Zadachi i Uprazhneniya po Obshei Astronomii

---

<< 6. Dvizhenie Zemli vokrug Solnca | Oglavlenie | 8. Sumerki, belye nochi >>

Razdely

• 7.1. Sutochnoe dvizhenie Solnca na severnom polyuse.
• 7.2. Sutochnoe dvizhenie Solnca na ekvatore.

---

7. Sutochnoe dvizhenie Solnca na raznyh shirotah.

7.1. Sutochnoe dvizhenie Solnca na severnom polyuse.

Shirota severnogo polyusa Zemli ravna 90^o, a sledovatel'no, otvesnaya liniya sovpadaet tam s os'yu mira, a ekvator - s gorizontom. Znachit, v kazhdyi den' goda Solnce opisyvaet na nebosvode krugi, priblizitel'no parallel'nye gorizontu, na vysote, ravnoi skloneniyu Solnca v etot den' (ris. 14). Takim obrazom, esli by ne bylo refrakcii, 21 marta Solnce obhodilo by gorizont, prichem centr Solnca lezhal by na matematicheskom gorizonte. Iz-za refrakcii takaya kartina nablyudaetsya na neskol'ko dnei ran'she. S kazhdym dnem Solnce vse uvelichivaet svoyu vysotu nad gorizontom, i dostigaet maksimal'noi vysoty   22 iyunya. Posle etoi daty vysota Solnca vnov' nachinaet umen'shat'sya, i vblizi 23 sentyabrya (teper' iz-za refrakcii chut' pozzhe) Solnce vnov' okazyvaetsya na gorizonte. V posleduyushie dni Solnce okazyvaetsya pod gorizontom i ne poyavlyaetsya pochti do dnya vesennego ravnodenstviya. Takim obrazom, chut' bol'she polugoda Solnce nahodit'sya nad gorizontom (polyarnyi den'), a ostavsheesya vremya - pod gorizontom (polyarnaya noch'). Na yuzhnom polyuse kartina takaya zhe, tol'ko polyarnyi den' i polyarnaya noch' menyayutsya mestami, t.e. kogda na severnom polyuse polyarnyi den', na yuzhnom - polyarnaya noch', i naoborot.

Polyarnye dni i nochi byvayut ne tol'ko na polyusah, no i na drugih, dostatochno vysokih shirotah, tol'ko prodolzhitel'nost' ih men'she. Teoreticheskimi granicami geograficheskih shirot, na kotoryh byvayut polyarnye dni i nochi, yavlyayutsya severnyi polyarnyi krug i yuzhnyi polyarnyi krug . T.e. esli by Solnce bylo tochkoi i ne bylo by atmosfernoi refrakcii, to na etih shirotah raz v godu Solnce v techenie sutok ne zahodilo by za gorizont, i v techenii sutok ne pokazyvalos' by nad gorizontom. Iz-za vliyaniya refrakcii ( ) i konechnyh razmerov Solnca () polyarnye dni byvayut na shirotah do , a polyarnye nochi lish' do shirot . T.e. za nachalo (i okonchanie) polyarnogo dnya my budem brat' datu, na kotoruyu nablyudaemaya vysota verhnego kraya Solnca v moment nizhnei kul'minacii ravna nulyu, a za nachalo (i okonchanie) polyarnoi nochi datu, na kotoruyu nablyudaemaya vysota verhnego kraya Solnca v moment verhnei kul'minacii ravna nulyu.

7.2. Sutochnoe dvizhenie Solnca na ekvatore.

Shirota ekvatora ravna nulyu, i os' mira lezhit tam v ploskosti gorizonta, tak chto severnyi polyus mira sovpadaet s tochkoi severa, a yuzhnyi - s tochkoi yuga (ris. 15). Sutochnye paralleli perpendikulyarny gorizontu, a ekvator prohodit cherez zenit (t.Q sovpadaet s t.Z). Takim obrazom, 21 marta Solnce nahoditsya na ekvatore i kul'miniruet v zenite. V posleduyushie dni sklonenie Solnca uvelichivaetsya i ono kul'miniruet na vse men'shei vysote k severu ot zenita. Vysota Solnca v moment verhnei kul'minacii k severu ot zenita yavlyaetsya naimen'shei 22 iyunya. Dalee maksimal'naya vysota Solnca vnov' nachinaet rasti i 23 sentyabrya Solnce vnov' kul'miniruet v zenite. Sklonenie Solnca prodolzhaet umen'shat'sya i s kazhdym dnem ono kul'miniruet na vse men'shei vysote teper' uzhe k yugu ot zenita. Minimal'naya vysota v verhnei kul'minacii k yugu ot zenita byvaet v den' zimnego solncestoyaniya 22 dekabrya, a potom vysota Solnca v kul'minacii vnov' nachinaet uvelichivaetsya.

Takim obrazom, v ekvatorial'noi zone Zemli net privychnoi nam smeny vremen goda, a est' dva zharkih (zasushlivyh) perioda vblizi ravnodenstvii, i dva perida dozhdei (otnositel'no holodnyh) vblizi solncestoyanii. Solnce dvazhdy v god kul'miniruet v zenite ne tol'ko na ekvatore, no i na okoloekvatorial'nyh shirotah, vplot' do shirot severnogo tropika i yuzhnogo tropika . Severnyi i yuzhnyi tropiki opredelyayutsya kak geograficheskie shiroty, na kotoryh Solnce odin raz v godu (sootvetstvenno v den' vesennego i osennego ravnodenstvii) kul'miniruet v zenite.

Zadachi

26. Opredelit' prodolzhitel'nost' polyarnogo dnya v Murmanske ( ).

Reshenie:

1) V den' nachala (i okonchaniya) polyarnogo dnya v moment nizhnei kul'minacii Solnca ego nablyudaemyi verhnii krai dolzhen nahodit'sya na gorizonte h_minvk=0^o 0', t.e.

Otsyuda sklonenie Solnca v etot den' ravno:

2) V kakie dni goda sklonenie Solnca ravno etoi velichine? Ochevidno, chto gde-to vblizi 22 iyunya, odna data - nachala polyarnogo dnya - do 22 iyunya, a vtoraya - okonchaniya polyarnogo dnya - posle 22 iyunya. Seredina polyarnogo dnya prihoditsya na 22 iyunya.

3) Rasschitaem izmenenie skloneniya Solnca s etoi daty do 22 iyunya .

4) Za skol'ko dnei sklonenie Solnca vblizi solncestoyaniya izmenitsya na etu velichinu? 30 dnei vblizi 22 iyunya sklonenie Solnca izmenyaetsya so skorost'yu 0^o.1 v den'. Za eto vremya ego sklonenie izmenitsya rovno na 3^o. A v nashem sluchae izmenenie skloneniya bol'she. Znachit, eshe kakoe-to vremya sklonenie Solnca izmenyalos' so skorost'yu 0^o.3 v den'. Ochevidno, chto raznost' 3^o.25 - 3^o.00 = 0^o.25 byla proidena Solncem s etoi skorost'yu za odin den'. Znachit, polyarnyi den' v Murmanske nachalsya za 31 den' do 22 iyunya (22 maya), a zakonchilsya cherez 31 den' posle 22 iyunya (23 iyulya). Polnaya prodolzhitel'nost' polyarnogo dnya v Murmanske sostavila 62 dnya.

27. Opredelit' prodolzhitel'nost' polyarnoi nochi v Murmanske ( ).

Reshenie:

1) V den' nachala (i okonchaniya) polyarnoi nochi v moment verhnei kul'minacii Solnca ego nablyudaemyi verhnii krai dolzhen nahodit'sya na gorizonte h_maxvk=0^o 0', t.e.

Otsyuda sklonenie Solnca v etot den' ravno:

2) V kakie dni goda sklonenie Solnca ravno etoi velichine? Ochevidno, chto gde-to vblizi 22 dekabrya, odna data - nachala polyarnoi nochi - do 22 dekabrya, a vtoraya - okonchaniya polyarnoi nochi - posle 22 dekabrya. Seredina polyarnoi nochi prihoditsya na 22 dekabrya.

3) Rasschitaem izmenenie skloneniya Solnca s etoi daty do 22 dekabrya .

4) Za skol'ko dnei sklonenie Solnca vblizi solncestoyaniya izmenitsya na etu velichinu? 30 dnei vblizi 22 dekabrya sklonenie Solnca izmenyaetsya so skorost'yu 0^o.1 v den'. Za eto vremya ego sklonenie izmenitsya rovno na 3^o. A v nashem sluchae izmenenie skloneniya men'she. Znachit, dlya togo, chtoby uznat', skol'ko dnei proshlo s interesuyushei nas daty do 22 dekabrya, dostatochno razdelit' polnoe izmenenie skloneniya na skorost' ego izmeneniya N^d= 1^o.55 / 0^.1 = 15^d.5. Znachit, polyarnaya noch' v Murmanske nachalas' za 15.5 dnei do 22 dekabrya (6 dekabrya), a zakonchilas' cherez 15.5 dnei posle 22 dekabrya (6 yanvarya). Polnaya prodolzhitel'nost' polyarnoi nochi v Murmanske sostavila 31 den'.

28. Kakogo chisla v g. Antananarivu ( , o. Madagaskar) Solnce kul'miniruet v zenite?

Reshenie: Kak izvestno, vysota svetila v moment verhnei kul'minacii opredelyaetsya po formule (4). V zenite vysota Solnca dolzhna byt' 90^o, sledovatel'no, v iskomyi den' . Sklonenie Solnca ravno etoi velichine v dve daty vblizi 22 dekabrya. Raznost' . 30 dnei vblizi 22 dekabrya sklonenie Solnca izmenyaetsya so ckorost'yu 0^o.1 v den', izmenyayas' za eto vremya na 3^o. Ostavshiesya 2^o.4 Solnce peremeshaetsya po so skorost'yu 0^o.3 v den' za . Znachit, Solnce v Antanarivu kul'miniruet v zenite za 38 dnei (14 noyabrya) do 22 dekabrya, i cherez 38 dnei (29 yanvarya) posle 22 dekabrya.

29. Na odnoi iz rossiiskih ostrovnyh polyarnyh stancii polyarnyi den' dlitsya rovno 100 dnei. Na kakoi shirote raspolozhena eta polyarnaya stanciya?

30. Kakova prodolzhitel'nost' polyarnogo dnya i polyarnoi nochi i s kakoi daty po kakuyu oni dlyatsya na shirote ?

31. Kakogo chisla Solnce kul'miniruet v zenite na shirote ? A na shirote ?

---

<< 6. Dvizhenie Zemli vokrug Solnca | Oglavlenie | 8. Sumerki, belye nochi >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: zadacha - obshaya astronomiya - Nebesnaya sfera - sistemy koordinat - sutochnoe vrashenie - refrakciya - Sumerki - vremya - dvizhenie planet - rasstoyanie - zvezdy - galaktika Publikacii so slovami: zadacha - obshaya astronomiya - Nebesnaya sfera - sistemy koordinat - sutochnoe vrashenie - refrakciya - Sumerki - vremya - dvizhenie planet - rasstoyanie - zvezdy - galaktika

Sm. takzhe: Chernaya dyra razrushaet zvezdu: animaciya Zvezdy, pyl' i tumannost' v NGC 6559 Sumerki kak cvetok 25 samyh yarkih zvezd na nochnom nebe Planeta Zemlya v sumerkah Kometa Leonarda i galaktika Kit Animaciya: chernaya dyra razrushaet zvezdu Vse publikacii na tu zhe temu >>