas (UTC).
Pasaulinis laikas (UT – Universal Time) vietoj astronominio laiko naudojamas nuo 1925 m. sausio 1 d. Skaičiuojama nuo apatinės vidutinės saulės kulminacijos Grinvičo dienovidiniame. Nuo 1956 m. sausio 1 d. buvo apibrėžtos trys universalios laiko skalės:
UT0 – tai visuotinis laikas, nustatytas remiantis tiesioginiais astronominiais stebėjimais, t.y. momentinio Grinvičo dienovidinio, kurio plokštumos padėtis apibūdinama momentine Žemės ašigalių padėtimi, laikas;
UT1 yra Grinvičo vidurio meridiano laikas, nustatomas pagal vidutinę Žemės ašigalių padėtį. Jis skiriasi nuo UT0 geografinio poliaus poslinkio pataisomis dėl Žemės kūno poslinkio jos sukimosi ašies atžvilgiu;
UT2 yra „išlygintas“ UT1 laikas, pakoreguotas pagal sezoninius Žemės sukimosi kampinio greičio pokyčius.
Koordinuotas pasaulinis laikas (UTC). UTC remiasi AT skale, kurią pagal poreikį, bet tik sausio 1 arba liepos 1 d., galima koreguoti įvedant papildomą neigiamą arba teigiamą sekundę, kad skirtumas tarp UTC ir UT1 neviršytų 0,8 sekundės. Rusijos Federacijos UTC(SU) laiko skalė yra atkurta pagal valstybinį laiko ir dažnio standartą ir atitinka UTC tarptautinio laiko biuro skalę. Šiuo metu (2005 m. pradžioje) TAI – UTC = 32 sekundės. Yra daug svetainių, kuriose galite sužinoti tikslų laiką, pavyzdžiui, Tarptautinio svorių ir matų biuro (BIPM) serveryje http://www.bipm.fr/en/scientific/tai/time_server.html.
Siderinė diena yra laikotarpis tarp dviejų nuoseklių kulminacijų to paties pavadinimo pavasario lygiadienio taške tame pačiame dienovidiniame. Jos viršutinės kulminacijos momentas laikomas siderinės dienos pradžia. Priklausomai nuo pasirinkto pavasario lygiadienio taško, yra tikrasis ir vidutinis sideralinis laikas. Vidutinė siderinė para lygi 23 valandoms.56 minutės 04.0905 sekundės vidutinės saulės dienos.
Tikrasis saulės laikas yra netolygus laikas, kurį lemia tikrosios saulės judėjimas ir išreiškiamas tikrosios saulės dienos dalimis. Tikrojo Saulės laiko netolygumas (laiko lygtis) atsiranda dėl 1) ekliptikos pokrypio į pusiaują ir 2) netolygaus saulės judėjimo išilgai ekliptikos dėl Žemės orbitos ekscentriškumo.
Tikra saulės diena yra laiko tarpas tarp dviejų nuoseklių kulminacijų to paties pavadinimo tikrosios saulės tame pačiame dienovidiniame. Tikrosios saulės apatinės kulminacijos (vidurnakčio) momentas laikomas tikrosios saulės dienos pradžia.
Vidutinis saulės laikas yra vienodas laikas, kurį lemia vidutinės saulės judėjimas. Naudotas kaip vienodo laiko standartas vienos vidutinės saulės sekundės skalėje (1/86 400 vidutinės saulės dienos) iki 1956 m.
Vidutinė saulės diena yra laiko intervalas tarp dviejų nuoseklių to paties pavadinimo vidutinės saulės kulminacijų tame pačiame dienovidiniame. Vidutinės saulės apatinės kulminacijos (vidurnakčio) momentas laikomas vidutinės saulės dienos pradžia.
Vidutinė (pusiaujo) saulė yra fiktyvus taškas dangaus sferoje, tolygiai judantis išilgai pusiaujo su vidutiniu metiniu tikrosios Saulės judėjimo greičiu išilgai ekliptikos.
Vidutinė ekliptikos saulė yra fiktyvus taškas dangaus sferoje, tolygiai judantis išilgai ekliptikos su vidutiniu metiniu tikrosios Saulės greičiu. Vidutinės ekliptinės saulės judėjimas išilgai pusiaujo yra netolygus.
Pavasario lygiadienio taškas yra pusiaujo ir ekliptikos susikirtimo taškas dangaus sferoje, kurią pavasarį eina saulės centras. Yra tikrasis (judantis dėl precesijos ir nutacijos) ir vidutinis (judantis tik dėl precesijos) pavasario lygiadienio taškai.
Atogrąžų metai yra laiko intervalas tarp dviejų nuoseklių vidutinės saulės pratekėjimo per pavasario lygiadienio vidurį, lygus 365,24219879 vidutinių saulės dienų arba 366,24219879 sideralinių dienų.
Laiko lygtis yra skirtumas tarp tikrojo saulės laiko ir vidutinio saulės laiko. Lapkričio pradžioje pasiekia +16 minučių, o vasario viduryje – -14 minučių. Paskelbta Astronomijos metraščiuose.
Efemero laikas (ET – Ephemeris time) yra nepriklausomas kintamasis (argumentas) dangaus mechanikoje (niutono dangaus kūnų judėjimo teorija). 1960 m. sausio 1 d. astronomijos metraščiuose buvo įvestas kaip vienodesnis nei pasaulinis laikas, kurį apsunkina ilgalaikiai Žemės sukimosi nelygumai. Nustatyta iš Saulės sistemos kūnų (daugiausia Mėnulio) stebėjimų. Efemerido sekundė laikoma matavimo vienetu kaip 1/31556925,9747 atogrąžų metų dalis 1900 m. sausio 0 d., 12 valandų ET arba, kitu atveju, kaip 1/86 400 vidutinės saulės dienos trukmės dalis tos pačios dienos metu. momentas.

5 pamokos metodika
„Laikas ir kalendorius“

Pamokos tikslas: suformuoti praktinės astrometrijos sąvokų sistemą apie laiko matavimo, skaičiavimo ir kaupimo būdus ir priemones.

Mokymosi tikslai:
Bendrasis išsilavinimas: sąvokų formavimas:

Praktinė astrometrija apie: 1) astronominius metodus, prietaisus ir matavimo vienetus, laiko skaičiavimą ir saugojimą, kalendorius ir chronologiją; 2) vietovės geografinių koordinačių (ilgumos) nustatymas remiantis astrometriniais stebėjimais;

Apie kosminius reiškinius: Žemės apsisukimą aplink Saulę, Mėnulio apsisukimą aplink Žemę ir Žemės sukimąsi aplink savo ašį bei apie jų pasekmes – dangaus reiškinius: saulėtekį, saulėlydį, kasdienį ir metinį matomą judėjimą ir kulminacijas. šviesuliai (Saulė, Mėnulis ir žvaigždės), besikeičiančios Mėnulio fazės.

Edukacinis: mokslinės pasaulėžiūros formavimas ir ateistinis ugdymas, susipažįstant su žmogaus pažinimo istorija, pagrindiniais kalendorių tipais ir chronologijos sistemomis; demaskuoti prietarus, susijusius su „keliamųjų metų“ sąvokomis ir Julijaus bei Grigaliaus kalendorių datų vertimu; politechnikos ir darbo švietimas pateikiant medžiagą apie laiko matavimo ir saugojimo prietaisus (laikrodžius), kalendorius ir chronologijos sistemas, praktinius astrometrinių žinių taikymo metodus.

Ugdomasis: ugdomi įgūdžiai: laiko ir datų skaičiavimo bei laiko perkėlimo iš vienos saugojimo ir skaičiavimo sistemos į kitą problemų sprendimas; atlikti pratimus taikyti pagrindines praktinės astrometrijos formules; naudokite judančių žvaigždžių žemėlapį, žinynus ir Astronominį kalendorių, kad nustatytumėte dangaus kūnų padėtį ir matomumo sąlygas bei dangaus reiškinių atsiradimą; pagal astronominius stebėjimus nustatyti vietovės geografines koordinates (ilgumą).

Studentai privalo žinoti:

1) kasdien stebimų dangaus reiškinių, kuriuos sukelia Mėnulio apsisukimas aplink Žemę, priežastys (Mėnulio fazių pokyčiai, tariamas Mėnulio judėjimas per dangaus sferą);
2) atskirų kosminių ir dangaus reiškinių trukmės ryšys su laiko ir kalendorių matavimo, skaičiavimo ir saugojimo vienetais bei metodais;
3) laiko vienetai: efemerido sekundė; diena (sideralinė, tikroji ir vidutinė saulės energija); savaitė; mėnuo (sinodinis ir siderinis); metai (žvaigždžių ir atogrąžų);
4) formulės, išreiškiančios laikų ryšį: visuotinės, motinystės atostogos, vietinės, vasaros;
5) laiko matavimo prietaisai ir metodai: pagrindiniai laikrodžių tipai (saulės, vandens, ugnies, mechaniniai, kvarciniai, elektroniniai) ir jų naudojimo laiko matavimui ir kaupimui taisyklės;
6) pagrindiniai kalendorių tipai: mėnulio, mėnulio, saulės (Julijaus ir grigališkojo) ir chronologijos pagrindai;
7) pagrindinės praktinės astrometrijos sampratos: vietovės laiko ir geografinių koordinačių nustatymo pagal astronominių stebėjimų duomenis principai.
8) astronominės vertybės: gimtojo miesto geografinės koordinatės; laiko vienetai: trumpalaikė sekundė; para (siderealinė ir vidutinė saulės energija); mėnuo (sinodinis ir siderinis); metai (tropiniai) ir metų trukmė pagrindiniuose kalendorių tipuose (mėnulio, mėnulio, saulės Julijaus ir grigališkojo); Maskvos ir gimtojo miesto laiko juostų numeriai.

Studentai privalo galėti:

1) Kosminiams ir dangaus reiškiniams tirti naudokite apibendrintą planą.
2) Raskite savo guolius naudodami Mėnulį.
3) Spręsti uždavinius, susijusius su laiko vienetų perskaičiavimu iš vienos skaičiavimo sistemos į kitą, naudojant formules, išreiškiančias ryšį: a) tarp sideralinio ir vidutinio saulės laiko; b) Pasaulio laikas, motinystės laikas, vietos laikas, vasaros laikas ir naudojant laiko juostos žemėlapį; c) tarp skirtingų chronologijos sistemų.
4) Išspręskite uždavinius nustatyti stebėjimo vietos ir laiko geografines koordinates.

Vaizdinės priemonės ir demonstracijos:

Filmo „Praktiniai astronomijos pritaikymai“ fragmentai.

Filmų juostų „Matomas dangaus kūnų judėjimas“ fragmentai; „Idėjų apie Visatą plėtra“; „Kaip astronomija paneigė religines idėjas apie Visatą“.

Instrumentai ir instrumentai: geografinis gaublys; laiko juostos žemėlapis; gnomonas ir pusiaujo saulės laikrodis, smėlio laikrodis, vandens laikrodis (su vienoda ir nelygia skale); žvakė su skyriais kaip ugnies laikrodžio modelis, mechaniniai, kvarciniai ir elektroniniai laikrodžiai.

Brėžiniai, diagramos, nuotraukos: Mėnulio fazių pokyčiai, mechaninių (švytuoklės ir spyruoklės), kvarcinių ir elektroninių laikrodžių vidinė sandara ir veikimo principas, atominis laiko etalonas.

Namų darbai:

1. Studijų vadovėlio medžiaga:
B.A. Vorontsovas-Velyaminova: 6 straipsnio 1 dalis, 7 dalis.
E.P. Levitanas: § 6; 1, 4, 7 užduotys
A.V. Zasova, E.V. Kononovičius: 4 straipsnio 1 dalis; 6; 6.6 pratimas (2.3)

2. Užpildykite užduotis iš Vorontsov-Velyaminov B.A. užduočių rinkinio. : 113; 115; 124; 125.

Pamokos planas

Pamokos žingsneliai		Pristatymo metodai	Laikas, min
	Žinių tikrinimas ir atnaujinimas	Frontali apklausa, pokalbis
	Sąvokų apie laiką, matavimo vienetų ir laiko skaičiavimo formavimas, remiantis kosminių reiškinių trukme, skirtingų „laikų“ ir laiko juostų ryšiu	Paskaita	7-10
	Supažindinti studentus su vietovės geografinės ilgumos nustatymo metodais remiantis astronominių stebėjimų duomenimis	Pokalbis, paskaita	10-12
	Sąvokų apie laiko matavimo, skaičiavimo ir saugojimo prietaisus formavimas – laikrodžiai ir atominis laiko standartas	Paskaita	7-10
	Sąvokų apie pagrindinius kalendorių tipus ir chronologijos sistemas formavimas	Paskaita, pokalbis	7-10
	Problemų sprendimas	Darbas lentoje, savarankiškas uždavinių sprendimas sąsiuvinyje
	Išnagrinėtos medžiagos apibendrinimas, pamokos apibendrinimas, namų darbai

Medžiagos pateikimo metodika

Pamokos pradžioje reikėtų pasitikrinti per tris ankstesnes pamokas įgytas žinias, atnaujinant studijoms skirtą medžiagą klausimais ir užduotimis frontalios apklausos ir pokalbio su mokiniais metu. Dalis mokinių atlieka programuotas užduotis, sprendžia problemas, susijusias su judančio žvaigždžių žemėlapio naudojimu (panašiai kaip 1-3 užduotyse).

Eilė klausimų apie dangaus reiškinių priežastis, pagrindines dangaus sferos linijas ir taškus, žvaigždynus, šviesulių matomumo sąlygas ir kt. sutampa su ankstesnių pamokų pradžioje užduotais klausimais. Juos papildo klausimai:

1. Apibrėžkite „šviesumo“ ir „žvaigždžių dydžio“ sąvokas. Ką žinote apie dydžių skalę? Kas lemia žvaigždžių ryškumą? Lentoje užrašykite Pogsono formulę.

2. Ką žinote apie horizontaliąją dangaus koordinačių sistemą? Kam jis naudojamas? Kokios plokštumos ir linijos yra pagrindinės šioje sistemoje? Koks yra šviestuvo aukštis? Šviestuvo zenito atstumas? Šviestuvo azimutas? Kokie yra šios dangaus koordinačių sistemos privalumai ir trūkumai?

3. Ką žinote apie I pusiaujo dangaus koordinačių sistemą? Kam jis naudojamas? Kokios plokštumos ir linijos yra pagrindinės šioje sistemoje? Kas yra šviestuvo deklinacija? Poliarinis atstumas? Šviestuvo valandos kampas? Kokie yra šios dangaus koordinačių sistemos privalumai ir trūkumai?

4. Ką žinote apie II pusiaujo dangaus koordinačių sistemą? Kam jis naudojamas? Kokios plokštumos ir linijos yra pagrindinės šioje sistemoje? Koks yra teisingas šviesuolio kilimas? Kokie yra šios dangaus koordinačių sistemos privalumai ir trūkumai?

1) Kaip naršyti reljefą naudojant Saulę? Prie Šiaurės žvaigždės?
2) Kaip pagal astronominius stebėjimus nustatyti vietovės geografinę platumą?

Atitinkami programuojami darbai:

1) G.P. problemų rinkinys. Subbotina, užduotys NN 46-47; 54-56; 71-72.
2) E.P. problemų rinkinys. Sulaužyta, užduotys NN 4-1; 5-1; 5-6; 5-7.
3) Strout E.K. : kontroliniai darbai NN 1-2 temos „Praktiniai astronomijos pagrindai“ (dėstytojo darbo dėka transformuoti į programuojamus).

Pirmajame pamokos etape, paskaitos forma, formuojamos sąvokos apie laiką, matavimo vienetus ir laiko skaičiavimą, remiantis kosminių reiškinių trukme (Žemės sukimasis aplink savo ašį, Žemės apsisukimas). Mėnulis aplink Žemę ir Mėnulio apsisukimas aplink Saulę), ryšys tarp skirtingų „laikų“ ir laikrodžių diržų Manome, kad būtina suteikti studentams bendrą supratimą apie sideralinį laiką.

Mokiniai turi atkreipti dėmesį į:

1. Dienos ir metų trukmė priklauso nuo atskaitos sistemos, kurioje nagrinėjamas Žemės judėjimas (ar ji susijusi su nejudančiomis žvaigždėmis, Saule ir pan.). Atskaitos sistemos pasirinkimas atsispindi laiko vieneto pavadinime.

2. Laiko vienetų trukmė siejama su dangaus kūnų matomumo sąlygomis (kulminacijomis).

3. Atominio laiko etalonas moksle buvo įvestas dėl netolygaus Žemės sukimosi, atrasto padidėjus laikrodžių tikslumui.

4. Standartinis laikas įvestas dėl būtinybės koordinuoti ūkinę veiklą laiko juostų ribomis apibrėžtoje teritorijoje. Plačiai paplitusi kasdienė klaida – vietinio laiko painiojimas su motinystės laiku.

1. Laikas. Matavimo vienetai ir laiko skaičiavimas

Laikas yra pagrindinis fizikinis dydis, apibūdinantis nuoseklų reiškinių ir materijos būsenų kaitą, jų egzistavimo trukmę.

Istoriškai visi pagrindiniai ir išvestiniai laiko vienetai nustatomi remiantis astronominiais dangaus reiškinių eigos stebėjimais, kuriuos sukelia: Žemės sukimasis aplink savo ašį, Mėnulio sukimasis aplink Žemę ir Žemės sukimasis aplink saulė. Laikui matuoti ir skaičiuoti astrometrijoje naudojamos skirtingos atskaitos sistemos, susietos su tam tikrais dangaus kūnais arba tam tikrais dangaus sferos taškais. Labiausiai paplitę yra:

1. "Zvezdnoe"laikas, susijęs su žvaigždžių judėjimu dangaus sferoje. Matuojamas pavasario lygiadienio valandų kampu: S = t ^ ; t = S - a

2. "Saulėta„laikas susietas: su matomu Saulės disko centro judėjimu išilgai ekliptikos (tikrasis saulės laikas) arba „vidutinio saulės“ judėjimu – įsivaizduojamo taško, vienodai judančio dangaus pusiauju per tą patį laikotarpį kaip ir tikroji saulė (vidutinis saulės laikas).

1967 m. įvedus atominį laiko standartą ir tarptautinę SI sistemą, fizikoje pradėta naudoti atominė sekundė.

Antra - fizinis kiekis, skaitiniu požiūriu lygus 9192631770 spinduliavimo periodų, atitinkančių perėjimą tarp hipersmulkių cezio-133 atomo pagrindinės būsenos lygių.

Visi aukščiau išvardinti „laikai“ atitinka vienas kitą atliekant specialius skaičiavimus. Kasdieniame gyvenime naudojamas vidutinis saulės laikas.

Tikslaus laiko nustatymas, jo saugojimas ir perdavimas radijo ryšiu yra Laiko tarnybos, veikiančios visose išsivysčiusiose pasaulio šalyse, įskaitant Rusiją, darbas.

Pagrindinis sideralinio, tikrojo ir vidutinio saulės laiko vienetas yra diena. Sierines, vidutines saulės ir kitas sekundes gauname padalydami atitinkamą dieną iš 86400 (24 h´ 60 m´ 60 s).

Diena tapo pirmuoju laiko matavimo vienetu daugiau nei prieš 50 000 metų.

Diena yra laiko tarpas, per kurį Žemė padaro vieną pilną apsisukimą aplink savo ašį tam tikro orientyro atžvilgiu.

Siderinė diena yra Žemės sukimosi aplink savo ašį, palyginti su fiksuotomis žvaigždėmis, laikotarpis, apibrėžiamas kaip laikotarpis tarp dviejų iš eilės viršutinių pavasario lygiadienio kulminacijų.

Tikra saulės diena yra Žemės sukimosi aplink savo ašį laikotarpis Saulės disko centro atžvilgiu, apibrėžiamas kaip laiko intervalas tarp dviejų nuoseklių kulminacijų tuo pačiu pavadinimu Saulės disko centre.

Dėl to, kad ekliptika yra pasvirusi į dangaus pusiaują 23º 26¢ kampu, o Žemė sukasi aplink Saulę elipsine (šiek tiek pailginta) orbita, tariamo Saulės judėjimo per dangaus sferą greitis. ir todėl tikrosios Saulės dienos trukmė nuolat keisis ištisus metus: greičiausia prie lygiadienių (kovo, rugsėjo), lėčiausia prie saulėgrįžų (birželio, sausio mėn.).

Siekiant supaprastinti laiko skaičiavimus astronomijoje, buvo įvesta vidutinės saulės dienos sąvoka - Žemės sukimosi aplink savo ašį laikotarpis, palyginti su „vidutine saule“.

Vidutinė saulės diena apibrėžiama kaip laiko intervalas tarp dviejų nuoseklių kulminacijų, turinčių tą patį pavadinimą „vidutinė saulė“.

Vidutinė saulės para yra 3 m 55,009 s trumpesnė nei siderinė diena.

24 h 00 m 00 s sideralinis laikas lygus 23 h 56 m 4,09 s vidutiniam saulės laikui.

Dėl teorinių skaičiavimų tikrumo jis buvo priimtas efemerida (lentelė) sekundė, lygi vidutinei saulės sekundei 1900 m. sausio 0 d., 12 valandą vienoda laiko, nesusijusio su Žemės sukimu. Maždaug prieš 35 000 metų žmonės pastebėjo periodišką Mėnulio išvaizdos pasikeitimą – pasikeitimą mėnulio fazės.Fazė F dangaus kūnas (mėnulis, planeta ir kt.) nustatomas pagal apšviestos disko dalies didžiausio pločio santykį d¢ iki jo skersmens D: . Linija terminatorius atskiria tamsiąją ir šviesiąją šviestuvo disko dalis.

Ryžiai. 32. Besikeičiančios mėnulio fazės

Mėnulis sukasi aplink Žemę ta pačia kryptimi, kuria Žemė sukasi aplink savo ašį: iš vakarų į rytus. Šis judėjimas atsispindi matomame Mėnulio judėjime žvaigždžių fone dangaus sukimosi link. Kiekvieną dieną Mėnulis pasislenka į rytus 13º žvaigždžių atžvilgiu ir visą ratą įsuka per 27,3 dienos. Taip buvo nustatytas antrasis laiko matas po dienos – mėnuo(32 pav.).

Siderinis (siderinis) mėnulio mėnuo- laiko tarpas, per kurį Mėnulis atlieka vieną pilną apsisukimą aplink Žemę, palyginti su fiksuotomis žvaigždėmis. Lygu 27 d 07 h 43 m 11,47 s.

Sinodinis (kalendorinis) mėnulio mėnuo yra laiko tarpas tarp dviejų nuoseklių to paties pavadinimo fazių (dažniausiai jaunaties). Lygu 29 d 12 h 44 m 2,78 s.

Ryžiai. 33. Orientavimosi į
reljefas mėnulyje

Matomo Mėnulio judėjimo žvaigždžių fone ir besikeičiančių Mėnulio fazių reiškinių derinys leidžia plaukti pagal Mėnulį žemėje (33 pav.). Mėnulis pasirodo kaip siauras pusmėnulis vakaruose, o aušros spinduliuose išnyksta kaip toks pat siauras pusmėnulis rytuose. Mintimis nubrėžkime tiesią liniją į kairę nuo mėnulio pusmėnulio. Danguje galime skaityti arba raidę „R“ – „auga“, mėnesio „ragai“ pasukti į kairę – mėnuo matomas vakaruose; arba raidė „C“ - „senėjimas“, mėnesio „ragai“ pasukti į dešinę - mėnuo matomas rytuose. Per pilnatį vidurnaktį mėnulis matomas pietuose.

Daugelį mėnesių stebint Saulės padėties virš horizonto pokyčius, atsirado trečiasis laiko matas - metų.

Metai yra laiko tarpas, per kurį Žemė padaro vieną pilną apsisukimą aplink Saulę tam tikro orientyro (taško) atžvilgiu.

Sideriniai metai – Žemės apsisukimo aplink Saulę siderinis (žvaigždinis) periodas, lygus 365,256320... vidutinė saulės para.

Anomaliniai metai – laiko intervalas tarp dviejų nuoseklių vidutinės Saulės perėjimo per jos orbitos tašką (dažniausiai perihelį) yra lygus 365,259641... vidutinių saulės dienų.

Atogrąžų metai – tai laiko intervalas tarp dviejų nuoseklių vidutinės Saulės perėjimo per pavasario lygiadienį, lygus 365,2422... vidutinės saulės dienos arba 365 d 05 h 48 m 46,1 s.

Visuotinis laikas apibrėžiamas kaip vietinis vidutinis saulės laikas pirminiame (Grinvičo) dienovidiniame.

Žemės paviršius yra padalintas į 24 sritis, kurias riboja meridianai - Laiko juostos. Nulinė laiko juosta yra simetriškai pirminio (Grinvičo) dienovidinio atžvilgiu. Diržai sunumeruoti nuo 0 iki 23 iš vakarų į rytus. Tikrosios juostų ribos derinamos su rajonų, regionų ar valstybių administracinėmis ribomis. Centriniai laiko juostų dienovidiniai vienas nuo kito yra atskirti lygiai 15 laipsnių (1 valanda), todėl pereinant iš vienos laiko juostos į kitą laikas keičiasi sveiku valandų skaičiumi, tačiau minučių ir sekundžių skaičius nesikeičia . Nauja kalendorinė diena (ir Naujieji metai) pradėti nuo datos eilutės(demarkacinė linija), einantis daugiausia 180° rytų ilgumos dienovidiniu netoli šiaurės rytų sienos Rusijos Federacija. Į vakarus nuo datos linijos, mėnesio data visada yra vienu daugiau nei į rytus nuo jos. Kertant šią liniją iš vakarų į rytus, kalendoriaus skaičius sumažėja vienu, o kertant liniją iš rytų į vakarus kalendoriaus skaičius padidėja vienu, o tai pašalina laiko skaičiavimo klaidą keliaujant aplink pasaulį ir perkeliant žmones iš Rytų iki Vakarų Žemės pusrutulių.

Standartinis laikas nustatomas pagal formulę:
T n = T 0 + n , Kur T 0 - visuotinis laikas; n- laiko juostos numeris.

Vasaros laikas yra standartinis laikas, Vyriausybės nutarimu pakeistas sveiku valandų skaičiumi. Rusijai tai lygu zonos laikui, plius 1 valanda.

Maskvos laikas - antrosios laiko juostos motinystės laikas (plius 1 valanda):
Tm = T 0 + 3 (valandos).

Vasaros laikas yra standartinis standartinis laikas, Vyriausybės įsakymu keičiamas papildoma plius 1 valanda vasaros laikotarpiui, siekiant taupyti energijos išteklius.

Dėl Žemės sukimosi skirtumas tarp vidurdienio ar žvaigždžių su žinomomis pusiaujo koordinatėmis kulminacijos momentų 2 taškuose yra lygus taškų geografinių ilgumų skirtumui, o tai leidžia nustatyti geografinių taškų ilgumą. duotas taškas iš astronominių Saulės ir kitų šviesulių stebėjimų ir, atvirkščiai, vietinis laikas bet kuriame žinomos ilgumos taške.

Teritorijos geografinė ilguma matuojama į rytus nuo „nulinio“ (Grinvičo) dienovidinio ir yra skaitine prasme lygi laiko intervalui tarp tų pačių žvaigždės kulminacijų Grinvičo dienovidiniame ir stebėjimo taške: , kur S- sideralinis laikas taške, turinčiame tam tikrą geografinę platumą, S 0 - sideralinis laikas pagrindiniame dienovidiniame. Išreiškiamas laipsniais arba valandomis, minutėmis ir sekundėmis.

Norint nustatyti vietovės geografinę ilgumą, reikia nustatyti šviestuvo (dažniausiai Saulės) kulminacijos momentą su žinomomis pusiaujo koordinatėmis. Per specialias lenteles ar skaičiuotuvą pavertę stebėjimo laiką iš vidutinės saulės į siderinį ir iš žinyno žinant šios žvaigždės kulminacijos Grinvičo dienovidiniame laiką, nesunkiai galime nustatyti vietovės ilgumą. Vienintelis skaičiavimo sunkumas yra tikslus laiko vienetų perskaičiavimas iš vienos sistemos į kitą. Kulminacijos momento „stebėti“ nereikia: užtenka nustatyti šviestuvo aukštį (zenito atstumą) bet kuriuo tiksliai užfiksuotu laiko momentu, tačiau skaičiavimai bus gana komplikuoti.

Antrame pamokos etape mokiniai susipažįsta su laiko matavimo, kaupimo ir skaičiavimo prietaisais – laikrodžiais. Laikrodžio rodmenys yra standartas, su kuriuo galima palyginti laiko intervalus. Mokiniai turėtų atkreipti dėmesį į tai, kad poreikis tiksliai nustatyti momentus ir laiko periodus skatino astronomijos ir fizikos raidą: iki XX amžiaus vidurio astronominiai laiko ir laiko etalonų matavimo, saugojimo metodai sudarė pasaulio pagrindą. Laiko tarnyba. Laikrodžio tikslumas buvo kontroliuojamas astronominiais stebėjimais. Šiuo metu fizikos raida leido sukurti tikslesnius laiko ir standartų nustatymo metodus, kuriuos astronomai pradėjo naudoti tirdami reiškinius, kuriais buvo grindžiami ankstesni laiko matavimo metodai.

Medžiaga pateikiama paskaitos forma, kartu su įvairių tipų laikrodžių veikimo principo ir vidinės sandaros demonstravimu.

2. Prietaisai laiko matavimui ir saugojimui

Netgi Senovės Babilone saulės diena buvo padalinta į 24 valandas (360њ: 24 = 15њ). Vėliau kiekviena valanda buvo padalinta į 60 minučių, o kiekviena minutė į 60 sekundžių.

Pirmieji laiko matavimo prietaisai buvo saulės laikrodžiai. Paprasčiausias saulės laikrodis - gnomonas- pavaizduoti vertikalų stulpą horizontalios platformos centre su pertvaromis (34 pav.). Šešėlis iš gnomono apibūdina sudėtingą kreivę, kuri priklauso nuo Saulės aukščio ir kinta kiekvieną dieną, priklausomai nuo Saulės padėties ekliptikoje; taip pat keičiasi ir šešėlio greitis. Saulės laikrodis nereikalauja vyniojimo, nesustoja ir visada veikia teisingai. Pakreipę platformą taip, kad stulpas nuo gnomono būtų nukreiptas į dangaus ašigalį, gauname pusiaujo saulės laikrodį, kuriame šešėlio greitis yra vienodas (35 pav.).

Ryžiai. 34. Horizontalus saulės laikrodis. Kampai, atitinkantys kiekvieną valandą, turi skirtingas vertes ir apskaičiuojami pagal formulę: , kur a – kampas tarp vidurdienio linijos (dangaus dienovidinio projekcijos į horizontalų paviršių) ir krypties į skaičius 6, 8, 10..., nurodant valandas; j yra vietos platuma; h - valandos saulės kampas (15њ, 30њ, 45њ)

Ryžiai. 35. Pusiaujo saulės laikrodis. Kiekviena ciferblato valanda atitinka 15º kampą

Smėlio, ugnies ir vandens laikrodžiai buvo išrasti matuoti laiką naktį ir esant blogam orui.

Smėlio laikrodžiai išsiskiria dizaino paprastumu ir tikslumu, tačiau yra nepatogūs ir „užsisuka“ tik trumpam.

Ugnies laikrodis yra spiralė arba lazda, pagaminta iš degios medžiagos su pažymėtomis padalomis. Senovės Kinijoje buvo kuriami mišiniai, kurie degdavo mėnesius be nuolatinės priežiūros. Šių laikrodžių trūkumai: mažas tikslumas (degimo greičio priklausomybė nuo medžiagos sudėties ir oro sąlygų) ir gamybos sudėtingumas (36 pav.).

Vandens laikrodžiai (klepsidros) buvo naudojami visose Antikos pasaulio šalyse (37 pav. a, b).

Mechaniniai laikrodžiai su svoriais ir ratais buvo išrastos 10-11 a. Rusijoje pirmąjį mechaninį bokšto laikrodį 1404 metais Maskvos Kremliuje įrengė vienuolis Lazaras Sorbinas. Švytuoklinis laikrodis 1657 metais išrado olandų fizikas ir astronomas H. Huygensas. Mechaniniai laikrodžiai su spyruokle buvo išrasti XVIII a. Mūsų amžiaus 30-aisiais buvo išrasti kvarciniai laikrodžiai. 1954 metais SSRS kilo mintis kurti atominis laikrodis– „Nurodykite pirminį laiko ir dažnio standartą“. Jie buvo įrengti tyrimų institute netoli Maskvos ir davė atsitiktinę 1 sekundės paklaidą kas 500 000 metų.

Dar tikslesnis atominis (optinis) laiko standartas buvo sukurtas SSRS 1978 m. 1 sekundės paklaida įvyksta kartą per 10 000 000 metų!

Šių ir daugelio kitų šiuolaikinių fizinių instrumentų pagalba buvo galima labai tiksliai nustatyti pagrindinių ir išvestinių laiko vienetų reikšmes. Buvo išaiškinta daug tariamo ir tikrojo kosminių kūnų judėjimo charakteristikų, atrasti nauji kosminiai reiškiniai, tarp jų ir Žemės sukimosi aplink savo ašį greičio pokyčiai 0,01-1 sekundės per metus.

3. Kalendoriai. Skaičiavimas

Kalendorius yra ištisinė didelių laikotarpių skaičių sistema, pagrįsta gamtos reiškinių periodiškumu, ypač aiškiai pasireiškiančiu dangaus reiškiniais (dangaus kūnų judėjimu). Visa šimtmečių senumo žmonijos kultūros istorija neatsiejamai susijusi su kalendoriumi.

Kalendorių poreikis atsirado senovėje, kai žmonės dar nemokėjo skaityti ir rašyti. Kalendoriai lėmė pavasario, vasaros, rudens ir žiemos pradžią, augalų žydėjimo, vaisių nokimo, vaistažolių rinkimo laikotarpius, gyvūnų elgsenos ir gyvenimo pokyčius, oro pokyčius, žemės ūkio darbų laiką ir daug daugiau. Kalendoriai atsako į klausimus: "Kokia šiandien data?", "Kokia savaitės diena?", "Kada įvyko tas ar kitas įvykis?" ir leidžia reguliuoti bei planuoti žmonių gyvenimą ir ūkinę veiklą.

Yra trys pagrindiniai kalendorių tipai:

1. Mėnulis kalendorius, kuris pagrįstas sinodiniu mėnulio mėnesiu, kurio vidutinė saulės dienos trukmė yra 29,5. Atsirado daugiau nei prieš 30 000 metų. Mėnulio kalendoriaus metus sudaro 354 (355) dienos (11,25 dienos trumpesnės nei saulės) ir jie yra padalinti į 12 mėnesių po 30 (nelyginių) ir 29 (lyginių) dienų (musulmonų kalendoriuje jie vadinami: Muharram, Safaras, Rabi al-Awwal, Rabi al-Sani, Jumada al-Ula, Jumada al-Ahira, Rajab, Sha'ban, Ramadanas, Shawwal, Dhul-Qaada, Dhul-Hijra). Kadangi kalendorinis mėnuo yra 0,0306 dienos trumpesnis už sinodinį mėnesį, o vyresnis nei 30 metų skirtumas tarp jų siekia 11 dienų, arabiškas Mėnulio kalendorius kiekviename 30 metų cikle yra 19 „paprastų“ metų po 354 dienas ir 11 „keliamųjų“ metų po 355 dienas (2, 5, 7, 10, 13, 16, 18, 21, 24, 26, 29-ieji kiekvieno ciklo metai). turkų Mėnulio kalendorius nėra toks tikslus: jo 8 metų cikle yra 5 „paprastieji“ ir 3 „keliamieji“ metai. Naujųjų metų data nėra fiksuota (metai į metus ji juda lėtai): pavyzdžiui, 1421-ieji Hijri metai prasidėjo 2000 m. balandžio 6 d. ir baigsis 2001 m. kovo 25 d. Mėnulio kalendorius priimta kaip religinė ir valstybinė religija musulmoniškose Afganistano, Irako, Irano, Pakistano, Jungtinės Arabų Respublikos ir kitose valstybėse. Saulės ir mėnulio kalendoriai lygiagrečiai naudojami planuojant ir reguliuojant ūkinę veiklą.

2.Saulės kalendorius, kuris pagrįstas atogrąžų metais. Atsirado daugiau nei prieš 6000 metų. Šiuo metu priimtas kaip pasaulio kalendorius.

Julianas saulės kalendorius"senojo stiliaus" yra 365,25 dienos. Sukūrė Aleksandrijos astronomas Sosigenesas, įvedė imperatorius Julijus Cezaris Senovės Romoje 46 m.pr.Kr. o paskui pasklido po visą pasaulį. Rusijoje jis buvo priimtas 988 m. Julijaus kalendoriuje metų ilgis nustatytas 365,25 dienos; treji „paprasti“ metai turi po 365 dienas, vieneri keliamieji – 366 dienas. Metuose yra 12 mėnesių, po 30 ir 31 dieną (išskyrus vasarį). Julijaus metai nuo atogrąžų metų atsilieka 11 minučių 13,9 sekundės per metus. Per 1500 jo naudojimo metų susikaupė 10 dienų klaida.

IN Grigaliaus Pagal „naujojo stiliaus“ saulės kalendorių metų trukmė yra 365,242500 dienų. 1582 m. Julijaus kalendorius popiežiaus Grigaliaus XIII įsakymu buvo reformuotas pagal italų matematiko Luigi Lilio Garalli (1520-1576) projektą. Dienų skaičiavimas buvo perkeltas 10 dienų į priekį ir sutarta, kad kiekvienas šimtmetis, kuris nesidalija iš 4 be liekanos: 1700, 1800, 1900, 2100 ir kt., neturėtų būti laikomas keliamaisiais metais. Tai ištaiso 3 dienų paklaidą kas 400 metų. 1 dienos paklaida „susikaupia“ per 2735 metus. Nauji šimtmečiai ir tūkstantmečiai prasideda tam tikro šimtmečio ir tūkstantmečio „pirmųjų“ metų sausio 1 d., taigi XXI amžius ir III tūkstantmetis mūsų eros prasidės 2001 m. sausio 1 d. pagal Grigaliaus kalendorių.

Mūsų šalyje prieš revoliuciją buvo naudojamas „senojo stiliaus“ Julijaus kalendorius, kurio paklaida iki 1917 m. buvo 13 dienų. 1918 m. šalyje buvo įvestas visame pasaulyje pripažintas „naujojo stiliaus“ Grigaliaus kalendorius ir visos datos buvo perkeltos 13 dienų į priekį.

Datos iš Julijaus kalendoriaus į Grigaliaus kalendorių konvertuojamos naudojant formulę: , kur T G ir t YU– datos pagal Grigaliaus ir Julijaus kalendorius; n – sveikasis dienų skaičius, SU– ištisų praėjusių amžių skaičius, SU 1 yra artimiausias šimtmečių skaičius, dalinamas iš keturių.

Kiti saulės kalendorių tipai yra:

Persų kalendorius, nustatęs tropinių metų ilgį 365,24242 dienos; 33 metų ciklas apima 25 „paprastus“ metus ir 8 „keliamuosius“. Daug tikslesnis nei grigališkasis: 1 metų paklaida „susikaupia“ per 4500 metų. 1079 m. sukūrė Omaras Khayyamas; buvo naudojamas Persijoje ir daugelyje kitų valstybių iki XIX amžiaus vidurio.

Koptų kalendorius panašus į Julijaus: per metus yra 12 mėnesių iš 30 dienų; po 12 mėnesio „paprastaisiais“ metais pridedamos 5, keliamaisiais metais – 6 papildomos dienos. Naudojamas Etiopijoje ir kai kuriose kitose valstybėse (Egipte, Sudane, Turkijoje ir kt.) koptų teritorijoje.

3.Mėnulio-saulės kalendorius, kuriame Mėnulio judėjimas atitinka kasmetinį Saulės judėjimą. Metai susideda iš 12 mėnulio mėnesiai 29 ir 30 dienų, prie kurių, atsižvelgiant į Saulės judėjimą, periodiškai pridedami „keliamieji“ metai, kuriuose yra papildomas 13 mėn. Dėl to „paprasti“ metai trunka 353, 354, 355 dienas, o „keliamieji“ – 383, 384 arba 385 dienas. Jis atsirado I tūkstantmečio prieš Kristų pradžioje ir buvo naudojamas Senovės Kinijoje, Indijoje, Babilone, Judėjoje, Graikijoje ir Romoje. Šiuo metu priimtas Izraelyje (metų pradžia patenka į skirtingas dienas nuo rugsėjo 6 d. iki spalio 5 d.) ir kartu su valstybine yra naudojamas Pietryčių Azijos šalyse (Vietnamas, Kinija ir kt.).

Be aukščiau aprašytų pagrindinių kalendorių tipų, buvo sukurti ir vis dar naudojami kai kuriuose Žemės regionuose kalendoriai, kuriuose atsižvelgiama į tariamą planetų judėjimą dangaus sferoje.

Rytų mėnulio saulė-planeta 60 metų amžiaus kalendorius remiantis Saulės, Mėnulio ir Jupiterio bei Saturno planetų judėjimo periodiškumu. Ji atsirado II tūkstantmečio pr. Kr. pradžioje. Rytų ir Pietryčių Azijoje. Šiuo metu naudojamas Kinijoje, Korėjoje, Mongolijoje, Japonijoje ir kai kuriose kitose regiono šalyse.

Šiuolaikinio rytų kalendoriaus 60 metų cikle yra 21912 dienų (pirmuose 12 metų yra 4371 diena; antraisiais ir ketvirtaisiais metais - 4400 ir 4401 diena; trečiaisiais ir penktaisiais metais - 4370 dienų). Du 30 metų Saturno ciklai tinka šiam laikotarpiui (lygu jo revoliucijos sideriniams laikotarpiams T Saturnas = 29,46 » 30 metų), maždaug trys 19 metų mėnulio saulės ciklai, penki 12 metų Jupiterio ciklai (lygūs jo apsisukimo sideriniams laikotarpiams T Jupiteris= 11,86 » 12 metų) ir penki 12 metų mėnulio ciklai. Dienų skaičius per metus nėra pastovus ir gali būti 353, 354, 355 dienos „paprastaisiais“ metais ir 383, 384, 385 dienos keliamaisiais metais. Metų pradžia skirtingose šalyse patenka į skirtingas datas nuo sausio 13 iki vasario 24 d. Dabartinis 60 metų ciklas prasidėjo 1984 m. Duomenys apie rytų kalendoriaus ženklų derinį pateikti priede.

Centrinės Amerikos majų ir actekų kultūrų kalendorius buvo naudojamas maždaug 300–1530 m. REKLAMA Remiantis Saulės, Mėnulio judėjimo periodiškumu ir sinodiniais Veneros (584 d.) ir Marso (780 d.) planetų apsisukimų periodais. „Ilgieji“ metai, 360 (365) dienų, susideda iš 18 mėnesių po 20 dienų ir 5 atostogos. Tuo pačiu metu kultūriniais ir religiniais tikslais buvo naudojami „trumpieji metai“ – 260 dienų (1/3 Marso revoliucijos sinodinio laikotarpio), padalintas į 13 mėnesių po 20 dienų; „Sunumeruotos“ savaitės susideda iš 13 dienų, kurios turėjo savo numerį ir pavadinimą. Atogrąžų metų ilgis nustatytas didžiausiu 365,2420 d tikslumu (1 paros paklaida nesikaupia per 5000 metų!); mėnulio sinodinis mėnuo – 29.53059 d.

Dvidešimtojo amžiaus pradžioje augant tarptautiniams mokslo, techniniams, kultūriniams ir ekonominiams ryšiams reikėjo sukurti vieną paprastą ir tikslų Pasaulio kalendorių. Esami kalendoriai turi daug trūkumų, tokių kaip: nepakankamas atogrąžų metų trukmės ir astronominių reiškinių, susijusių su Saulės judėjimu dangaus sferoje, datų atitikimas, nevienodos ir nenuoseklios mėnesių trukmės, nevienodo atogrąžų metų skaičiaus atitikimas. mėnuo ir savaitės dienos, jų pavadinimų neatitikimas vietai kalendoriuje ir kt. Atskleidžiami šiuolaikinio kalendoriaus netikslumai

Idealus amžinas Kalendorius turi nekintančią struktūrą, leidžiančią greitai ir nedviprasmiškai nustatyti savaitės dienas pagal bet kurią kalendorinę datą. Vieną geriausių amžinojo kalendoriaus projektų 1954 metais rekomendavo svarstyti JT Generalinė Asamblėja: nors jis buvo panašus į Grigaliaus kalendorių, buvo paprastesnis ir patogesnis. Atogrąžų metai skirstomi į 4 ketvirčius po 91 dieną (13 savaičių). Kiekvienas ketvirtis prasideda sekmadienį ir baigiasi šeštadienį; susideda iš 3 mėnesių, pirmasis mėnuo turi 31 dieną, antrasis ir trečiasis – 30 dienų. Kiekvienas mėnuo turi 26 darbo dienas. Pirmoji metų diena visada yra sekmadienis. Šio projekto duomenys pateikti priede. Jis nebuvo įgyvendintas dėl religinių priežasčių. Vieningo pasaulio amžinojo kalendoriaus įvedimas išlieka viena iš mūsų laikų problemų.

Iškviečiama pradžios data ir vėlesnė chronologijos sistema era. Epochos pradžios taškas vadinamas era.

Nuo seniausių laikų tam tikros eros pradžia (žinoma daugiau nei 1000 epochų įvairiose valstybėse įvairiuose Žemės regionuose, iš jų 350 Kinijoje ir 250 Japonijoje) ir visa chronologijos eiga buvo siejama su svarbiomis legendinėmis, religinėmis. arba (rečiau) tikri įvykiai: tam tikrų dinastijų ir atskirų imperatorių viešpatavimas, karai, revoliucijos, olimpinės žaidynės, miestų ir valstybių įkūrimas, Dievo (pranašo) „gimimas“ ar „pasaulio sukūrimas“.

Imperatoriaus Huangdi 1-ųjų valdymo metų data laikoma Kinijos 60 metų ciklinės eros pradžia - 2697 m.

Romos imperijoje grafas buvo saugomas nuo „Romos įkūrimo“ nuo 753 m. balandžio 21 d. ir nuo imperatoriaus Diokletiano atėjimo 284 m. rugpjūčio 29 d.

Bizantijos imperijoje ir vėliau, pagal tradiciją, Rusijoje - nuo krikščionybės priėmimo kunigaikščio Vladimiro Svjatoslavovičiaus (988 m. po Kr.) iki Petro I dekreto (1700 m. po Kr.), metų skaičiavimas buvo vykdomas „nuo sukūrimo pasaulio“: už Pradžios data buvo 5508 m. rugsėjo 1 d. prieš Kristų (pirmieji „Bizantijos eros“ metai). Senovės Izraelyje (Palestinoje) „pasaulio sukūrimas“ įvyko vėliau: 3761 m. spalio 7 d. prieš Kristų (pirmieji „žydų eros“ metai). Buvo ir kitų, besiskiriančių nuo labiausiai paplitusių aukščiau paminėtų epochų „nuo pasaulio sukūrimo“.

Augant kultūriniams ir ekonominiams ryšiams bei plačiai paplitus krikščioniškajai religijai Vakarų ir Rytų Europoje, atsirado poreikis suvienodinti chronologijos sistemas, matavimo vienetus ir laiko skaičiavimą.

Šiuolaikinė chronologija - " mūsų era", "nauja era " (po Kr.), "eras nuo Kristaus Gimimo" ( R.H..), Anno Domeni ( REKLAMA.– „Viešpaties metai“) – remiasi savavališkai pasirinkta Jėzaus Kristaus gimimo data. Kadangi tai nenurodyta jokiame istoriniame dokumente, o evangelijos prieštarauja viena kitai, mokslus vienuolis Dionisijus Mažasis 278 Diokletiano epochoje nusprendė „moksliškai“, remdamasis astronominiais duomenimis, apskaičiuoti eros datą. Skaičiavimas buvo pagrįstas: 28 metų „saulės ratas“ – laikotarpis, per kurį mėnesių skaičiai patenka į lygiai tas pačias savaitės dienas, ir 19 metų „mėnulio ratas“ – laiko tarpas kurios tos pačios Mėnulio fazės patenka tomis pačiomis dienomis.. tomis pačiomis mėnesio dienomis. „Saulės“ ir „Mėnulio“ ratų ciklų sandauga, pritaikyta 30 Kristaus gyvenimo metų (28 × 19S + 30 = 572), davė šiuolaikinės chronologijos pradžios datą. Metų skaičiavimas pagal epochą „nuo Kristaus gimimo“ „prigijo“ labai lėtai: iki XV a. (t.y. net po 1000 metų) oficialiuose Vakarų Europos dokumentuose buvo nurodytos 2 datos: nuo pasaulio sukūrimo ir nuo Kristaus Gimimo (A.D.).

Musulmonų pasaulyje chronologijos pradžia yra 622 m. liepos 16 d. - „Hidžros“ (pranašo Mahometo migracijos iš Mekos į Mediną) diena.

Datų vertimas iš „musulmoniškos“ chronologijos sistemos T M„krikščioniui“ (grigališkajam) T G galima atlikti naudojant formulę: (metai).

Astronominių ir chronologinių skaičiavimų patogumui J. Scaligerio pasiūlyta chronologija naudojama nuo XVI amžiaus pabaigos. Julijaus laikotarpis(J.D.). Nuolatinis dienų skaičiavimas vykdomas nuo 4713 m. sausio 1 d.

Kaip ir ankstesnėse pamokose, mokiniams turėtų būti nurodyta patiems užpildyti lentelę. 6 informacija apie pamokoje nagrinėjamus kosminius ir dangaus reiškinius. Tam skiriamos ne daugiau kaip 3 minutės, tada mokytojas patikrina ir pataiso mokinių darbus. 6 lentelė papildoma informacija:

Medžiaga konsoliduojama sprendžiant problemas:

4 pratimas:

1. Sausio 1 dieną saulės laikrodis rodo 10 val. Kiek laiko šiuo metu rodo jūsų laikrodis?

2. Nustatykite tikslaus laikrodžio ir chronometro rodmenų skirtumą pagal sideralinį laiką, praėjus 1 metams po jų paleidimo vienu metu.

3. Nustatykite visiško Mėnulio užtemimo fazės pradžios momentus 1996 m. balandžio 4 d. Čeliabinske ir Novosibirske, jei pagal visuotinį laiką reiškinys įvyko 23 val. 36 m.

4. Nustatyti, ar galima stebėti Jupiterio užtemimą (okultaciją) prie Mėnulio Vladivostoke, jei jis įvyksta 1 h 50 m pasaulio laiku, o Mėnulis leidžiasi Vladivostoke 0 h 30 m vietos vasaros laiku.

5. Kiek dienų truko 1918 m. RSFSR?

6. Koks didžiausias sekmadienių skaičius gali būti vasario mėnesį?

7. Kiek kartų per metus teka Saulė?

8. Kodėl Mėnulis visada atsuktas į tą pačią pusę į Žemę?

9. Gruodžio 22 d. tikrą vidurdienį laivo kapitonas išmatavo Saulės zenito atstumą ir nustatė, kad jis lygus 66º 33". Grinvičo laiku einantis chronometras stebėjimo momentu rodė 11:54 val. Nustatyti koordinates. laivas ir jo padėtis pasaulio žemėlapyje.

10. Kokios geografinės koordinatės tos vietos, kur Šiaurės žvaigždės aukštis yra 64º 12", o žvaigždės a Lyrae kulminacija įvyksta 4 val. 18 m vėliau nei Grinvičo observatorijoje?

11. Nustatykite geografines vietos, kurioje yra žvaigždės viršutinė kulminacija, geografines koordinates a - - didaktika - testai - užduotis

Taip pat žiūrėkite: Visos publikacijos ta pačia tema >>

Džiaugiuosi, kad gyvenu pavyzdingai ir paprastai:
Kaip saulė – kaip švytuoklė – kaip kalendorius
M. Cvetajeva

6/6 pamoka

Tema Laiko matavimo pagrindai.

Tikslas Apsvarstykite laiko skaičiavimo sistemą ir jos ryšį su geografine ilguma. Suteikite idėją apie chronologiją ir kalendorių, nustatydami vietovės geografines koordinates (ilgumą), remiantis astrometriniais stebėjimais.

Užduotys :
1. Švietimo: praktinė astrometrija apie: 1) astronominius metodus, prietaisus ir matavimo vienetus, laiko skaičiavimą ir saugojimą, kalendorius ir chronologiją; 2) vietovės geografinių koordinačių (ilgumos) nustatymas remiantis astrometriniais stebėjimais. Saulės paslaugos ir tikslus laikas. Astronomijos taikymas kartografijoje. Apie kosminius reiškinius: Žemės apsisukimą aplink Saulę, Mėnulio apsisukimą aplink Žemę ir Žemės sukimąsi aplink savo ašį bei apie jų pasekmes – dangaus reiškinius: saulėtekį, saulėlydį, kasdienį ir metinį matomą judėjimą ir kulminacijas. šviesuliai (Saulė, Mėnulis ir žvaigždės), besikeičiančios Mėnulio fazės.
2. Ugdantis: mokslinės pasaulėžiūros formavimas ir ateistinis ugdymas, susipažįstant su žmonijos pažinimo istorija, su pagrindiniais kalendorių tipais ir chronologijos sistemomis; demaskuoti prietarus, susijusius su „keliamųjų metų“ sąvokomis ir Julijaus bei Grigaliaus kalendorių datų vertimu; politechnikos ir darbo švietimas pateikiant medžiagą apie laiko matavimo ir saugojimo prietaisus (laikrodžius), kalendorius ir chronologijos sistemas, praktinius astrometrinių žinių taikymo metodus.
3. Vystantis: įgūdžių formavimas: laiko ir datų skaičiavimo bei laiko perkėlimo iš vienos saugojimo ir skaičiavimo sistemos į kitą uždavinių sprendimas; atlikti pratimus taikyti pagrindines praktinės astrometrijos formules; naudokite judančių žvaigždžių žemėlapį, žinynus ir Astronominį kalendorių, kad nustatytumėte dangaus kūnų padėtį ir matomumo sąlygas bei dangaus reiškinių atsiradimą; pagal astronominius stebėjimus nustatyti vietovės geografines koordinates (ilgumą).

Žinoti:
1 lygis (standartinis)- laiko skaičiavimo sistemos ir matavimo vienetai; vidurdienio, vidurnakčio, dienos samprata, laiko ryšys su geografine ilguma; pirminis dienovidinis ir visuotinis laikas; zona, vietinis, vasaros ir žiemos laikas; vertimo metodai; mūsų chronologija, mūsų kalendoriaus atsiradimas.
2-as lygis- laiko skaičiavimo sistemos ir matavimo vienetai; vidurdienio, vidurnakčio, dienos samprata; ryšiai tarp laiko ir geografinės ilgumos; pirminis dienovidinis ir visuotinis laikas; zona, vietinis, vasaros ir žiemos laikas; vertimo metodai; tikslaus laiko tarnybos paskyrimas; chronologijos samprata ir pavyzdžiai; kalendoriaus samprata ir pagrindinės kalendorių rūšys: mėnulio, mėnulio, saulės (Juliano ir grigališkojo) ir chronologijos pagrindai; nuolatinio kalendoriaus kūrimo problema. Pagrindinės praktinės astrometrijos sampratos: vietovės laiko ir geografinių koordinačių nustatymo pagal astronominių stebėjimų duomenis principai. Kasdien stebimų dangaus reiškinių priežastys, kurias generuoja Mėnulio apsisukimas aplink Žemę (Mėnulio fazių pokyčiai, tariamas Mėnulio judėjimas per dangaus sferą).

Galėti:
1 lygis (standartinis)- rasti universalų, vidutinį, zoninį, vietinį, vasaros, žiemos laiką;
2-as lygis- rasti universalų, vidutinį, zoninį, vietinį, vasaros, žiemos laiką; konvertuoti datas iš seno į naują stilių ir atgal. Išspręskite uždavinius nustatyti stebėjimo vietos ir laiko geografines koordinates.

Įranga: plakatas „Kalendorius“, PKZN, švytuoklė ir saulės laikrodžiai, metronomas, chronometras, kvarcinis laikrodis Žemės gaublys, lentelės: kai kurie praktiniai astronomijos pritaikymai. CD- "Red Shift 5.1" (Laikas - šou, Visatos pasakos = laikas ir sezonai). Dangaus sferos modelis; Sieninis žvaigždėto dangaus žemėlapis, laiko juostų žemėlapis. Žemės paviršiaus žemėlapiai ir nuotraukos. Lentelė „Žemė kosmose“. Filmo juostų fragmentai„Tariamas dangaus kūnų judėjimas“; „Idėjų apie Visatą plėtra“; „Kaip astronomija paneigė religines idėjas apie Visatą“

Ryšys tarp dalykų: Geografinės koordinatės, laiko sekimo ir orientacijos metodai, žemėlapio projekcija(geografija, 6-8 kl.)

Per užsiėmimus

1. To, kas išmokta, kartojimas(10 min.).
A) 3 žmonės atskirose kortelėse.
1. 1. Kokiame aukštyje Novosibirske (φ= 55º) Saulė pasiekia kulminaciją rugsėjo 21 d.? [antrą spalio savaitę pagal PCZN δ=-7º, tada h=90 o -φ+δ=90 o -55º-7º=28º ]
2. Kur žemėje nematomos pietų pusrutulio žvaigždės? [Šiaurės ašigalyje]
3. Kaip naršyti reljefą naudojant Saulę? [Kovas, rugsėjis – saulėtekis rytuose, saulėlydis vakaruose, vidurdienis pietuose]
2. 1. Saulės vidurdienio aukštis yra 30º, o deklinacija yra 19º. Nustatykite stebėjimo vietos geografinę platumą.
2. Kaip yra žvaigždžių kasdieniai keliai dangaus pusiaujo atžvilgiu? [lygiagretus]
3. Kaip naršyti vietovėje naudojant Šiaurės žvaigždę? [kryptis į šiaurę]
3. 1. Kokia yra žvaigždės deklinacija, jei jos kulminacija yra Maskva (φ = 56 º ) 69º aukštyje?
2. Kaip yra pasaulio ašis žemės ašies atžvilgiu, horizonto plokštumos atžvilgiu? [lygiagrečiai, stebėjimo vietos geografinės platumos kampu]
3. Kaip pagal astronominius stebėjimus nustatyti vietovės geografinę platumą? [išmatuokite Šiaurės žvaigždės kampinį aukštį]

b) 3 žmonės prie valdybos.
1. Išveskite šviestuvo aukščio formulę.
2. Kasdieniai šviesuolių (žvaigždžių) keliai skirtingose platumose.
3. Įrodykite, kad dangaus ašigalio aukštis lygus geografinei platumai.

V) Likusieji savo jėgomis .
1. Kokį didžiausią Vega (δ=38 o 47") lopšyje pasiekė aukštis (φ=54 o 04")? [didžiausias aukštis viršutinėje kulminacijoje, h = 90 o -φ+δ = 90 o -54 o 04 "+38 o 47" = 74 o 43"]
2. Pasirinkite bet kurią ryškią žvaigždę naudodami PCZN ir užsirašykite jos koordinates.
3. Kokiame žvaigždyne šiandien yra Saulė ir kokios jos koordinatės? [spalio antrajai savaitei pagal PKZN šaukime. Mergelė, δ=-7º, α=13 h 06 min ]

d) „Red Shift 5.1“
Raskite saulę:
– kokią informaciją galite gauti apie Saulę?
– kokios jo koordinatės šiandien ir kokiame žvaigždyne jis yra?
– Kaip keičiasi deklinacija? [sumažėja]
- kuri iš žvaigždžių turi duotas vardas, kampiniu atstumu yra arčiausiai Saulės ir kokios jos koordinatės?
- įrodyti, kad Žemė šiuo metu juda orbita arčiau Saulės (iš matomumo lentelės - Saulės kampinis skersmuo didėja)

2. Nauja medžiaga (20 minučių)
Reikia mokėti mokinių dėmesį:
1. Dienos ir metų trukmė priklauso nuo atskaitos sistemos, kurioje nagrinėjamas Žemės judėjimas (ar ji susijusi su nejudančiomis žvaigždėmis, Saule ir pan.). Atskaitos sistemos pasirinkimas atsispindi laiko vieneto pavadinime.
2. Laiko vienetų trukmė siejama su dangaus kūnų matomumo sąlygomis (kulminacijomis).
3. Atominio laiko etalonas moksle buvo įvestas dėl netolygaus Žemės sukimosi, atrasto padidėjus laikrodžių tikslumui.
4. Standartinis laikas įvestas dėl būtinybės koordinuoti ūkinę veiklą laiko juostų ribomis apibrėžtoje teritorijoje.

Laiko skaičiavimo sistemos. Ryšys su geografine ilguma. Prieš tūkstančius metų žmonės pastebėjo, kad daug kas gamtoje kartojasi: saulė teka rytuose ir leidžiasi vakaruose, vasara užleidžia vietą žiemai ir atvirkščiai. Tada atsirado pirmieji laiko vienetai - diena mėnuo Metai . Paprastų astronominių instrumentų pagalba buvo nustatyta, kad per metus yra apie 360 dienų, o maždaug per 30 dienų Mėnulio siluetas pereina ciklą nuo vienos pilnaties iki kitos. Todėl chaldėjų išminčiai kaip pagrindą priėmė šešiasdešimtinių skaičių sistemą: diena buvo padalinta į 12 nakties ir 12 dienų. valandų , apskritimas - 360 laipsnių. Kiekviena valanda ir kiekvienas laipsnis buvo padalintas iš 60 minučių , o kas minutę – po 60 sekundžių .
Tačiau vėlesni tikslesni matavimai beviltiškai sugadino šį tobulumą. Paaiškėjo, kad Žemė visą aplink Saulę apsisuka per 365 dienas, 5 valandas, 48 minutes ir 46 sekundes. Aplink Žemę Mėnulis užtrunka nuo 29,25 iki 29,85 dienos.
Periodiniai reiškiniai, lydimi kasdieninio dangaus sferos sukimosi ir akivaizdaus kasmetinio Saulės judėjimo išilgai ekliptikos yra įvairių laiko skaičiavimo sistemų pagrindas. Laikas- pagrindinis fizikinis dydis, apibūdinantis nuoseklų reiškinių ir materijos būsenų kaitą, jų egzistavimo trukmę.
Trumpas- diena, valanda, minutė, sekundė
Ilgai- metai, ketvirtis, mėnuo, savaitė.
1. "Zvezdnoe"laikas, susijęs su žvaigždžių judėjimu dangaus sferoje. Matuojamas pavasario lygiadienio valandų kampu: S = t ^ ; t = S - a
2. "Saulėta„laikas susietas: su matomu Saulės disko centro judėjimu išilgai ekliptikos (tikrasis saulės laikas) arba „vidutinio saulės“ judėjimu – įsivaizduojamo taško, vienodai judančio dangaus pusiauju per tą patį laikotarpį kaip ir tikroji saulė (vidutinis saulės laikas).
1967 m. įvedus atominį laiko standartą ir tarptautinę SI sistemą, fizikoje pradėta naudoti atominė sekundė.
Antra- fizinis dydis, skaitiniu požiūriu lygus 9192631770 spinduliavimo periodų, atitinkančių cezio-133 atomo pagrindinės būsenos hipersmulkiųjų lygių perėjimą.
Visi aukščiau išvardinti „laikai“ atitinka vienas kitą atliekant specialius skaičiavimus. Vidutinis saulės laikas naudojamas kasdieniame gyvenime . Pagrindinis sideralinio, tikrojo ir vidutinio saulės laiko vienetas yra diena. Siderines, vidutines saulės ir kitas sekundes gauname padalijus atitinkamą dieną iš 86400 (24 val., 60 m, 60 s). Diena tapo pirmuoju laiko matavimo vienetu daugiau nei prieš 50 000 metų. Diena- laikotarpis, per kurį Žemė padaro vieną pilną apsisukimą aplink savo ašį tam tikro orientyro atžvilgiu.
Siderinė diena- Žemės sukimosi aplink savo ašį, palyginti su nejudančiomis žvaigždėmis, laikotarpis, apibrėžiamas kaip laiko intervalas tarp dviejų nuoseklių viršutinių pavasario lygiadienio kulminacijų.
Tikros saulės dienos- Žemės sukimosi aplink savo ašį laikotarpis Saulės disko centro atžvilgiu, apibrėžiamas kaip laiko intervalas tarp dviejų nuoseklių kulminacijų tuo pačiu pavadinimu Saulės disko centre.
Dėl to, kad ekliptika į dangaus pusiaują yra pasvirusi 23 apie 26" kampu, o Žemė sukasi aplink Saulę elipsine (šiek tiek pailginta) orbita, tariamo Saulės judėjimo per dangų greitis. sfera, taigi ir tikrosios Saulės dienos trukmė per metus nuolat keisis: greičiausia prie lygiadienio (kovo, rugsėjo mėn.), lėčiausia prie saulėgrįžų (birželio, sausio mėn.). Saulės diena buvo įvesta astronomijoje - Žemės sukimosi aplink savo ašį laikotarpis, palyginti su „vidutine saule“.
Vidutinė saulės diena apibrėžiamas kaip laikotarpis tarp dviejų nuoseklių to paties pavadinimo „vidutinės saulės“ kulminacijų. Jie yra 3 m 55,009 s trumpesni nei siderinė diena.
24 h 00 m 00 s sideralinis laikas lygus 23 h 56 m 4,09 s vidutiniam saulės laikui. Dėl teorinių skaičiavimų tikrumo jis buvo priimtas efemerida (lentelė) sekundė, lygi vidutinei saulės sekundei 1900 m. sausio 0 d., 12 valandą vienoda laiko, nesusijusio su Žemės sukimu.

Maždaug prieš 35 000 metų žmonės pastebėjo periodišką Mėnulio išvaizdos kaitą – mėnulio fazių kaitą. Fazė F dangaus kūnas (mėnulis, planeta ir kt.) nustatomas pagal apšviestos disko dalies didžiausio pločio santykį d iki jo skersmens D: Ф=d/D. Linija terminatorius atskiria tamsiąją ir šviesiąją šviestuvo disko dalis. Mėnulis sukasi aplink Žemę ta pačia kryptimi, kuria Žemė sukasi aplink savo ašį: iš vakarų į rytus. Šis judėjimas atsispindi matomame Mėnulio judėjime žvaigždžių fone dangaus sukimosi link. Kiekvieną dieną Mėnulis pasislenka į rytus 13,5 o žvaigždžių atžvilgiu ir visą ratą įveikia per 27,3 dienos. Taip buvo nustatytas antrasis laiko matas po dienos – mėnuo.
Siderinis (siderinis) mėnulio mėnuo- laiko tarpas, per kurį Mėnulis atlieka vieną pilną apsisukimą aplink Žemę, palyginti su fiksuotomis žvaigždėmis. Lygu 27 d 07 h 43 m 11,47 s.
Sinodinis (kalendorinis) mėnulio mėnuo- laiko tarpas tarp dviejų iš eilės to paties pavadinimo fazių (dažniausiai jaunaties) Mėnulio. Lygu 29 d 12 h 44 m 2,78 s.
Matomo Mėnulio judėjimo žvaigždžių fone ir besikeičiančių Mėnulio fazių reiškinių derinys leidžia plaukioti pagal Mėnulį žemėje (pav.). Mėnulis pasirodo kaip siauras pusmėnulis vakaruose, o aušros spinduliuose išnyksta kaip toks pat siauras pusmėnulis rytuose. Mintimis nubrėžkime tiesią liniją į kairę nuo mėnulio pusmėnulio. Danguje galime skaityti arba raidę „R“ – „auga“, mėnesio „ragai“ pasukti į kairę – mėnuo matomas vakaruose; arba raidė „C“ - „senėjimas“, mėnesio „ragai“ pasukti į dešinę - mėnuo matomas rytuose. Per pilnatį vidurnaktį mėnulis matomas pietuose.

Daugelį mėnesių stebint Saulės padėties virš horizonto pokyčius, atsirado trečiasis laiko matas - metų.
Metai- laiko tarpas, per kurį Žemė padaro vieną pilną apsisukimą aplink Saulę tam tikro orientyro (taško) atžvilgiu.
Sideriniai metai- sideralinis (žvaigždinis) Žemės apsisukimo aplink Saulę periodas, lygus 365,256320... vidutinė saulės para.
Anomaliniai metai- laiko intervalas tarp dviejų nuoseklių vidutinės Saulės praėjimų per jos orbitos tašką (dažniausiai perihelį) yra lygus 365,259641... vidutinė saulės para.
Tropiniai metai- laiko intervalas tarp dviejų paeiliui einančių vidutinės Saulės perėjimo per pavasario lygiadienį, lygus 365,2422... vidutinė saulės para arba 365 d 05 h 48 m 46,1 s.

Pasaulio laikas apibrėžiamas kaip vietinis vidutinis saulės laikas pagrindiniame (Grinvičo) dienovidiniame ( tai, UT– Visuotinis laikas). Kadangi kasdieniame gyvenime jūs negalite naudoti vietos laiko (nes Kolybelkoje jis yra vienas, o Novosibirske - kitoks (skirtingas) λ )), todėl jį patvirtino konferencija Kanados geležinkelių inžinieriaus siūlymu Sanfordas Flemingas(Vasario 8 d 1879 kalbėdamas Kanados institute Toronte) standartinis laikas, padalijant Žemės rutulį į 24 laiko juostas (360:24 = 15 o, 7,5 o nuo centrinio dienovidinio). Nulinė laiko juosta yra simetriškai pirminio (Grinvičo) dienovidinio atžvilgiu. Diržai sunumeruoti nuo 0 iki 23 iš vakarų į rytus. Tikrosios juostų ribos derinamos su rajonų, regionų ar valstybių administracinėmis ribomis. Centrinius laiko juostų dienovidinius vieną nuo kito skiria lygiai 15 o (1 valanda), todėl pereinant iš vienos laiko juostos į kitą laikas keičiasi sveiku valandų skaičiumi, o minučių ir sekundžių skaičius – ne pakeisti. Naujos kalendorinės dienos (ir Naujieji metai) prasideda datos eilutės(demarkacinė linija), einantis daugiausia 180° rytų ilgumos dienovidiniu netoli Rusijos Federacijos šiaurės rytų sienos. Į vakarus nuo datos linijos, mėnesio data visada yra vienu daugiau nei į rytus nuo jos. Kertant šią liniją iš vakarų į rytus, kalendoriaus skaičius sumažėja vienu, o kertant liniją iš rytų į vakarus kalendoriaus skaičius padidėja vienu, o tai pašalina laiko skaičiavimo klaidą keliaujant aplink pasaulį ir perkeliant žmones iš Rytų iki Vakarų Žemės pusrutulių.
Todėl tarptautinė meridianų konferencija (1884 m., Vašingtonas, JAV), susijusi su telegrafo ir geležinkelio transporto plėtra, pristatė:
- diena prasideda vidurnaktį, o ne vidurdienį, kaip buvo.
- pirminis (nulinis) dienovidinis iš Grinvičo (Grinvičo observatorija netoli Londono, įkurta J. Flamsteedo 1675 m., per observatorijos teleskopo ašį).
- skaičiavimo sistema standartinis laikas
Standartinis laikas nustatomas pagal formulę: T n = T 0 + n , Kur T 0 - visuotinis laikas; n- laiko juostos numeris.
Motinystės laikas- standartinis laikas, Vyriausybės nutarimu pakeistas į sveiką valandų skaičių. Rusijai tai lygu zonos laikui, plius 1 valanda.
Maskvos laiku- antrosios laiko juostos motinystės laikas (plius 1 valanda): Tm = T 0 + 3 (valandos).
Vasaros laikas- gimdymo standartinis laikas, Vyriausybės įsakymu papildomai keičiamas plius 1 valanda vasaros laikotarpiui, taupant energijos išteklius. Sekdami Anglijos, pirmą kartą įvedusios vasaros laiką 1908 m., pavyzdžiu, dabar 120 pasaulio šalių, įskaitant Rusijos Federaciją, kasmet įveda vasaros laiką.
Pasaulio ir Rusijos laiko juostos
Toliau mokiniai turėtų būti trumpai supažindinti su astronominiais vietovės geografinių koordinačių (ilgumos) nustatymo metodais. Dėl Žemės sukimosi skirtumas tarp vidurdienio ar kulminacijų pradžios momentų ( kulminacija. Koks tai reiškinys?) Žvaigždės su žinomomis pusiaujo koordinatėmis 2 taškuose yra lygios taškų geografinių ilgumų skirtumui, o tai leidžia nustatyti tam tikro taško ilgumą pagal astronominius Saulės ir kitų šviesulių stebėjimus. ir, atvirkščiai, vietinis laikas bet kuriame žinomos ilgumos taške.
Pavyzdžiui: vienas iš jūsų yra Novosibirske, antrasis – Omske (Maskva). Kuris iš jūsų pirmasis pastebės viršutinę Saulės centro kulminaciją? Ir kodėl? (atkreipkite dėmesį, tai reiškia, kad jūsų laikrodis veikia pagal Novosibirsko laiką). Išvada- priklausomai nuo vietos Žemėje (dienovidinis – geografinė ilguma), bet kurios žvaigždės kulminacija stebima skirtingas laikas, tai yra laikas yra susijęs su geografine ilguma arba Т=UT+λ, o dviejų taškų, esančių skirtinguose dienovidiniuose, laiko skirtumas bus T 1 - T 2 = λ 1 - λ 2.Geografinė ilguma (λ ) plotas yra matuojamas į rytus nuo „nulinio“ (Grinvičo) dienovidinio ir yra skaitiniu požiūriu lygus laiko intervalui tarp tų pačių žvaigždžių kulminacijų Grinvičo dienovidiniame ( UT) ir stebėjimo vietoje ( T). Išreiškiamas laipsniais arba valandomis, minutėmis ir sekundėmis. Siekiant nustatyti vietovės geografinės ilgumos, būtina nustatyti šviestuvo (dažniausiai Saulės) kulminacijos momentą su žinomomis pusiaujo koordinatėmis. Per specialias lenteles ar skaičiuotuvą pavertę stebėjimo laiką iš vidutinės saulės į siderinį ir iš žinyno žinant šios žvaigždės kulminacijos Grinvičo dienovidiniame laiką, nesunkiai galime nustatyti vietovės ilgumą. Vienintelis skaičiavimo sunkumas yra tikslus laiko vienetų perskaičiavimas iš vienos sistemos į kitą. Nereikia „stebėti“ kulminacijos momento: užtenka nustatyti šviestuvo aukštį (zenito atstumą) bet kuriuo tiksliai užfiksuotu laiko momentu, tačiau tada skaičiavimai bus gana sudėtingi.
Laikrodžiai naudojami laikui matuoti. Nuo paprasčiausių, senovėje naudotų, yra gnomonas - vertikalus stulpas horizontalios platformos centre su padalomis, tada smėlis, vanduo (clepsydra) ir ugnis, iki mechaninės, elektroninės ir atominės. Dar tikslesnis atominis (optinis) laiko standartas buvo sukurtas SSRS 1978 m. 1 sekundės paklaida įvyksta kartą per 10 000 000 metų!

Laiko apskaitos sistema mūsų šalyje
1) Nuo 1919 m. liepos 1 d standartinis laikas(RSFSR Liaudies komisarų tarybos dekretas, 1919 m. vasario 8 d.)
2) Įkurta 1930 m Maskva (motinystės atostogos) 2-osios laiko juostos, kurioje yra Maskva, laikas, verčiamas viena valanda į priekį, palyginti su standartiniu laiku (+3 į pasaulio laiką arba +2 į Vidurio Europos laiką), siekiant užtikrinti lengvesnę paros dalį dienos metu (Dekretas 1930 m. birželio 16 d. SSRS liaudies komisarų taryba). Regionų ir regionų pasiskirstymas tarp laiko juostų labai keičiasi. Atšauktas 1991 m. vasario mėn. ir vėl atkurtas 1992 m. sausį.
3) Tuo pačiu 1930 m. dekretu buvo panaikintas nuo 1917 m. galiojęs perėjimas prie vasaros laiko (balandžio 20 d. ir grįžimas rugsėjo 20 d.).
4) 1981 m. šalyje atnaujintas vasaros laikas. SSRS Ministrų Tarybos 1980 m. spalio 24 d. nutarimas „Dėl laiko skaičiavimo TSRS teritorijoje tvarkos“ įvedamas vasaros laikas Perkeliant laikrodį į priekį iki balandžio 1 dienos 0 valandos, o spalio 1 dieną – valanda į priekį, nuo 1981 m. (1981 m. vasaros laikas buvo įvestas daugumoje išsivysčiusių šalių – 70, išskyrus Japoniją). Vėliau SSRS vertimai buvo pradėti daryti artimiausią šių datų sekmadienį. Nutarimu buvo padaryta nemažai reikšmingų pakeitimų ir patvirtintas naujai sudarytas administracinių teritorijų, priskirtų atitinkamoms laiko juostoms, sąrašas.
5) 1992 m. prezidentės dekretu motinystės laikas (Maskvos) buvo atkurtas nuo 1992 m. sausio 19 d., išsaugant vasaros laiką paskutinį kovo sekmadienį 2 val. valanda į priekį, o žiemos laiką – nuo 1992 m. sausio 19 d. paskutinį rugsėjo sekmadienį 3 valandą nakties prieš valandą.
6) 1996 m. Rusijos Federacijos Vyriausybės 1996 m. balandžio 23 d. dekretu Nr. 511 vasaros laikas buvo pratęstas vienu mėnesiu ir dabar baigiasi paskutinį spalio sekmadienį. Vakarų Sibire regionai, kurie anksčiau buvo MSK+4 zonoje, perėjo prie MSK+3 laiko, prisijungdami prie Omsko laiko: Novosibirsko sritis 1993 m. gegužės 23 d. 00:00, Altajaus kraštas ir Altajaus Respublika 1995 m. gegužės 28 d. :00, Tomsko sritis 2002 m. gegužės 1 d., 3:00, Kemerovo sritis 2010 m. kovo 28 d. 02:00 val. ( skirtumas su pasaulio laiku GMT išlieka 6 valandos).
7) Nuo 2010 m. kovo 28 d., pereinant prie vasaros laiko, Rusijos teritorija pradėjo būti 9 laiko juostose (nuo 2-osios iki 11-osios imtinai, išskyrus 4-ąją - Samaros regioną ir Udmurtiją kovo mėn. 2010 m. 28 d. 2 val. nakties perjungtas Maskvos laiku) su tuo pačiu laiku kiekvienoje laiko juostoje. Laiko juostų ribos eina išilgai Rusijos Federaciją sudarančių vienetų sienų, kiekvienas subjektas yra įtrauktas į vieną zoną, išskyrus Jakutiją, kuri yra įtraukta į 3 zonas (MSK+6, MSK+7, MSK+8). ), ir Sachalino regionas, įtrauktas į 2 zonas (MSK+7 Sachaline ir MSK+8 Kurilų salose).

Taigi mūsų šaliai žiemą T= UT+n+1 val , A vasaros laiku T= UT+n+2 val

Galite pasiūlyti atlikti laboratorinius (praktinius) darbus namuose: Laboratoriniai darbai„Reljefo koordinačių nustatymas iš saulės stebėjimų“
Įranga: gnomonas; kreida (smeigtukai); „Astronominis kalendorius“, sąsiuvinis, pieštukas.
Darbo tvarka:
1. Vidurdienio linijos (dienovidinio krypties) nustatymas.
Saulei kasdien judant dangumi, gnomono šešėlis palaipsniui keičia savo kryptį ir ilgį. Tikruoju vidurdieniu jis yra trumpiausio ilgio ir rodo vidurdienio linijos kryptį – dangaus dienovidinio projekciją į matematinio horizonto plokštumą. Norint nustatyti vidurdienio liniją, ryte reikia pažymėti tašką, kuriame krenta gnomono šešėlis, ir nubrėžti per jį apskritimą, gnomoną paimdami kaip jo centrą. Tada turėtumėte palaukti, kol šešėlis iš gnomono antrą kartą palies apskritimo liniją. Gautas lankas yra padalintas į dvi dalis. Linija, einanti per gnomoną ir vidurdienio lanko vidurį, bus vidurdienio linija.
2. Srities platumos ir ilgumos nustatymas pagal Saulės stebėjimus.
Stebėjimai prasideda prieš pat tikrojo vidurdienio akimirką, kurių pradžia fiksuojama tikslaus šešėlio nuo gnomono ir vidurdienio linijos sutapimo momentu pagal gerai sukalibruotą laikrodį, einantį pagal motinystės laiką. Tuo pačiu metu išmatuokite šešėlio ilgį nuo gnomono. Pagal šešėlio ilgį l tikrą vidurdienį tuo metu, kai jis įvyksta T d pagal motinystės laiką, naudojant paprastus skaičiavimus, nustatomos srities koordinatės. Anksčiau iš santykio tg h ¤ =Н/l, Kur N- gnomono aukštis, suraskite gnomono aukštį tikrą vidurdienį h ¤.
Ploto platuma apskaičiuojama pagal formulę φ=90-h ¤ +d ¤, kur d ¤ yra Saulės deklinacija. Norėdami nustatyti srities ilgumą, naudokite formulę λ=12 h +n+Δ-D, Kur n- laiko juostos numeris, h - tam tikros dienos laiko lygtis (nustatoma pagal Astronominį kalendorių). Žiemos laikui D = n+ 1; vasaros laikui D = n + 2.

"Planetariumas" 410,05 MB		Išteklius leidžia įdiegti pilną naujoviško edukacinio ir metodinio komplekso „Planetariumas“ versiją mokytojo ar mokinio kompiuteryje. „Planetariumas“ – teminių straipsnių rinkinys – skirtas mokytojams ir mokiniams 10-11 klasių fizikos, astronomijos ar gamtos mokslų pamokose. Diegiant kompleksą, aplankų pavadinimuose rekomenduojama naudoti tik angliškas raides.
Demonstracinė medžiaga 13,08 MB		Išteklius reprezentuoja novatoriško edukacinio ir metodinio komplekso „Planetariumas“ demonstracinė medžiaga.
Planetariumas 2,67 mb Laikrodis 154,3 kb Standartinis laikas 374,3 kb Standartinis laiko žemėlapis 175,3 kb

Tikslaus laiko nustatymas, saugojimas ir perdavimas radijo ryšiu visiems gyventojams – tikslaus laiko tarnybos, egzistuojančios daugelyje šalių, užduotis.

Tikslius laiko signalus per radiją priima karinio jūrų laivyno ir oro pajėgų navigatoriai bei daugelis mokslo ir pramonės organizacijų, kurioms reikia žinoti tikslų laiką. Tikslus laikas yra būtinas, ypač norint nustatyti geografinę vietą

jų ilgumos skirtinguose žemės paviršiaus taškuose.

Skaičiuojant laiką. Geografinės ilgumos nustatymas. Kalendorius

Iš SSRS fizinės geografijos kurso žinote vietinio, zonos ir motinystės laiko sąvokas, taip pat tai, kad dviejų taškų geografinės ilgumos skirtumą lemia šių taškų vietos laiko skirtumas. Ši problema išspręsta astronominiais metodais, naudojant žvaigždžių stebėjimus. Remiantis tikslių atskirų taškų koordinačių nustatymu, sudaromas žemės paviršiaus žemėlapis.

Norėdami skaičiuoti didelius laiko tarpus, žmonės nuo senų senovės naudojo arba mėnulio mėnesio, arba saulės metų trukmę, t.y. Saulės apsisukimo išilgai ekliptikos trukmė. Metai lemia sezoninių pokyčių dažnumą. Saulės metai trunka 365 saulės dienas, 5 valandas 48 minutes 46 sekundes. Tai praktiškai neproporcinga dienai ir mėnulio mėnesio trukmei – mėnulio fazių kaitos periodui (apie 29,5 dienos). Tai yra sudėtinga sukurti paprastą ir patogų kalendorių. Per šimtmečius trukusią žmonijos istoriją buvo sukurta ir naudojama daug įvairių kalendorių sistemų. Tačiau visus juos galima suskirstyti į tris tipus: saulės, mėnulio ir mėnulio. Pietų pastoracinės tautos dažniausiai naudojo mėnulio mėnesius. Metuose, sudarytuose iš 12 mėnulio mėnesių, buvo 355 saulės dienos. Norint suderinti Mėnulio ir Saulės laiko skaičiavimą, reikėjo nustatyti 12 arba 13 mėnesių per metus ir į metus įterpti papildomų dienų. Senovės Egipte naudotas saulės kalendorius buvo paprastesnis ir patogesnis. Šiuo metu dauguma pasaulio šalių taip pat taiko saulės kalendorių, tačiau pažangesnį, vadinamą Grigaliaus kalendoriumi, kuris aptariamas toliau. AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

Sudarant kalendorių būtina atsižvelgti į tai, kad kalendorinių metų trukmė turėtų būti kuo artimesnė Saulės apsisukimo išilgai ekliptikos trukmei ir kad kalendoriniai metai turėtų apimti sveiką saulės dienų skaičių, nes nepatogu metus pradėti skirtingu paros metu.

Šias sąlygas tenkino Aleksandrijos astronomo Sosigeno sukurtas ir 46 m. pr. Kr. įvestas kalendorius. Romoje Julijaus Cezaris. Vėliau, kaip žinote, iš fizinės geografijos kurso jis gavo Juliano arba senojo stiliaus pavadinimą. Šiame kalendoriuje metai skaičiuojami tris kartus iš eilės po 365 dienas ir vadinami paprastaisiais, metai po jų yra 366 dienos. Tai vadinama keliamaisiais metais. Keliamieji Julijaus kalendoriaus metai yra tie metai, kurių skaičiai dalijasi iš 4 be liekanos.

Vidutinė metų trukmė pagal šį kalendorių yra 365 dienos 6 valandos, t.y. jis yra maždaug 11 minučių ilgesnis nei tikrasis. Dėl šios priežasties senasis stilius kas 400 metų atsiliko nuo tikrojo laiko tėkmės maždaug 3 dienomis.

Grigaliaus kalendoriuje (naujas stilius), įvestas SSRS 1918 m., o dar anksčiau priimtas daugumoje šalių, metai baigiasi dviem nuliais, išskyrus 1600, 2000, 2400 ir kt. (t. y. tie, kurių šimtų skaičius dalijasi iš 4 be liekanos) nelaikomos keliamomis dienomis. Taip pataisoma 3 dienų klaida, kuri kaupiasi per 400 metų. Taigi vidutinė metų trukmė naujuoju stiliumi pasirodo labai artima Žemės apsisukimo aplink Saulę laikotarpiui.

Iki XX a skirtumas tarp naujojo stiliaus ir senojo (Julian) siekė 13 dienų. Kadangi mūsų šalyje naujasis stilius buvo įvestas tik 1918 m., Spalio revoliucija, įvykdyta 1917 m. spalio 25 d. (senasis stilius), švenčiama lapkričio 7 d. (naujas stilius).

13 dienų skirtumas tarp senojo ir naujojo stilių išliks XXI amžiuje, o 22 amžiuje. padidės iki 14 dienų.

Naujasis stilius, žinoma, nėra visiškai tikslus, tačiau 1 dienos paklaida pagal jį susikaups tik po 3300 metų.