Какая высота полуденного солнца 22 июня. Созвездия

Цель: сформировать умения ориентироваться по солнцу, определять полуденную линию, высоту полуденного солнца над горизонтом.
Оборудование : гномон (ровный шест длиной 1-1,5 м), вертикальный угломер-эклиметр или транспортир с отвесом, тонкая рейка или отрезок шпагата длиной 2 м.

Методические рекомендации
В течение года высота солнца над горизонтом изменяется: 22 июня - в день летнего солнцестояния - оно занимает самое высокое положение, 22 декабря - в день зимнего солнцестояния -– самое низкое, а в дни равноденствия - 21 марта и 23 сентября - промежуточные. В Северном и Южном полушариях изменение высоты полуденного солнца имеет противоположную направленность.

Ход работы

Задание 1 . Определение полуденной линии.
На ровной площадке ближе к полудню вертикально установите гномон. Зафиксируйте первым колышком конец падающей от него тени и радиусом (точка 1), равным длине тени и очертите другим колышком окружность. Внимательно следите за тем, как тень будет укорачиваться. Через определенное время тень начнет удлиняться и второй раз коснется окружности, но уже в другой точке (точка 2) (см. рис. 1) .

Рис. 1. Определение полуденной линии
В торой колышек вбейте в эту точку. Натяните шпагат от первого колышка ко второму колышку. Найдите середину этого отрезка. Вбейте третий колышек. Соедините этот колышек шпагатом с основанием гномона. Это будет полуденная линия, которая показывает направление на север и совпадает с местным меридианом. Проверьте направление по компасу.

Задание 2 . Определение высоты стояния солнца над горизонтом.
Установите рейку так, чтобы она одним концом упиралась в основание третьего колышка, а другим легла на верхний конец гномона, образовав угол с горизонтальной поверхностью. Определите его величину с помощью эклиметра или вертикального угломера. Таким образом вы определите высоту солнца над горизонтом в полдень.

Задание 3 . Ответьте на вопросы.

1. Как изменяется высота солнца над горизонтом в течение суток
и года?

2. Определите по часам время солнечного полудня. Совпадает ли время полудня (12 ч) с солнечным? Объясните причину.

Ориентирование в пространстве

Цель: научить приемам ориентирования в пространстве по местным признакам и компасу.
Оборудование : компас, мерная лента или 15-метровая рулетка, часы наручные механические, дальномер школьный, планшет.

Методические рекомендации
Ориентирование в пространстве - это определение на местности своего местоположения или точки стояния относительно сторон горизонта, окружающих объектов местности, а также направлений и расстояний движения.

Ориентирование в пространстве включает:
1) соотнесение реальной местности с планом и картой;
2) определение на местности сторон горизонта и своего положения по отношению к объектам местности: населенному пункту, реке, железной дороге и т. д.;
3) определение расстояния на местности и их графическое выражение на бумаге.
4) выбор необходимого направления движения.

Ход работы
Задание 1 . Определение направления сторон горизонта по компасу.
Самым точным способом общего ориентирования на местности является ориентирование по компасу. Для того чтобы определить направление сторон горизонта по компасу необходимо сделать следующее:
1. Удалить на расстояние 1-2 м от компаса все металлические предметы;

2.Установить компас в горизонтальной плоскости на ладони или планшете;

3.Вращая компас в горизонтальной плоскости, добиться совмещения северного конца магнитной стрелки компаса с буквой С. В этом положении компас сориентирован и теперь по нему можно определять стороны горизонта.

Задание 2 . Ориентирование по солнцу с помощью часов.
С помощью наручных механических часов вы можете определить направление линии север - юг в данный момент времени. Для этого необходимо сделать следующее:

1. положить часы в горизонтальной плоскости и направить часовую стрелку на солнце;

2. мысленно построить угол между маленькой часовой стрелкой
и цифрой 11 на циферблате часов. Биссектриса этого угла и будет местным меридианом.

Движение по азимуту

Цель: научить приемам ориентирования в пространстве и определения направления движения по азимуту.
Оборудование : компас, мерная лента или 10-15-метровая рулетка, часы наручные механические, дальномер школьный, планшет.

Методические рекомендации
Пользуясь компасом, можно определить стороны горизонта, направление движения по азимуту. Азимут - это угол между направлением на север и направлением на заданный предмет, который отсчитывается по часовой стрелке.
Например, зная, что азимут из точки А в точку Б составляет 45º (А = 45º), вы, сориентировав компас, определяете азимут и идете в нужном направлении.
При движении он или задается, или его определяется. Для определения азимута движения из одного пункта (точки стояния) в другой необходима карта.

Для ориентирования на местности важно уметь определять не только направление, но и расстояние. Измеряют расстояние с помощью различных методов: счета шагов и времени движения, визуальных, инструментальных. Визуальная (на глаз) оценка расстояний - это наблюдение объектов местности и их видимость в зависимости от удаленности от наблюдателя (см. табл. 1). Такой метод позволяет определять расстояние приблизительно, для этого необходима постоянная тренировка.

Таблица 1

Глазомерное определение расстояний

Расстояние	Наблюдаемые объекты
10 км	Трубы больших заводов
5 км	Общие очертания домов (без дверей и окон)
4 км	Очертания окон и дверей едва различимы
2 км	Высокие одинокие деревья; человек - едва различимая точка
1 500 м	Крупные машины на дороге, человек различается еще в виде точки
1 200 м	Отдельные деревья средней величины
1 000 м	Телеграфные столбы; в постройках различимы отдельные бревна
700 м	Фигура человека без деталей одежды уже вырисовывается
400 м	Движения рук человека заметны, различаются цвет одежды, переплеты на рамах окон
200 м	Очертания головы
150 м	Кисти рук, линия глаз, подробности одежды
70 м	Глаза в виде точек

Ход работы

Задание 1 . Определение азимута 90º, 145º, 225º с помощью компаса.
Пройдите в этих направлениях небольшое расстояние. Чтобы
не сбиться с выбранного направления движения, запишите заметные объекты местности, это будут ориентиры направления, по которому вы должны двигаться.

Задание 2 . Определение расстояния до выбранных объектов местности.
Для точного определения расстояний в профессиональной деятельности применяют рулетки, мерные ленты, теодолиты, радиопеленгаторы
и другие инструменты. В обычной жизни применяют неинструментальные методы.
1. Выберите объект на открытой местности и визуально определите расстояние до него, пользуясь таблицей 1.
2. Чтобы более точно определить расстояние на глаз можно использовать прием, который основан на простом математическом расчете. Возьмем линейку в руку, направим ее на отдаленный предмет, высота которого вам известна, допустим 10 м. Перемещая линейку в пальцах рук, добьемся такого положения, когда отрезок линейки, предположим 10 см, полностью закроет этот предмет. Определите расстояние от глаза до линейки. Оно равно примерно 70 см. Теперь вам известны три величины, но
не известно расстояние до предмета. Составим формулу, в которой длина линейки относится к высоте предмета Х так же, как длина вытянутой руки к расстоянию до предмета. Решим пропорцию:
10 м: Х = 10 см: 70 см,
10 м: Х = 0,1 м: 0,7 м,
Х = 70 м.

Этим методом удобно пользоваться, определяя расстояние до недоступных предметов, расположенных, например, на другом берегу реки.

Задание 3 . Измерение расстояния шагами.
Необходимо знать длину своего шага. Отложите на ровном участке местности отрезок длиной 50 м. Пройдите это расстояние несколько раз
и определите среднее арифметическое количество шагов.
Например, 71 + 74 + 72 = 217 шагов. Общее количество шагов разделите на 3 (217: 3 = 72). Среднее количество шагов составляет 72. Разделите 50 м на 72 шага и вы получите среднюю длину вашего шага - примерно 55 см.

Измерить расстояние до любого доступного предмета можно в шагах. Например, если вы сделали 690 шагов, т. е. 55 см × 690 = 37 м.
Запишите в дневнике и сравните результаты по определению расстояний разными способами. Определите степень точности каждого метода.

Большой круг эклиптики пересекает большой круг небесного
экватора под углом 23°27" В день летнего солнцестояния, 22 ию-
ня, Солнце поднимается в полдень над горизонтом выше точки, в
которой небесный экватор пересекает меридиан на эту величину
(рис. 17). На столько же Солнце бывает ниже экватора в день
зимнего солнцестояния, 22 декабря. Таким образом, высота Солн-
ца в верхней кульминации меняется в течение года на 46°54".

Понятно, что в полночь в верхней кульминации бывает зодиака-
льное созвездие, противоположное тому, в котором находится Солн-
це. Например, в марте Солнце проходит по созвездию Рыбы, а в
полночь кульминирует созвездие Девы. На рисунке 18 показаны
суточные пути Солнца над горизонтом в дни равноденствий и солн-
цестояний для средних широт (вверху) и экватора Земли (внизу)

Рис. 18. Суточные пути Солнца над
горизонтом в разные вре-
мена года при наблюде-
ниях: а - в средних гео-
графических широтах;
б - на экваторе Земли.

Рис. 19. Экваториальные коорди-
наты.

2 1. Найдите 12 зодиакальных созвездий
на звездной карте и по возможности
отыщите некоторые из них на небе.
2. С помощью эклиметра или гномона
(известного вам из физической геогра-
фии), хотя бы раз в месяц измеряйте
высоту Солнца над горизонтом около
полудня в течение нескольких месяцев.
Построив график изменения высоты
Солнца со временем, вы получите кри-
вую, по которой можно, например,
нанести часть эклиптики на звездную
карту, учитывая, что Солнце за месяц
смещается на звездном небе к восто-
ку примерно на 30°.

f .ЗВЕЗДНЫЕ КАРТЫ,

НЕБЕСНЫЕ КООРДИНАТЫ
И ВРЕМЯ

1. Карты и координаты. Чтобы сде-
лать звездную карту, изображаю-
щую созвездия на плоскости, надо
знать координаты звезд. Коор-
динаты звезд относительно гори-
зонта, например высота, хотя и
наглядны, но непригодны для со-
ставления карт, так как все вре-
мя меняются. Надо использовать
такую систему координат, которая
вращалась бы вместе со звезд-
ным небом. Она называется эква-
ториальной системой. В
ней одной координатой является
угловое расстояние светила от
небесного экватора, называемое
склонением б (рис. 19). Оно ме-
няется в пределах ±90° и считает-
ся положительным к северу от эк-
ватора и отрицательным - к югу.
Склонение аналогично гео-
графической широте

Вторая координата аналогична
географической долготе и называ-
ется прямым восхожде-
нием а.

Точна весеннего
равноденствия

Прямое восхождение светила М
измеряется углом между плоскостя-
ми большого круга, проведенного че-
рез полюсы мира и данное свети-
ло М, и большого круга, проходя-
щего через полюсы мира и точку
весеннего равноденствия (рис. 19).
Этот угол отсчитывают от точки ве-
сеннего равноденствия Т против хода
часовой стрелки, если смотреть с се-
верного полюса. Он изменяется от О
до 360° и называется прямым вос-
хождением потому, что звезды, рас-
положенные на небесном экваторе,
восходят в порядке возрастания их
прямого восхождения. В этом же по-
рядке они кульминируют друг за дру-
гом. Поэтому а выражают обычно
не в угловой мере, а во временной,

и исходят из того, что небо за 1 ч поворачивается на 15°, а за 4 мин -
на Г. Поэтому прямое восхождение 90° иначе будет 6 ч, а
7 ч 18 мин = 109°30/. В единицах времени по краям звездной
карты надписывают прямые восхождения.

Существуют также и звездные глобусы, где звезды изображены
на сферической поверхности глобуса.

На одной карте можно изобразить без искажений только часть
звездного неба Начинающим пользоваться такой картой трудно,
потому что они не знают, какие созвездия видны в данное время
и как они расположены относительно горизонта. Удобнее подвиж-
ная карта звездного неба. Идея ее устройства проста. На карту
наложен круг с вырезом, изображающим линию горизонта. Вырез
горизонта эксцентричен, и при вращении накладного круга в вы-
резе будут видны созвездия, находящиеся над горизонтом в разное
время. Как пользоваться такой картой, сказано в приложении VII.

3 1. Выразите 9 ч 15 мин 11 с в градусной мере.

По таблице координат ярких звезд, данной в приложении IV, найдите
на звездной карте некоторые из указанных звезд.

По карте отсчитайте координаты нескольких ярких звезд и проверьте себя,
используя таблицу из приложения IV.

По «Школьному астрономическому календарю» найдите координаты планет
в данное время и определите по карте, в каком созвездии они находятся.
Найди.е их вечером на небе.

Пользуясь подвижной картой звездного неба, определите, какие зодиакальные
созвездия будут видны над горизонтом в вечер наблюдения.

2. Высота светил в кульминации. Найдем зависимость между вы-
сотой h светила М в верхней кульминации, его склонением 6
и широтой местности ф.

Рис. 20. Высота светила в верхней
кульминации.

На рисунке 20 изображены отвесная линия ZZ", ось мира
РР" и проекции небесного экватора EQ и линии горизонта NS
(полуденная линия) на плоскость небесного меридиана (PZSP"N)
Угол между полуденной линией NS и осью мира РР" равен, как
мы знаем, широте местности

Очевидно, наклонплоскости

небесного экватора к горизонту, измеряемый углом

равен (рис. 20). Звезда М со склонением 6, кульминирующая
к югу от зенита, имеет в верхней кульминации высоту +

Из этой формулы видно, что географическую широту можно опреде-
лить, измеряя высоту любой звезды с известным склонением 6 в
верхней кульминации. При этом следует учитывать, что если звезда
в момент кульминации находится к югу от экватора, то ее склонение
отрицательно.

4 1. Сириус (а Б. Пса, см. приложение IV) был в верхней кульминации на
высоте 10°. Чему равна широта места наблюдения?

Для нижеследующих упражнений географические координаты городов можно
отсчитать по географической карте.

На какой высоте в Ленинграде бывает верхняя кульминация Антареса
(а Скорпиона, см. приложение IV)?

Каково склонение звезд, которые в вашем городе кульминируют в зените?
в точке юга?

Определите полуденную высоту Солнца в Архангельске и в Ашхабаде в
дни летнего и зимнего солнцестояния.

3. Точное время. Для измерения коротких промежутков времени
в астрономии основной единицей является средняя длитель-
ность солнечных суток, т. е. средний промежуток времени
между двумя верхними (или нижними) кульминациями центра
Солнца. Среднее значение- приходится использовать, потому что
в течение года длительность солнечных суток слегка колеблется.
Это связано с тем, что Земля обращается вокруг Солнца не по
кругу, а по эллипсу и скорость ее движения при этом немного
меняется. Это и вызывает небольшие неравномерности в видимом
движении Солнца по эклиптике в течение года.

Момент верхней кульминации центра Солнца, как мы уже гово-
рили, называется истинным полднем. Но для проверки часов,
для определения точного времени нет надобности отмечать по ним
именно момент кульминации Солнца. Удобнее и точнее отмечать мо-
менты кульминации звезд, так как разность моментов кульминации
любой звезды и Солнца точно известна для любого времени.
Поэтому для определения точного времени с помощью специальных
оптических приборов отмечают моменты кульминаций звезд и прове-
ряют по ним правильность хода часов, «хранящих» время. Определя-
емое таким образом время было бы абсолютно точным, если бы
наблюдаемое вращение небосвода происходило со строго постоянной
угловой скоростью. Однако оказалось, что скорость вращения
Земли вокруг оси, а следовательно и видимое вращение небесной

сферы, испытывает со временем очень небольшие изменения. Поэ-
тому для «хранения» точного времени сейчас используются специ-
альные атомные часы, ход которых контролируется колебательными
процессами в атомах, происходящими на неизменной частоте.
Часы отдельных обсерваторий сверяются по сигналам атомного
времени. Сравнение времени, определяемого по атомным часам и
по видимому движению звезд, позволяет исследовать неравномер-
ности вращения Земли.

Определение точного времени, его хранение и передача по ра-
дио всему населению составляют задачу службы точного
времени, которая существует во многих странах.

Сигналы точного времени по радио принимают штурманы морско-
го и воздушного флота, многие научные и производственные орга-
низации, нуждающиеся в знании точного времени. Знать точное
время нужно, в частности, и для определения географических дол-
гот разных пунктов земной поверхности.

Жизнь на нашей планете зависит от количества солнечного света и тепла. Страшно представить даже на миг, что было бы, если бы на небе не было такой звезды, как Солнце. Каждая травинка, каждый листочек, каждый цветочек нуждается в тепле и свете, как люди в воздухе.

Угол падения лучей солнца равен высоте солнца над горизонтом

Количество солнечного света и тепла, которое поступает на земную поверхность, прямо пропорционально углу падения лучей. Солнечные лучи могут падать на Землю под углом от 0 до 90 градусов. Угол попадания лучей на землю разный, потому что наша планета имеет форму шара. Чем он больше, тем светлее и теплее.

Таким образом, если луч идёт под углом 0 градусов, он только скользит вдоль поверхности земли, не нагревая её. Такой угол падения бывает на Северном и Южном полюсах, за полярным кругом. Под прямым углом солнечные лучи падают на экватор и на поверхность между Южным и

Если угол попадания солнечных лучей на землю прямой, это говорит о том, что

Таким образом, лучей на поверхность земли и высота солнца над горизонтом равны между собой. Зависят они от географической широты. Чем ближе к нулевой широте, тем угол падения лучей ближе к 90 градусам, тем выше находится солнце над горизонтом, тем теплее и светлее.

Как солнце изменяет свою высоту над горизонтом

Высота солнца над горизонтом не является постоянной величиной. Напротив, она всегда изменяется. Причина этого кроется в непрерывном движении планеты Земля вокруг звезды Солнце, а также вращении планеты Земля вокруг собственной оси. В результате день сменяет ночь, а времена года друг друга.

Территория между тропиками получает больше всех тепла и света, здесь день и ночь практически равны друг другу по продолжительности, а солнце находится в зените 2 раза в год.

Поверхность за полярным кругом получает всех меньше тепла и света, здесь существуют такие понятия, как и ночь, которые длятся около полугода.

Дни осеннего и весеннего равноденствия

Выделены 4 основные астрологические даты, которые определяет высота солнца над горизонтом. 23 сентября и 21 марта - дни осеннего и весеннего равноденствия. Это означает, что высота солнца над горизонтом в сентябре и марте в эти дни 90 градусов.

Южное и освещаются солнцем одинаково, а долгота ночи равна долготе дня. Когда в Северном полушарии наступает астрологическая осень, то в Южном, наоборот, весна. То же самое можно сказать о зиме и лете. Если в Южном полушарии зима, то в Северном - лето.

Дни летнего и зимнего солнцестояния

22 июня и 22 декабря - дни летнего и 22 декабря наблюдается самый короткий день и самая длинная ночь в Северном полушарии, а зимнее солнце находится на самой низкой высоте над горизонтом за весь год.

Выше широты 66,5 градуса солнце находится под горизонтом и не восходит. Это явление, когда зимнее солнце не восходит на горизонт, называется полярной ночью. Самая короткая ночь бывает на широте 67 градусов и длится всего 2 суток, а самая длинная бывает на полюсах и длится 6 месяцев!

Декабрь является из всего года тем месяцем, когда в Северном полушарии самые длинные ночи. Люди в Центральной России просыпаются на работу в темноте и возвращаются тоже в темное время суток. Это тяжелый месяц для многих, так как нехватка солнечного света сказывается на физическом и моральном состоянии людей. По этой причине может даже развиться депрессия.

В Москве в 2016 г. восход солнца в декабре 1 числа будет в 08.33. При этом долгота дня составит 7 часов 29 минут. за горизонт будет очень рано, в 16.03. Ночь составит 16 часов 31 минуту. Таким образом, получается, что долгота ночи в 2 раза больше, чем долгота дня!

В этом году день зимнего солнцестояния - 21 декабря. Самый короткий день будет длиться ровно 7 часов. Затем 2 дня продержится такая же ситуация. И уже с 24 декабря день пойдёт на прибыль медленно, но верно.

В среднем в сутки будет прибавляться по одной минуте светлого времени. В конце месяца восход солнца в декабре будет ровно в 9 часов, что на 27 минут позже, чем 1-го декабря

22 июня - день летнего солнцестояния. Всё происходит с точностью до наоборот. За весь год именно в эту дату самый длинный день по продолжительности и самая короткая ночь. Это касаемо Северного полушария.

В Южном всё наоборот. С этим днём связаны интересные природные явления. За Полярным кругом наступает полярный день, солнце не заходит за горизонт на Северном полюсе 6 месяцев. В Санкт-Петербурге в июне начинаются загадочные белые ночи. Длятся они примерно с середины июня в течение двух-трёх недель.

Все эти 4 астрологические даты могут меняться на 1-2 дня, так как солнечный год не всегда совпадает с календарным годом. Также смещения происходят в високосные года.

Высота солнца над горизонтом и климатические условия

Солнце является одним из самых важных климатообразующих факторов. В зависимости от того, как изменялась высота солнца над горизонтом над конкретным участком земной поверхности, меняются климатические условия и времена года.

Например, на Крайнем Севере лучи солнца падают под очень маленьким углом и только лишь скользят вдоль поверхности земли, совсем не нагревая её. Под условием этого фактора климат здесь крайне суровый, присутствует вечная мерзлота, холодные зимы с леденящими ветрами и снегами.

Чем больше высота солнца над горизонтом, тем теплее климат. Например, на экваторе он необычайно жаркий, тропический. Сезонные колебания также в районе экватора практически не чувствуются, в этих районах вечное лето.

Измерение высоты солнца над горизонтом

Как говорится, всё гениальное - просто. Так и здесь. Прибор для измерения высоты солнца над горизонтом элементарно прост. Он представляет собой горизонтальную поверхность с шестом посередине длиной 1 метр. В солнечный день в полдень шест отбрасывает самую короткую тень. С помощью этой кратчайшей тени и проводятся расчёт и измерения. Нужно замерить угол между концом тени и отрезком, соединяющим конец шеста с концом тени. Эта величина угла и будет являться углом нахождения солнца над горизонтом. Этот прибор называется гномоном.

Гномон - это древний астрологический инструмент. Существуют и другие приборы для измерения высоты солнца над горизонтом, такие как секстант, квадрант, астролябия.

а) Для наблюдателя на северном полюсе Земли (j = + 90°) незаходящими светилами являются те, у которых d-- і?? 0, а невосходящими те, у которых d --< 0.

Таб.1. Высота полуденного Солнца в разных широтах

Положительное склонение у Солнца бывает с 21 марта по 23 сентября, а отрицательное - с 23 сентября по 21 марта. Следовательно, на северном полюсе Земли Солнце приблизительно полгода бывает незаходящим, а полгода - невосходящим светилом. Около 21 марта Солнце здесь появляется над горизонтом (восходит) и вследствие суточного вращения небесной сферы описывает кривые, близкие к окружности и почти параллельные горизонту, поднимаясь с каждым днем все выше и выше. В день летнего солнцестояния (около 22 июня) Солнце достигает максимальной высоты h mах = + 23° 27" . После этого Солнце начинает приближаться к горизонту, высота его постепенно уменьшается и после дня осеннего равноденствия (после 23 сентября) оно скрывается под горизонтом (заходит). День, длившийся полгода, кончается и начинается ночь, которая длится также полгода. Солнце, продолжая описывать кривые, почти параллельные горизонту, но под ним, опускается все ниже и ниже, В день зимнего солнцестояния (около 22 декабря) оно опустится под горизонт на высоту h min = - 23° 27" , а затем снова начнет приближаться к горизонту, высота его будет увеличиваться, и перед днем весеннего равноденствия Солнце снова появится над горизонтом. Для наблюдателя на южном полюсе Земли (j = - 90°) суточное движение Солнца происходит подобным же образом. Только здесь Солнце восходит 23 сентября, а заходит после 21 марта, и поэтому когда на северном полюсе Земли ночь, на южном - день, и наоборот.

б) Для наблюдателя на северном полярном круге (j = + 66° 33" ) незаходящими являются светила с d --і + 23° 27" , а невосходящими - с d < - 23° 27". Следовательно, на северном полярном круге Солнце не заходит в день летнего солнцестояния (в полночь центр Солнца только касается горизонта в точке севера N ) и не восходит в день зимнего солнцестояния (в полдень центр солнечного диска только коснется горизонта в точке юга S, а затем снова опустится под горизонт). В остальные дни года Солнце на этой широте восходит и заходит. При этом максимальной высоты в полдень оно достигает в день летнего солнцестояния (h max = + 46° 54"), а в день зимнего солнцестояния его полуденная высота минимальна (h min = 0°). На южном полярном круге (j = - 66° 33") Солнце не заходит в день зимнего солнцестояния и не восходит в день летнего солнцестояния.

Северный и южный полярные круги являются теоретическими границами тех географических широт, где возможны полярные дни и ночи (дни и ночи, длящиеся больше 24 часов).

В местах, лежащих за полярными кругами, Солнце бывает незаходящим или невосходящим светилом тем дольше, чем ближе место к географическим полюсам. По мере приближения к полюсам продолжительность полярных дня и ночи увеличивается.

в) Для наблюдателя на северном тропике (j --= + 23° 27") Солнце всегда является восходящим и заходящим светилом. В день летнего солнцестояния оно в полдень достигает максимальной высоты h max = + 90°, т.е. проходит через зенит. В остальные дни года Солнце в полдень кульминирует к югу от зенита. В день зимнего солнцестояния его минимальная полуденная высота h min = + 43° 06".

На южном тропике (j = - 23° 27") Солнце также всегда восходит и заходит. Но на максимальной полуденной высоте над горизонтом (+ 90°) оно бывает в день зимнего солнцестояния, а на минимальной (+ 43° 06" ) - в день летнего солнцестояния. В остальные дни года Солнце в полдень кульминирует здесь к северу от зенита.

В местах, лежащих между тропиками и полярными кругами, Солнце восходит и заходит каждый день года. Полгода здесь продолжительность дня больше продолжительности ночи, а полгода - ночь продолжительнее дня. Полуденная высота Солнца здесь всегда меньше 90° (кроме тропиков) и больше 0° (кроме полярных кругов).

В местах, лежащих между тропиками, Солнце бывает в зените два раза в году, в те дни, когда его склонение равно географической широте места.

г) Для наблюдателя на экваторе Земли (j --= 0) все светила, в том числе и Солнце, являются восходящими и заходящими. При этом 12 часов они находятся над горизонтом, a 12 часов - под горизонтом. Следовательно, на экваторе продолжительность дня всегда равна продолжительности ночи. Два раза в году Солнце в полдень проходит в зените (21 марта и 23 сентября).

С 21 марта по 23 сентября Солнце на экваторе кульминирует в полдень к северу от зенита, а с 23 сентября по 21 марта - к югу от зенита. Минимальная полуденная высота Солнца здесь будет равна h min = 90° - 23° 27" = 66° 33" (22 июня и 22 декабря).

10-11 класс

Задание № 1

1. Восход и заход звёзд

2. Смена фаз Луны

4. Восход и заход Солнца

5. Солнечные затмения

6. Приливы

Задание № 2

( Замечание

Задание № 3

Задание № 4

h

Задание № 5

Критерии оценивания

Всероссийская олимпиада школьников

Школьный этап олимпиады по астрономии 2017-2018 учебного года

10-11 класс

Время на выполнение работы 60 минут

Задание № 1

Из приведённого списка явлений выберите те, которые вызваны, кроме всего прочего, вращением Луны вокруг Земли. Ответ запишите в виде последовательности цифр.

1. Восход и заход звёзд

2. Смена фаз Луны

3. Смена сезонов года (зима, весна, лето, осень)

4. Восход и заход Солнца

5. Солнечные затмения

6. Приливы

Ответ: 2,5,6.

За каждый правильный из трех ответов 5 баллов. Максимально 15 баллов.

Задание № 2

Зимнее солнцестояние состоялось 22 декабря 2015 года, а весеннее равноденствие произойдёт 20 марта 2016 года. Сколько дней пройдёт между этими событиями?

( Замечание . Считать, что между 1 и 2 декабря проходит 1 день.)

Ответ: 89 – за правильный ответ 10 баллов.

Задание № 3

Задача. Сириус (α Большого Пса = - 17) был в верхней кульминации на высоте 10. Чему равна широта места наблюдения?

Ответ:

Дано: Решение:

δ= склонение Сириуса дано в условиях задачи. Из формулы

h находим, что широта.

φ =?

Ответ:

За правильные расчеты 10 баллов, за правильно выбранную формулу 5 баллов. Максимально - 10 баллов.

Задание № 4

Определите полуденную высоту Солнца h в Архангельске () и в Ашхабаде () в дни летнего и зимнего солнцестояния.

Ответ:

Дано:

Найти:

Решение: приближенные значения широты Архангельска () и Ашхабада () даны в условиях задачи. Склонения Солнца в дни летнего и зимнего солнцестояний известны.

По формуле находим: , .

За каждую правильно посчитанную высоту по 5 баллов. Максимально 20 баллов.

Задание № 5

Сколько времени для наблюдателя, находящегося на Луне, проходит от одной кульминации звезды до следующей?

Ответ: 27,3 суток. Этот промежуток времени – период обращения Луны вокруг Земли в системе отсчета, связанной со звездами (сидерический месяц). Кульминация светила – момент пересечения небесного меридиана.

За правильный ответ 10 баллов.

Максимальное количество баллов за все задания: 65 баллов