Prepodavanie astronomii v shkole (sbornik statei)| << Predydushaya |
Opredelenie rasstoyaniya do "nedostupnogo" predmeta
Eta rabota cenna tem, chto princip opredeleniya rasstoyanii do "nedostupnogo" predmeta na zemle lezhit v osnove opredeleniya rasstoyanii do nebesnyh tel. S drugoi storony, znachenie etogo principa neocenimo takzhe s tochki zreniya prilozheniya ego v prakticheskoi zhizni: na stroikah, pri geodezicheskih rabotah, prokladke trass, v voennom dele i t. d.
Prakticheskaya rabota po opredeleniyu rasstoyaniya do "nedostupnogo" predmeta delitsya na dva etapa: opredelenie sobstvenno rasstoyaniya i opredelenie razmerov zemnogo predmeta pri izvestnom rasstoyanii do nego. Provedenie raboty v takom plane sootvetstvuet teme posleduyushego zanyatiya po opredeleniyu rasstoyanii do Luny, Solnca, planet i ih razmerov.
V poryadke samokontrolya vychislennoe rasstoyanie uchashiesya izmeryayut ruletkoi. Eto vyzyvaet interes k proverke pravil'nosti teoreticheskih polozhenii i formul trigonometrii, chto osobenno cenno s tochki zreniya svyazi teorii s praktikoi.
Opredelenie polozheniya meridiana
Tak kak bol'shinstvo nablyudenii proizvoditsya v meridiane, na odnom iz pervyh zanyatii sleduet opredelit' polozhenie ego. Naibolee tochnym, prostym i dostupnym dlya uchashihsya sposobom opredeleniya napravleniya meridiana, kak pokazyvaet opyt, yavlyaetsya metod ravnyh vysot. Zaklyuchaetsya on v sleduyushem.
Posle ustanovki teodolita uchashiesya navodyat trubu na kakuyu-nibud' yarkuyu zvezdu, otstoyashuyu k vostoku ot meridiana primerno na 1,5-2 chasa. Zakreplyayut alidadu i trubu. Navodyashimi vintami podvodyat krest nitei na zvezdu i snimayut otschet na gorizontal'nom limbe.
V svoem sutochnom vidimom dvizhenii zvezda budet peremeshat'sya po nebosvodu s vostoka na zapad i skoro vyidet iz polya zreniya truby. Zadacha zaklyuchaetsya v tom, chtoby zvezdu "poimat'" na takoi zhe vysote posle prohozhdeniya eyu meridiana i snova otschitat' gorizontal'nyi limb. Srednee arifmeticheskoe etih dvuh otschetov daet otschet na tochku yuga. Poslednyuyu mozhno "privyazat'" k zemnomu predmetu.
Princip "privyazki" dannogo napravleniya k zemnomu predmetu lezhit v osnove mnogih rabot v geodezii i topografii, zemlemernom i stroitel'nom dele, v artillerii i drugih oblastyah. On imeet bol'shoe znachenie dlya prakticheskoi podgotovki uchashihsya.
Pauzu mezhdu dvumya nablyudeniyami zvezdy my ispol'zuem dlya obozreniya zvezdnogo neba, izucheniya glavnyh sozvezdii i trinadcati yarkih navigacionnyh zvezd. Etim my privivaem uchashimsya navyki astroorientirovki.
Metod ravnyh vysot mozhet byt' primenen dlya opredeleniya meridiana ne tol'ko po zvezde, no i po Solncu.
Bolee prosto i s men'shei zatratoi vremeni opredelenie polozheniya meridiana mozhet byt' sdelano po Polyarnoi zvezde. Navedya krest nitei truby teodolita na zvezdu, uchashiesya fiksiruyut vremya po zvezdnym chasam*(* Shahmatnye chasy nami byli ispol'zovany dlya pokazaniya dekretnogo i zvezdnogo vremeni: levye chasy pokazyvali dekretnoe vremya, pravye-zvezdnoe.) i snimayut otschet na gorizontal'nom kruge.
Zatem po zvezdnomu vremeni iz tablicy "Vysota i azimuty Polyarnoi" (sm. "Astronomicheskii kalendar'" na tekushii god) oni nahodyat geodezicheskii azimut Polyarnoi. Esli azimut zapadnyi, to, chtoby poluchit' "mesto meridiana" ili otschet na tochku severa, ego pribavlyayut k pokazaniyu gorizontal'nogo limba, esli zhe vostochnyi-naoborot.
Menee tochno (s oshibkoi do neskol'kih minut) mozhno opredelit' polozhenie meridiana eshe proshe, po nablyudeniyu Polyarnoi zvezdy v verhnei kul'minacii.
Vo vseh sluchayah opredeleniya polozheniya meridiana obyazatel'no proizvoditsya privyazka ego k mire, a azimut poslednei, kak uzhe ukazyvalos' vyshe, zapisyvaetsya.
Opredelenie magnitnogo skloneniya
Neobhodimost' ucheta popravki na magnitnoe sklonenie pri opredelenii istinnogo kursa korablya v plavanii, samoleta v polete, a takzhe v razvedke, pri pol'zovanii topograficheskimi kartami, v artillerii, v geodezii i t. d. trebuet, chtoby ucheniki byli znakomy s principom opredeleniya magnitnogo skloneniya iz nablyudenii.
Rabota po opredeleniyu magnitnogo skloneniya svoditsya v sushnosti k nahozhdeniyu istinnogo meridiana. Zatem ustanavlivayut teodolit v meridiane i osvobozhdayut ot arretira magnitnuyu strelku teodolitnoi bussoli. Togda ugol otkloneniya osi poslednei ot istinnogo meridiana dast magnitnoe sklonenie v dannom meste.
Poskol'ku kol'co bussoli imeet naimen'shee delenie v 1°, to doli gradusa prihoditsya ocenivat' na glaz. Takim obrazom, magnitnoe sklonenie mozhet byt' opredeleno lish' grubo, s tochnost'yu do polugradusa.
Bolee tochnoe opredelenie skloneniya dostigaetsya sleduyushim obrazom. Esli magnitnyi meridian prohodit cherez delenie 
limba, a istinnyi cherez delenie 
, to sklonenie D vyrazitsya dugoyu 
. Sovmestim nul' limba s nulem pervogo vern'era, a nul' bussol'nogo kol'ca s severnym koncom strelki. Togda truba teodolita budet napravlena v tochku
. Povernuv trubu s alidadoi v napravlenie na miru N, my tem samym vmeste s nulem alidady peremeshaem i nul' bussoli na velichinu 
. Otschet na limbe daet magnitnyi azimut miry. Esli teper' povernut' alidadu s bussol'nym kol'com nazad, na velichinu istinnogo azimuta miry 
, my napravim trubu v tochku severa. Poskol'ku nul' limba i severnyi konec magnitnoi strelki ne peremeshalis' otnositel'no drug druga, znachit otschet na limbe 
dast magnitnoe sklonenie, no uzhe s tochnost'yu, kakuyu daet vern'er limba, t. e. s tochnost'yu v 1' ili 30".
S magnitnym skloneniem uchashiesya znakomyatsya vpervye v VII klasse. V X klasse, pri prakticheskom opredelenii kak istinnogo, tak i magnitnogo meridiana, uchashiesya rasshiryayut, uglublyayut i, po sushestvu, zavershayut na novoi, bolee shirokoi nauchnoi osnove formirovanie ponyatiya magnitnogo skloneniya.
Opredelenie geograficheskoi shiroty mesta po nablyudeniyu Solnca v polden'
Po formule 
opredelyaetsya shirota, esli iz nablyudenii naiti vysotu Solnca, a sklonenie ego vzyat' iz astronomicheskogo kalendarya.
Obychno poluchennye zven'yami otschety vysoty otlichayutsya odin ot drugogo men'she, chem na polminuty. Poetomu, kazalos' by, mozhno ogranichit'sya odnim snyatiem otscheta. Odnako i na teodolitah s tochnost'yu v 30" my rekomenduem uchashimsya brat' dva otscheta. Vo-pervyh, uchashiesya nablyudayut peremeshenie Solnca v trube i treniruyutsya v fiksirovanii momentov prohozhdeniya ego cherez vertikal'nuyu nit'. Tem samym oni gotovyatsya k posleduyushei rabote. Vo-vtoryh, oni treniruyutsya v snyatii otschetov v ogranichennyi promezhutok vremeni-2-2,5 minuty. A eto trebuet navyka, discipliny i snorovki. Sledovatel'no, povyshaetsya otvetstvennost' uchashihsya pri podgotovke k nablyudeniyu i pri samom nablyudenii. Krome togo, oni ubezhdayutsya na praktike v tom, chto vysota Solnca okolo poludnya pochti ne izmenyaetsya, t. e. proishodyashee izmenenie vysoty lezhit za predelami tochnosti instrumenta.
Vvidu togo chto v formule shiroty vysota i sklonenie berutsya otnositel'no centra, a v hode nablyudenii uchashiesya opredelyayut vysotu do verhnego kraya Solnca (v trube-nizhnii krai), sleduet nablyudennuyu vysotu umen'shit' na velichinu radiusa Solnca. Pri nablyudeniyah, osobenno osen'yu, kogda Solnce nahoditsya v yuzhnom nebesnom polusharii, a sledovatel'no budet nahodit'sya v polden' nizko, nuzhno uchityvat' vliyanie refrakcii.
Posle nablyudeniya Solnca poluchennye znacheniya shiroty oglashayutsya i zapisyvayutsya, a zatem vyvoditsya odin srednii rezul'tat.
Opredelenie geograficheskoi dolgoty mesta po nablyudeniyu Solnca v polden'
Krome teodolita, dlya vypolneniya raboty nado imet' chasy. Chasy v techenie neskol'kih dnei do nablyudeniya proveryayutsya uchashimisya po radiosignalam. Rukovoditel' kruzhka daet podrobnye ukazaniya, kak proveryat' chasy i kak nahodit' ih popravku.
Nablyudenie Solnca vedetsya v tom zhe poryadke, chto i pri opredelenii shiroty.
Postaviv nit' truby pod disk Solnca, nablyudatel' podaet signal "podgotovit' vremya". Uchashiisya s chasami nachinaet sledit' za sekundnoi strelkoi. V moment, kogda Solnce kosnetsya vertikal'noi niti svoim levym kraem, nablyudatel' podaet signal "vremya". Nablyudayushii za chasami fiksiruet sperva sekundy, zatem minuty i chasy. V moment, kogda Solnce budet shodit' s vertikal'noi niti pravym kraem diska, zamechayut vtoroi otschet vremeni i na etom zakanchivayut nablyudenie.
Obrabotka dannyh i vychislenie dolgoty vedutsya sleduyushim obrazom. Beretsya polusumma vremen prohozhdeniya cherez meridian levogo i pravogo kraev diska Solnca i uchityvaetsya popravka chasov. Poluchennyi rezul'tat daet moskovskoe dekretnoe vremya prohozhdeniya centra solnechnogo diska cherez meridian.
Tak kak Moskva po vremeni vperedi Grinvicha na 3 chasa, to, vychitaya iz moskovskogo vremeni 3 chasa, poluchim mestnoe solnechnoe vremya nulevogo meridiana, t. e. 
Svoe mestnoe vremya 
nahodim iz "Astronomicheskogo kalendarya" VAGO (grafa -verhnyaya kul'minaciya Solnca). Zatem, vychtya iz mestnogo vremeni punkta nablyudeniya grinvichskoe mestnoe vremya, naidem geograficheskuyu dolgotu nablyudatelya:
Opredelenie geograficheskoi shiroty po nablyudeniyu zvezdy v verhnei kul'minacii
Kak samyi prostoi i tochnyi metod opredeleniya shiroty po nablyudeniyu zvezdy v verhnei kul'minacii imeet preimushestvo pered vsemi drugimi metodami.
Pol'zuyas' podvizhnoi kartoi zvezdnogo neba, uchashiesya samostoyatel'no vybirayut yarkuyu zvezdu, i pritom takuyu, chtoby ona prohodila verhnyuyu kul'minaciyu ne pozdno vecherom i ne ochen' vysoko nad gorizontom. Poslednee obstoyatel'stvo sleduet uchityvat' potomu, chto bol'shinstvo teodolitov ne imeet zenit prizm.
Ustanovku teodolitov v meridiane po neosveshennoi mire i organizaciyu osvesheniya uchashiesya proizvodyat zasvetlo, a s nastupleniem temnoty nachinayut nablyudenie. Esli mira vidna v temnote, to teodolity ustanavlivayutsya za 15-20 minut do kul'minacii zvezdy.
Nablyudenie zvezdy trebuet chetkoi i slazhennoi raboty vseh uchastnikov zvena. Odin nablyudaet v trubu, a ostal'nye dvoe obespechivayut bespereboinoe osveshenie nitei. Uchenik s lampochkoi stanovitsya spinoi k nablyudayushemu i napravlyaet puchok luchei na belyi list bumagi, postavlennyi u ob'ektiva pod nekotorym uglom k opticheskoi osi truby. Podbiraetsya takoe polozhenie, chtoby list ne zaslonyal ob'ektiva, a luchi opredelennoi yarkosti, popadaya v trubu i osveshaya niti, byli slabee yarkosti izobrazheniya zvezdy.
Pri poyavlenii zvezdy v pole zreniya trubu zakreplyayut zazhimnym vintom. S pomosh'yu navodyashego vinta zvezda uderzhivaetsya na gorizontal'noi niti do teh por, poka ne peresechet vertikal'nuyu nit'. Togda nablyudenie " prekrashaetsya. Uchashiesya snimayut otschet vysoty na vertikal'nom kruge 
i zapisyvayut ego. Po formule
vychislyayut shirotu. Sklonenie zvezdy i refrakciya berutsya iz astronomicheskih spravochnikov.
Pri opredelenii shiroty po nablyudeniyu zvezdy v nizhnei kul'minacii pol'zuyutsya formuloi 
Opredelenie geograficheskoi dolgoty mesta po nablyudeniyu zvezdy v verhnei kul'minacii
Razbiraya svyaz' dolgoty so vremenem, rukovoditel' kruzhka podcherkivaet, chto dolgotu mozhno poluchit' kak raznost' chasovyh uglov zvezdy, a sledovatel'no, i zvezdnyh vremen v meste nablyudeniya i v Grinviche, t. e. 
Zdes' 
yavlyaetsya zvezdnym vremenem nablyudeniya zvezdy v verhnei kul'minacii, a ono ravno pryamomu voshozhdeniyu zvezdy, 
-zvezdnoe vremya nulevogo meridiana dlya momenta nablyudeniya. Ego nahodyat putem prevrasheniya moskovskogo dekretnogo vremeni prohozhdeniya zvezdy cherez meridian v mestnoe grinvichskoe vremya, a etogo poslednego -v zvezdnoe .
Ob'yasnenie vedetsya primerno v takom plane. Zvezdnye chasy, buduchi pusheny 23 sentyabrya v polnoch' odnovremenno so srednimi solnechnymi, otlichayutsya ot poslednih tem, chto za kazhdye sutki obgonyayut srednie chasy primerno na 4 minuty. Za mesyac zvezdnoe vremya uidet vpered ot srednego na 2 chasa, a za god -na 24 chasa.
Sledovatel'no, chtoby znat' zvezdnoe vremya v Grinviche v moment dannogo nablyudeniya, nado podschitat', na skol'ko zvezdnye chasy ushli vpered nachinaya s polunochi 23 sentyabrya. K naidennomu vremeni pribavlyayutsya srednee grinvichskoe vremya, protekayushee ot nachala sutok, i popravka na operezhenie etogo srednego vremeni zvezdnym.
Dlya oblegcheniya raschetov i polucheniya bolee tochnyh rezul'tatov pol'zuyutsya "Astronomicheskim kalendarem" i drugoi spravochnoi literaturoi.
Nablyudenie nachinaetsya posle ustanovki teodolita po mire v meridiane. S poyavleniem vybrannoi zvezdy v pole zreniya truby daetsya osveshenie nitei, a zvezda podvoditsya na gorizontal'nuyu nit'. Pri podhode zvezdy k vertikal'noi niti po signalu nablyudayushego vtoroi uchashiisya podgotavlivaet chasy. Dlya etogo on osveshaet ciferblat i nachinaet sledit' za sekundnoi strelkoi. Po komande nablyudayushego "vremya" fiksiruyutsya sekundy, a zatem minuty i chasy, i nablyudenie zakanchivaetsya.
Posle etogo proizvoditsya obrabotka dannyh nablyudeniya. Dekretnoe vremya momenta kul'minacii, posle ucheta popravki chasov, prevrashaetsya v grazhdanskoe vremya nulevogo meridiana, a poslednee -v zvezdnoe. Raznost' mezhdu pryamym voshozhdeniem zvezdy i zvezdnym vremenem Grinvicha daet iskomuyu dolgotu.
Naprimer, pust' 1 noyabrya 1955 g. v 19 chas. po moskovskomu dekretnomu vremeni nablyudali v verhnei kul'minacii zvezdu 
Yuzhnyh Ryb, pryamoe voshozhdenie kotoroi 22 ch. 55 m. 10 s. V formule dolgoty 
zvezdnoe vremya mesta nablyudeniya 
. Ostaetsya naiti grinvichskoe zvezdnoe vremya v moment nablyudeniya. Dlya etogo sperva nahodim grinvichskoe grazhdanskoe vremya 
Zatem vyrazhaem eto grazhdanskoe vremya v edinicah zvezdnogo vremeni po sheme:
1. Zvezdnoe vremya v grinvichskuyu polnoch' 1. XI 1955 g. 
2. Grazhdanskoe grinvichskoe vremya 16 chasov.
3. Popravka za operezhenie grazhdanskogo vremeni zvezdnym 
4. Iskomoe grinvichskoe zvezdnoe vremya 
Takim obrazom, 
a dolgota ravna
Podobnye raschety trebuyut vremeni kak na ob'yasnenie, tak i na izuchenie ih uchashimisya. Poetomu pri ogranichennosti vremeni dlya vechernih zanyatii oni mogut byt' opusheny. Rukovoditel' sam delaet raschet mestnogo grinvichskogo zvezdnogo vremeni i po nemu stavit zvezdnye chasy. Togda pri nablyudenii moment kul'minacii zvezdy uchashiesya fiksiruyut po zvezdnym chasam Grinvicha, a svoe zvezdnoe vremya berut po pryamomu voshozhdeniyu zvezdy i srazu poluchayut dolgotu 
Takim obrazom rabota oblegchaetsya.
| << Predydushaya |
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
prepodavanie astronomii - shkol'nyi kurs astronomii - prakticheskie raboty - metodika prepodavaniya - metodicheskie materialy
Publikacii so slovami: prepodavanie astronomii - shkol'nyi kurs astronomii - prakticheskie raboty - metodika prepodavaniya - metodicheskie materialy | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
