2. 1. Астрономія та визначення часу.
2. Типи календарів.
3. Небесні координати.
4. Видимий рух Сонця і Місяця.
План опрацювання нового матеріалу:
3. Повторимо!
1.Що таке сузір'я і
скільки їх налічується
на небі Землі?
2.Що таке видима
зоряна величина?
3.Що таке небесна
сфера?
4.Назвіть основні точки
і лінії небесної сфери.
4. В основу визначення одиниці часу покладено періодичне
явище в природі — добу — проміжок часу, протягом якого
земля робить повний оберт навколо своєї осі.
Для визначення доби в наш час користуються трьома
допоміжними точками:
точкою весняного рівнодення,
центром справжнього Сонця,
точкою середнього Сонця.
Тривалість доби, що визначена допомогою кожної з трьох
точок, — різна, і тому доводиться вживати всі три одиниці
часу — зоряну добу, справжню сонячну добу і середню
сонячну добу.
Вимірюваний ними час називається відповідно зоряним,
справжнім сонячним і середнім сонячним часом.
Астрономія та визначення часу
5. Зоряний час — це час, що минув від верхньої
кульмінації точки весняного рівнодення.
Зоряна доба — це проміжок часу між двома
послідовними верхніми кульмінаціями точки
весняного рівнодення.
Справжня сонячна доба — проміжок часу між двома
послідовними однойменними кульмінаціями (верхніми
або нижніми) центра Сонця на одному і тому ж
географічному меридіані.
Момент верхньої кульмінації Сонця називається
істинним полуднем, а за початок сонячної доби на
певному меридіані приймають момент нижньої
кульмінації Сонця.
6. Зоряна доба відповідає часу обертання Землі навколо
своєї осі відносно зір — 23 години 56 хвилин.
Сонячна доба — час обертання Землі навколо своєї
осі відносно центра Сонця — 24 години.
За одну добу зоряний і сонячний час розходяться
на 4 хвилини, за місяць — на 120 хв, за рік — на 24
години.
У році зоряних діб на одну більше, ніж сонячних.
Тільки один раз на рік, в момент весняного
рівнодення, зоряний час збігається з сонячним.
В обсерваторіях користуються зоряними
годинниками, що необхідно для астрономічних
спостережень.
7. Це пов'язано з двома причинами:
1) нерівномірність руху Землі навколо Сонця по
еліптичній орбіті;
2) екліптика нахилена до небесного екватора
під значним кутом (23,5°).
Справжнім сонячним часом у побуті
користуватися незручно.
8. Середнє Сонце — це фіктивна точка, яка
рівномірно рухається вздовж небесного
екватора, і за той самий проміжок часу
(рік), що і Сонце, повертається до точки
весняного рівнодення.
Середня сонячна доба — це проміжок часу
між двома послідовними нижніми
кульмінаціями середнього Сонця.
Середній сонячний час — це час, що минув
від нижньої кульмінації середнього Сонця.
9. Зоряний рік (Т*) — проміжок часу, за який центр
диска Сонця здійснює повний оберт по екліптиці
відносно зір.
Т* = 365 діб 6 год 9 хв 10 с.
Тропічний рік (Тγ) — це проміжок часу між двома
послідовними проходженнями центра диска
Сонця через точку весняного рівнодення.
Тропічний рік є основною календарною одиницею
часу.
Тγ = 365 діб 5 год 48 хв 46 с.
Місцевий час — час, виміряний на певному
географічному меридіані, позначається Тλ.
10. 1884 р. прийнято систему поясного часу.
Земну кулю умовно поділено меридіанами на 24
годинних пояси (від 0-го до 23-го), так, що ширина
поясу по довготі дорівнює 15°.
Поясний час — місцевий час центрального меридіана
поясу Тh.
Гринвіцький меридіан — центральний меридіан
нульового годинного поясу (проходить через Гринвіч
поблизу Лондона). Центральний меридіан першого
годинного поясу лежить на 15° східніше від Гринвіча.
Всесвітній час — місцевий час гринвіцького
меридіана То, позначають UТ (Universal Time).
11. Календар — певна система лічби проміжків часу з поділом їх
на окремі періоди — роки, місяці, тижні, дні.
За основу календарних одиниць лічби часу взято природні
одиниці часу: сонячний рік, синодичний місяць і сонячну добу.
Незалежність основних одиниць часу зумовила існування
трьох типів календарів:
сонячний,
місячний,
місячно-сонячний.
Найдавнішим був місячний календар.
Складність побудови календарів полягає в тому, що такий
звичний період, як доба, не вкладається кратно в тривалість
тропічного року.
З цим пов'язане виникнення високосних років, нового та
старого стилю.
Типи календарів
12. Рік складається з 12 місяців, а тривалість кожного місяця
порівнюється зі зміною фаз Місяця.
Тривалість астрономічного місячного року
2×29,53 доби = 354, 367 доби
(6 місяців по 30 діб, 6 місяців по 29 діб).
Щоб врахувати залишок, кожні 30 років 11 разів рівномірно
додають по одному дню.
Простий рік 354 доби, високосний — 355 діб.
Місячний календар використовується в країнах, де
сповідують іслам.
Місячний календар
13. Місяці вимірюються за змінами фаз Місяця (місяці
налічують 29 і 30 діб).
Оскільки 12 місяців — це 354 доби, а тропічний рік на 11 діб
довший, то 7 разів за кожні 19 років вставляють додатковий
13-й місяць.
(19 тропічних років практично дорівнюють 235 синодичним
місяцям — це так званий ментонів цикл).
Місячно-сонячний календар офіційно використовується
лише в Ізраїлі.
Місячно-сонячний календар
14. У сонячному календарі основною одиницею часу є
тривалість тропічного року (365,2422 середньої доби).
Першоосновою сонячного календаря був юліанський
календар.
Складається з основних елементів сонячного римського
календаря, який був розроблений олександрійським
астрономом Созігеном і введений в 45 p. до н. е. Юлієм
Цезарем.
Рік у ньому становив 365,25 сонячної доби, причому для
зручності лічби запропоновано вважати три роки по 365 діб,
а кожний четвертий рік по 366 діб. Роки з 365 добами
названо простими, а з 366 — високосними.
Всі роки, номери яких діляться на 4, вважались високосними.
Сучасний календар належить до сонячних.
Сонячний календар
15. Середня тривалість року за юліанським календарем 365 діб 6
год, що орієнтовно на 11 хвилин довше від справжньої. Тому
старий стиль відставав від справжнього плину часу орієнтовно
на 3 доби за кожні 400 років.
На кінець XVI ст., відставання становило вже 10 діб.
Італійський професор математики Луїджі Ліліо Гараллі
запропонував проект нового календаря, який і був
затверджений папою римським Григорієм XIII у 1582p.
Новий календар став називатися григоріанським, або "новим
стилем", на відміну від юліанського календаря, або "старого
стилю".
У папській буллі наказувалось вважати наступний після 4
жовтня 1582 p. день не 5, а 15 жовтня. Так було ліквідовано 10
днів відставання.
В XX ст. різниця між новим і старим стилем досягла 13 діб.
Григоріанський календар
16. Новий проект під назвою Всесвітнього календаря було
схвалено лише у 1954 p. Економічною і Соціальною радою ООН.
Структура Всесвітнього календаря така:
у році 12 місяців з тими самими назвами;
тиждень залишається семиденний;
рік поділено на 4 квартали по 91 дню;
кожний квартал складається з трьох місяців; перший місяць
має 31 день, два наступних — по 30 днів;
1 січня завжди припадає на неділю;
квартали починаються з неділі і закінчуються суботами.
Кількість робочих днів на місяць — 26.
Всесвітній календар
17. В астрономії відомі кілька систем небесних
координат — горизонтальна, перша і друга
екваторіальні. Для визначення координат
зір найчастіше застосовують другу
екваторіальну систему координат. Вона має дві координати.
Схилення δ — кутова відстань світила від небесного
екватора. Воно змінюється в межах ± 90° і вважається
додатним на північ від екватора і від'ємним на південь.
Пряме сходження α відлічують по дузі небесного екватора
від точки весняного рівнодення γ проти годинникової стрілки,
якщо дивитися з Північного полюса. Воно змінюється в
межах від 0° до 360° і називаються так тому, що зорі на
небесному екваторі сходять (і заходять) у порядку зростання
їх прямого сходження.
Небесні координати
18. Явища проходження світил через небесний меридіан
називається кульмінаціями. У верхній кульмінації
висота світила максимальна, у нижній — мінімальна.
Проміжок часу між кульмінаціями дорівнює
половині доби.
У світила М, яке на даній широті не заходить, видно
обидві кульмінації. У зір, які сходять і заходять,
нижня кульмінація відбудеться під горизонтом. У
світил, що не сходять, обидві кульмінації невидимі.
Момент верхньої кульмінації центра Сонця
називається справленім полуднем, а момент нижньої
кульмінації — справжньою північчю.
Висота світила у верхній кульмінації
h = 90°- φ + δ ,
де φ — широта місцевості, δ — схилення зорі.
19. Екліптика — велике коло, по якому
рухається на небі Сонце протягом року
відносно зір. Цей видимий рух Сонця
обумовлений рухом Землі по орбіті.
Площина, яка проходить через
екліптику, називається площиною
екліптики. Площина екліптики
перетинає площину екватора під кутом
ε = 23,5°.
Пряма, що проходить через центр
небесної сфери і перпендикулярна до
площини екліптики, називається віссю
екліптики.
Видимий рух Сонця і Місяця
Точки перетину цієї прямої з небесною сферою називаються полюсами
екліптики.
Полюс, розміщений в північній півкулі, називається північним полюсом
екліптики, протилежний – південним.
20. Рухаючись по екліптиці, Сонце двічі на рік буває на небесному екваторі у
так званих точках рівнодення.
Точка весняного рівнодення γ — точка перетину екліптики Сонця і
небесного екватора у східній півкулі (21 березня — день весняного
рівнодення).
Точка осіннього рівнодення — точка перетину екліптики і небесного
екватора в західній півкулі (23 вересня — день осіннього рівнодення).
У дні рівнодень шлях Сонця над горизонтом дорівнює його шляху під
горизонтом, отже, тривалість дня і ночі однакові. Схилення Сонця δ = 0.
В день літнього сонцестояння (22 червня) Сонце знаходиться найдалі від
небесного екватора в бік північного полюса світу.
Його схилення δл = 23,5°. Його висота у верхній кульмінації найбільша.
Опівдні для північної півкулі Землі Сонце знаходиться найвище над
горизонтом, день найдовший.
У день зимового сонцестояння (22 грудня) Сонце знаходиться найдалі від
небесного екватора в бік південного полюса світу.
Його схилення δз = -23,5°. Висота Сонця у верхній кульмінації найменша, і
день найкоротший.
Точки екліптики
21. Насправді Сонце за рік
проходить через 13
сузір'їв, перебуваючи в
них різний час.
Термін перебування
Сонця в цих сузір'ях не
збігається з датами,
наведеними в
гороскопах.
З 1 грудня по 18 грудня
Сонце перебуває в
сузір'ї Змієносця, яке до
зодіакальних не входить.
Річний шлях Сонця на небі вздовж екліптики пролягає
через сузір'я, які здавна мають назву зодіакальних, а
їх сукупність називається поясом Зодіаку.
22. Період обертання Місяця навколо Землі
відносно зір називається зоряним або
сидеричним місяцем (від лат. sidus — зоря).
Він становить 27,3 доби.
Фази Місяця — зміна зовнішнього вигляду
Місяця для спостерігача на Землі.
Вирізняють чотири найголовніші фази:
новий Місяць,
перша чверть,
повний Місяць (повня),
третя чверть.
Місяць рухається навколо Землі в той самий
бік, в який Земля обертається навколо своєї осі.
Рух Місяця
Промені Сонця
новий Місяць перша чверть повний Місяць третя чверть
Вид Місяця для земного спостерігача
Синодичний місяць — проміжок часу між двома послідовними однаковими фазами
Місяця. Він дорівнює 29, 5 доби.
Період обертання Місяця навколо осі дорівнює періоду обертання його навколо Землі.
Тому ми бачимо завжди тільки одну півкулю Місяця.
Сонячна доба на Місяці дорівнює синодичному періоду — близько 2 земних тижні день
і 2 земних тижні ніч.
23. Відбувається тоді, коли тінь від Місяця потрапляє на
поверхню Землі.
Розрізняють 3 типи сонячного затемнення:
повне,
часткове,
кільцеподібне.
Сонячне затемнення
Тінь
Земля
Півтінь
Місяць
