Metodika prepodavaniya astronomii| << Predydushaya |
§ 46. Forma Zemli i ee vrashenie.
Posle togo kak uchashiesya oznakomilis' s vozmozhnost'yu opredeleniya shiroty iz nablyudenii, uchitel' mozhet pereiti i k izlozheniyu voprosa ob istinnoi forme Zemli i opredelenii ee razmerov. V etom voprose vpolne dostatochno, chtoby uchashiesya predstavlyali tol'ko osnovy metodov geodezii.
Pristupaya k izlozheniyu, sleduet kratko raz'yasnit', chto predstavleniya o forme Zemli razvivalis' u raznyh narodov v predelah ih svedenii o mestah, kotorye oni mogli dostigat', i v svyazi s okruzhayushei prirodoi. Tak, u odnih narodov Zemlya schitalas' ploskoi (v stepnyh ili pustynnyh mestnostyah) u drugih - vypukloi i plavayushei v okeane (v primorskih stranah). Posle takogo vstupleniya netrudno budet raz'yasnit', chto u drevnih grekov s ih sravnitel'no vysokoi kul'turoi, moreplavaniem i svyazyami s drugimi narodami vpervye poyavilos' predstavlenie o sharoobraznosti Zemli. Pri etom na ryade. geograficheskih kart mozhno prodemonstrirovat', kak razvivalos' znanie poverhnosti Zemli v drevnosti i kak ono regressirovalo vo vremena Srednevekov'ya v Evrope, hotya v to zhe vremya u arabov prodolzhalis' raboty po astronomii.
Pri izlozhenii ucheniya o sharoobraznosti Zemli uchitel' dolzhen otdelit' vopros ob izolirovannosti Zemli ot dokazatel'stv ee sharoobraznosti. Puteshestvie Magellana, kak i vse drugie krugosvetnye puteshestviya, dokazyvaet lish', chto Zemlyu mozhno ob'ehat' krugom - (t. e., chto ona izolirovana v prostranstve), no ne dokazyvaet ee sharoobraznosti.
Odnim iz ubeditel'neishih dovodov v pol'zu sharoobraznosti Zemli yavlyaetsya forma zemnoi teni vo vremya lunnyh zatmenii (dokazatel'stvo Aristotelya). Sleduet dat' predvaritel'nye svedeniya o prichine lunnyh zatmenii i privesti eto dokazatel'stvo, ukazav, chto kogda by i gde by zatmenie ni bylo nablyudaemo, vsegda ten' Zemli kruglaya. Naglyadno eto polezno pokazat', poluchaya ten' ot razlichnyh predmetov, v tom chisle i shara, pri raznyh ih polozheniyah.
Vstupleniem k dokazatel'stvu sharoobraznosti Zemli dolzhny sluzhit' fakty: 1) nevidimosti nizhnih chastei predmetov na gorizonte (chto, v sushnosti, dokazyvaet lish' odin i tot zhe fakt krivizny Zemli) i 2) odinakovyi krugoobraznyi vid gorizonta vo vseh mestah na Zemle.
Eti fakty pokazyvayut, chto Zemlya imeet formu, ves'ma blizkuyu k sharu, no ne mogut ustanovit' ee tochnoi formy. Znanie istinnoi formy Zemli, kak izvestno, bylo polucheno iz bolee tochnyh nablyudenii, proizvedennyh na razlichnyh shirotah. Poetomu pri izlozhenii etoi chasti kursa uchitel' dolzhen raz'yasnit' uchashimsya nevozmozhnost' opredeleniya tochnoi formy Zemli tol'ko po ukazannym vyshe priznakam.
Izlozhenie sleduet nachat' s opisaniya opredeleniya radiusa Zemli Eratosfenom. Etot rasskaz vazhen ne tol'ko s istoricheskoi storony, - on daet uchashimsya predstavlenie o sushnosti samogo metoda i o principial'noi prostote ego.
Chtoby dat' predstavlenie o rabotah po izmereniyu Zemli, polezno zagotovit' kartu oboih polusharii Zemli s nanesennymi na nei liniyami gradusnyh izmerenii1. Takaya karta naglyadno pokazhet uchashimsya, naskol'ko k nastoyashemu vremeni mnogostoronne izmerena Zemlya i kak v etom otnoshenii sovetskaya geodeziya prevzoshla vse drugie geodezicheskie raboty i v dline promerennoi dugi, i v skorosti raboty (duga Krasovskogo). Opisanie geodezicheskih rabot zhivo interesuet uchashihsya, v svyazi s etim mozhno predlozhit' temu dlya sochineniya: "Kak izmerili Zemlyu".
Izvestnaya trudnost' i, kak kazhetsya uchashimsya, dazhe i protivorechie voznikayut v svyazi s tem, chto, kak pokazyvayut dannye izmerenii, dlina odnogo gradusa okolo polyusa bol'she, chem takovaya zhe okolo ekvatora. Otsyuda u .uchashihsya (prostym resheniem po formule dugi okruzhnosti) sozdaetsya predstavlenie, chto pripolyarnye radiusy dlinnee blizekvatorial'nyh, i vyhodit, chto Zemlya vytyanuta po napravleniyu osi vrasheniya. Poetomu uchitelyu prihoditsya raz'yasnit' v elementarnom vide ponyatie radiusa krivizny, bez kotorogo (v yavnoi ili skrytoi forme) nel'zya oboitis' pri izlozhenii voprosa o vyyasnenii szhatiya Zemli.
Raz'yasnit' vopros o radiuse krivizny mozhno na modeli. Dlya takogo modelirovaniya sleduet prigotovit' obruch iz krepkoi pruzhiny i zaranee vyrezat' iz kartona ryad krugov razlichnyh diametrov. Neskol'ko szhav obruch i pristavlyaya eti krugi v sootvetstvuyushih mestah, mozhno poyasnit', chto odnoi i toi zhe lineinoi dline dugi sootvetstvuyut v raznyh mestah Zemli razlichnye radiusy.
Vyvod o szhatii Zemli, s ukazaniem na raboty F.N. Krasovskogo i A.A. Izotova, nado poyasnit' kak s teoreticheskoi, tak i s prakticheskoi storony, ukazav, chto tol'ko znanie istinnoi formy Zemli pozvolyaet postroit' geograficheskie karty s bol'shoi tochnost'yu. Na primerah, proizvodimyh v SSSR rabot po stroitel'stvu grandioznyh gidroelektrostancii, vodohranilish, kanalov i t. p., uchitel' horosho mozhet proillyustrirovat' znachenie tochnosti sovetskih geodezicheskih rabot.
Izlozhenie osnov geodezii sovershenno neobhodimo i vpolne sootvetstvuet zadache politehnizacii shkoly. Iz predydushego vidno, chto geodezicheskie raboty vnutrenne svyazany s astronomiei, i na eto nado obratit' vnimanie uchashihsya. Pri ob'yasnenii postroeniya triangulyacionnoi seti nado ispol'zovat' znaniya shkol'nikami postroeniya treugol'nika po odnoi storone i dvum uglam i privesti ves' process izmereniya rasstoyanii k postroeniyu (mozhno dat' i sootvetstvuyushuyu zadachu na dom). Pri etom, esli bylo privedeno ponyatie azimuta, sleduet ukazat', chto pri triangulyacii meryayutsya azimuty geodezicheskih signalov - eto pokazhet uchashimsya primenenie etogo ponyatiya.
Zdes' sleduet izlozhit' mehanicheskie dokazatel'stva vrasheniya Zemli, kotorye mogut byt' ob'yasneny na osnove svedenii po mehanike, uzhe imeyushihsya u shkol'nikov. V nachale izlozheniya etogo voprosa dostatochno privesti dva dokazatel'stva: mayatnik Fuko i otklonenie padayushih tel k vostoku. Hotya znanie osnov mehaniki i matematiki i oblegchaet uchashimsya ponimanie oboih dokazatel'stv, vse-taki nado obstoyatel'no ostanovit'sya na obosnovanii ih, privesti dannye nablyudenii i, esli mozhno, pokazat' deistvuyushuyu model', a eshe luchshe - podlinnyi mayatnik Fuko (sm. § 33).
V nabore k centrobezhnoi mashine obychno byvaet tak nazyvaemyi "mayatnik Fuko". Sleduet imet' v vidu, chto eto nazvanie, v sushnosti, nepravil'no. Mayatnik, kotorym proizvodil Fuko svoi pervyi opyt, imel special'noe naznachenie - dokazatel'stvo vrasheniya Zemli. Prisposoblenie k centrobezhnoi mashine - prosto mayatnik dlya demonstracii sohraneniya ploskosti kachaniya. Demonstraciyu ego nado provodit', ne vrashaya bystro koleso mashiny, a medlenno povorachivaya podstavku (pri bystrom vrashenii neminuemo kruchenie niti i ellipticheskie kolebaniya mayatnika).
Polnogo mehanicheskogo ob'yasneniya otkloneniya padayushih tel k vostoku uchashimsya ne daetsya. Dostatochno na chertezhe pokazat' raznicu dlin dug, prohodimyh tochkami na raznom rasstoyanii ot centra Zemli. Pri etom sleduet ukazat' na tehnicheskie trudnosti postanovki opyta i ego rezul'taty.
Dokazatel'stva vrasheniya Zemli dayut osnovanie uchitelyu ob'yasnit' uchashimsya, chto polyusy geograficheskih koordinat vybrany ne proizvol'no, a v svyazi s faktom vrasheniya Zemli. Esli by Zemlya ne vrashalas', to odin iz polyusov koordinat mozhno bylo by nametit' v lyubom meste Zemli i zatem, naidya mesto vtorogo, stroit' sistemu sfericheskih koordinat.
Szhatie Zemli, kak izvestno, yavlyaetsya odnim iz dokazatel'stv ee vrasheniya. Sleduet vkratce ukazat', chto szhatie ne obuslovleno poluzhidkim sostoyaniem, no proyavlyaetsya u vsyakogo vrashayushegosya tela, esli ono ne absolyutno tverdoe. Obychnaya demonstraciya - vrashenie obruchei.
1 Sm. F. N. Krasovskii, Vysshaya geodeziya, ch. II, str. 446, 450, 456.
| << Predydushaya |
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
metodika prepodavaniya - prepodavanie astronomii - uchebnye posobiya - demonstracii - zvezdnoe nebo - shkol'nyi atlas - zvezdnaya karta - zvezdnye karty - model' - chislennoe modelirovanie - nablyudeniya - solnechnye chasy - planetarii - planirovanie zanyatii - naglyadnye posobiya
Publikacii so slovami: metodika prepodavaniya - prepodavanie astronomii - uchebnye posobiya - demonstracii - zvezdnoe nebo - shkol'nyi atlas - zvezdnaya karta - zvezdnye karty - model' - chislennoe modelirovanie - nablyudeniya - solnechnye chasy - planetarii - planirovanie zanyatii - naglyadnye posobiya | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
