Способ определения широты астрономия

§ 5. СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ШИРОТЫ

1. Высота полюса мира и географическая широта места наблюдения. В одно и то же время вид звездного неба на различных географических широтах неодинаков. Так, например, в Москве высота Полярной звезды около 56°, в Мурманске 68°, во Владивостоке 43°. Поскольку Полярная звезда отстоит от северного полюса мира примерно на 1° (ее склонение δ≈ 89°16′), то и высота полюса мира на разных широтах будет различной. Докажем, что всюду высота полюса мира ( h_p ) равна географической широте места наблюдения (φ). Для этого рассмотрим рисунок 15.

В точке О на поверхности Земли находится наблюдатель. AO ₁ D = φ — географическая широта места наблюдения (О). Продолжив радиус Земли OO ₁ , получим направление отвесной линии OZ . Плоскость горизонта, как вы знаете, перпендикулярна отвесной линии и проходит через точку, в которой находится наблюдатель. Следовательно, касательная SN —полуденная линия. Наблюдатель видит северный полюс мира в направлении ОР (ось мира параллельна оси Земли). PON — высота полюса мира ( h_p . ). Легко видеть, что PON = AO ₁ O (как углы с соответственно перпендикулярными сторонами). Следовательно,

т. е. высота полюса мира равна географической широте места наблюдения. Поэтому приближенно географическую широту места наблюдения можно определить, измерив высоту Полярной звезды.

Рис. 15. Высота полюса мира равна географической широте.

Рис. 16. Небесная сфера в проекции на плоскость меридиана.

2. Суточное движение звезд на разныхширотах. Мы знаем (§ 3.3), как происходит суточное вращение звезд на средних широтах (0°

Географическая широта Северного полюса Земли φ = 90°. Значит, там северный полюс мира находится в зените ( h_p = 90°), небесный экватор совпадает с горизонтом, а звезды описывают свои суточные пути над горизонтом, двигаясь параллельно ему, и не заходят. Полярную звезду наблюдатель будет видеть у себя над головой.

Географическая широта точек земного экватора φ= 0°. Полярная звезда видна там вблизи горизонта ( h_p = 0°). Плоскость небесного экватора перпендикулярна к плоскости горизонта. Все звезды на земном экваторе восходят и заходят, а их суточные пути расположены отвесно по отношению к горизонту. Следовательно, уже по расположению суточных параллелей по отношению к горизонту можно получить представление о географической широте места.

3*. Связь между δ, z (или h ) и φ. Некоторые важные для практических целей соотношения легко получить, проецируя сферу на плоскость небесного меридиана (рис. 16). В точке M ₁ находится светило, верхняя кульминация которого происходит к югу от зенита (склонение светила δ₁ а зенитное расстояние z ₁ ). ,так как , а Поскольку то

. (3)

Учитывая, что (1), равенство (3) можно представить в виде:

(3′)

Теперь рассмотрим светило, верхняя кульминация которого происходит к северу от зенита (например в точке ). Находим, что, , а . Так как то:

, (4)

или с учетом зависимости (1)

(4′)

Из формул (3′) и (4′) следует, что, измерив в момент верхней кульминации высоту (зенитное расстояние) светила и взяв из каталога склонение этого светила, можно вычислить географическую широту места наблюдения. Формулы (3) и (4) легко объединить в одну:

(5)

Если же географическая широта известна, то легко вычислить высоту светила в верхней кульминации:

(3»)

(для светила, кульминирующего к югу от зенита);

(4»)

(для светила, кульминирующего к северу от зенита).

Пример 1. Какой наибольшей высоты достигает Вега (δ = +38°47′) в Москве (φ= 55° 45′)?

Источник

Способ определения широты астрономия

Войти через uID

—>

—>

—>Главная » —>Статьи » Астрономия

Определение географической широты

Кульминация (от лат. culmen, род.падеж culminis — вершина) — явление прохождения небесного светила через небесный меридиан.

Различают верхнюю и нижнюю кульминации. В верхней кульминации светило при суточном движении находится в наивысшей точке над горизонтом, ближайшей точке зенита. Нижняя кульминация светила более удалена от точки зенита, чем верхняя кульминация, и происходит через половину суток после верхней кульминации.

Кульминация светил (смотри рисунок сверху):

М₁ — верхняя кульминация восходящей и заходящей звезды;

М₂ и М₃ — верхние кульминации незаходящих звёзд;

М₄ — верхняя кульминация невосходящей звезды;

М’₁ — нижняя кульминация восходящей и заходящей звезды;

M’₂ и M’₃ — нижние кульминации незаходящих звёзд;

M’₄ — нижняя кульминация невосходящей звезды.

Высота звезды (М₁ и М₂) в верхней кульминации (h_B), которая находится по разные стороны от зенита с нижней кульминацией, определяется по формуле:

где — географическая широта места наблюдения, — склонение светила.

Высота звезды (М₃) в верхней кульминации (h’_B), которая находится по одну сторону от зенита с нижней кульминацией, определяется по формуле:

Высота звезды (M’₁ и M’₂) в нижней кульминации (h_Н ):

Определение географической широты местности () по астрономическим наблюдениям:

1-й способ (по измерениям высот звезды в верхней и нижней кульминациях, находящихся по одну сторону от зенита):

2-й способ (по измерениям верхней кульминации):

Знак «+» ставится, когда кульминации происходят по разные стороны от зенита. Знак «-» ставится, когда кульминации происходят по одну сторону от зенита.

Источник

§ 4. Определение географической широты

1. Что такое кульминация светила?

Кульминация — явление прохождения светилом небесного меридиана называется.

2. Какие точки называются точками восхода и захода светила?

Точка восхода светила — точка пересечения суточной параллели светила с восточной частью истинного горизонта.

Точка захода светила — точка пересечения с западной частью истинного горизонта.

3. Как изменяются при суточном движении светила его высота, прямое восхождение, склонение?

При суточном движении светила его высота непрерывно изменяется, сначала возрастает, от восхода до момента верхней кульминации, затем уменьшается. Прямое восхождение и склонение при суточном движении остаются неизменны.

4. Как приближенно определить географическую широту места, наблюдая за Полярной звездой?

Географическая широта места наблюдения приблизительно равна высоте Полярной звезды над горизонтом.

5. Найдите интервал склонений звёзд, которые на данной широте: а) никогда не восходят; б) никогда не заходят; в) могут восходить и заходить.

Светило восходит и заходит на данной широте, если

Светило будет незаходящим или невосходящим, если

6. Определите географическую широту места наблюдения, если звезда Вега проходит через точку зенита.

Ответ: φ = 38 ° 4 7 ′ φ=38°47′ φ = 38°4 7 ′ с.ш.

7. Высота Солнца в моменты верхней и нижней кульминаций соответственно равна 37° и 10°. Определите географическую широту места наблюдения, склонение Солнца и дату наблюдения.

Дано:

Найти:

Решение:

Используем формулу определения географической широты местности:

Тогда для верхней кульминации:

Почленно сложим оба уравнения и выразим склонение:

δ = h в + h н 2 = 37 ° + 10 ° 2 = 23.5 ° . \delta=\dfrac<2>=\dfrac<37°+10°><2>=23.5°. δ = 2 h в + h н = 2 37° + 10° = 23.5°.

Тогда географическая широта:

Дату наблюдения можно определить по календарю по датам равноденствия и солнцестояния и используя вычисленное склонение. В нашем случае наблюдение Солнца происходило: в северном полушарии, где склонение равно +23,50 — 22 июня, и в южном полушарии — 22 декабря.

Источник

Презентация по астрономии на тему: «Способы определения географической широты»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Способы определения географической широты Учитель физики ВКК МБОУ СОШ № 54 г. Воронежа Кутузова Ирина Валериевна

1. По высоте Полярной звезды Высота полюса мира (Полярной звезды) равна географической широте места наблюдения

2. По суточным параллелям звезд На полюсах звезды описывают окружности с центром в зените На экваторе звезды движутся перпендикулярно горизонту По углу наклона суточной параллели можно судить о широте места наблюдения

Вспомним обозначения: h – высота светила в верхней кульминации δ – склонение светила φ – географическая широта z – зенитное расстояние

Измерив в верхней кульминации зенитное расстояние светила и взяв из каталога склонение этого светила, можно вычислить широту места наблюдения: φ = δ ± z

Если географическая широта известна, то можно вычислить высоту светила в верхней кульминации: 1. для светила, кульминирующего к югу от зенита h1 = 90° — φ + δ1

Если географическая широта известна, то можно вычислить высоту светила в верхней кульминации: 2. для светила, кульминирующего к северу от зенита h2 = 90° + φ – δ2

Задача Какой наибольшей высоты достигает Вега (δ = + 38° 47´) в Москве (φ = 55° 45´) h = 90° — φ + δ h = 90° — 55° 45´ +38° 47´ h = 73° 02´

Работа с ПКЗН 1. Найдите звезды с координатами: α = 0ч 30м δ = 55° α = 17ч 30м δ = -38° α = 12ч 55м δ = 55° α = 2ч 35м δ = 0°

Работа с ПКЗН 2. Определите координаты звёзд: α Козерога α Девы β Близнецов γ Цефей

Работа с ПКЗН 3. В каком созвездии находится Солнце в сентябре? В феврале? 4. Какие звезды находятся сейчас на небе? Какая звезда в зените?

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

В презентации рассмотрены основные способы определения географической широты места наблюдения: 1) по высоте Полярной звезды; 2) по углу наклона суточной параллели звезды. Представлены формулы, позволяющие определить высоту светила в верхней кульминации. А также приведены задания для работы на уроке с подвижной картой звездного неба.

Номер материала: ДБ-162592

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

Минобрнауки учредит именные стипендии для студентов из малочисленных народов

Время чтения: 1 минута

В МГУ разрабатывают школьные учебники с дополненной реальностью

Время чтения: 2 минуты

В российских школах оборудуют кабинеты для сообщества «Большой перемены»

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор откажется от ОС Windows при проведении ЕГЭ до конца 2024 года

Время чтения: 1 минута

Российский совет олимпиад школьников намерен усилить требования к олимпиадам

Время чтения: 2 минуты

Минпросвещения разрабатывает образовательный минимум для подготовки педагогов

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник