Фонд оціночних засобів з дисципліни "Астрономія". Чим пояснюється введення поясної системи відліку часу

Я щаслива жити зразково та просто:
Як сонце – як маятник – як календар
М. Цвєтаєва

Урок 6/6

ТемаОснови виміру часу.

Ціль Розглянути систему рахунку часу та її зв'язок із географічною довготою. Дати уявлення про літочислення та календар, визначення географічних координат (довготи) місцевості за даними астрометричних спостережень.

Завдання :
1. Навчальна: практичної астрометрії про: 1) астрономічні способи, інструменти та одиниці виміру, рахунки та зберігання часу, календарі та літочислення; 2) визначення географічних координат (довготи) місцевості за даними астрометричних спостережень. Служби Сонця та точного часу. Застосування астрономії у картографії. Про космічні явища: звернення Землі навколо Сонця, звернення Місяця навколо Землі та обертання Землі навколо своєї осі та про їх наслідки - небесні явища: схід, захід, добовий і річний видимий рух і кульмінації світил (Сонця, Місяця та зірок), зміну фаз Місяця .
2. Виховує: формування наукового світогляду та атеїстичне виховання в ході знайомства з історією людського пізнання, з основними типами календарів та системами літочислення; розвінчання забобонів, пов'язаних з поняттями "високосний рік" та перекладом дат юліанського та григоріанського календарів; політехнічне та трудове виховання при викладі матеріалу про прилади для вимірювання та зберігання часу (годинник), календарі та системи літочислення та про практичні способи застосування астрометричних знань.
3. Розвиваюча: формування умінь: вирішувати завдання на розрахунок часу та дат літочислення та переведення часу з однієї системи зберігання та рахунки в іншу; виконувати вправи застосування основних формул практичної астрометрії; застосовувати рухливу карту зоряного неба, довідники та астрономічний календар для визначення положення та умов видимості небесних світил та перебігу небесних явищ; визначати географічні координати (довготу) місцевості за даними астрономічних спостережень.

Знати:
1-й рівень (стандарт)- Системи рахунку часу та одиниці виміру; поняття півдня, півночі, доби, зв'язку часу з географічною довготою; нульового меридіана та всесвітнього часу; поясний, місцевий, літній та зимовий час; способи перекладу; наше літочислення, виникнення нашого календаря.
2-й рівень- Системи рахунку часу та одиниці виміру; поняття півдня, півночі, доби; зв'язку часу із географічною довготою; нульового меридіана та всесвітнього часу; поясний, місцевий, літній та зимовий час; способи перекладу; призначення служби точного часу; поняття літочислення та приклади; поняття календаря та основні типи календарів: місячний, місячно-сонячний, сонячний (юліанський та григоріанський) та основи літочислення; проблему створення календаря, що постійно діє. Основні поняття практичної астрометрії: принципи визначення часу та географічних координат місцевості за даними астрономічних спостережень. Причини повсякденних небесних явищ, породжених зверненням Місяця навколо Землі (зміна фаз Місяця, видимий рух Місяця по небесній сфері).

Вміти:
1-й рівень (стандарт)- знаходити час всесвітній, середній, поясний, місцевий, літній, зимовий;
2-й рівень- знаходити час всесвітній, середній, поясний, місцевий, літній, зимовий; перекладати дати зі старого на новий стиль та назад. Вирішувати задачі на визначення географічних координат місця та часу спостереження.

Обладнання: плакат «Календар», ПКЗН, маятниковий і сонячний годинник, метроном, секундомір, кварцовий годинник Глобус Землі, таблиці: деякі практичні застосування астрономії. CD- "Red Shift 5.1" (Час-показ, Розповіді про Всесвіт = Час і пори року). модель небесної сфери; настінна карта зоряного неба, карта часових поясів. Карти та фотографії земної поверхні. Таблиця "Земля у космічному просторі". Фрагменти діафільмів"Очевидний рух небесних світил"; "Розвиток уявлень про Всесвіт"; "Як астрономія спростувала релігійні уявленняпро Всесвіт"

Міжпредметний зв'язок: Географічні координати, рахунок часу та способи орієнтування, картографічна проекція (географія, 6-8 кл)

Хід уроку

1. Повторення вивченого(10 хв).
а) 3 особи за індивідуальними картками.
1. 1. На якій висоті у Новосибірську (φ= 55º) кульмінує Сонце 21 вересня? [на другий тиждень жовтня по ПКЗН δ=-7º , тоді h=90 про -φ+δ=90 про -55º-7º=28º ]
2. Де на землі не видно жодних зірок південної півкулі? [на північному полюсі]
3. Як орієнтуватися біля Сонцю? [березень, вересень - схід Сході, захід заході, полудень Півдні]
2. 1. Південна висота Сонця 30º, яке відмінювання 19º. Визначити географічну широту спостереження.
2. Як розташовуються добові шляхи зірок щодо небесного екватора? [паралельно]
3. Як орієнтуватися біля Полярної зірці? [напрямок на північ]
3. 1. Яке відмінювання зірки, якщо вона кульмінує в Москві (? = 56 º ) на висоті 69?
2. Як розташовується вісь світу щодо земної осі, щодо площини горизонту? [паралельно, під кутом географічної широти місця спостереження]
3. Як визначити географічну широту території з астрономічних спостережень? [виміряти кутову висоту Полярної зірки]

б) 3 особи біля дошки.
1. Вивести формулу висоти світила.
2. Добові шляхи світил (зірок) різних широтах.
3. Довести, що висота полюса світу дорівнює географічній широті.

в) Інші самостійно .
1. Який найбільшої висотидосягає Вега (δ = 38 про 47 ") у Колиски (φ = 54 про 04 ")? [найбільша висота у верхній кульмінації, h=90 про -φ+δ=90 про -54 про 04" +38 про 47"=74 про 43"]
2. Вибрати по ПКЗН будь-яку яскраву зіркута запишіть її координати.
3. У якому сузір'ї знаходиться Сонце сьогодні та які його координати? [на другий тиждень жовтня по ПКЗН у созв. Діви, δ=-7º , α=13 год 06 м]

г) у "Red Shift 5.1"
Знайти Сонце:
- Яку інформацію можна отримати про Сонце?
- Які його координати сьогодні і в якому сузір'ї?
- Як змінюється відмінювання? [зменшується]
- Яка із зірок, що мають власне ім'я, найбільш близька по кутовому відстані до Сонця і які її координати?
- Доведіть що Земля в даний момент рухаючись по орбіті наближається до Сонця (з таблиці видимості - зростає кутовий діаметр Сонця)

2. Новий матеріал (20 хв)
Потрібно звернути увага учнів:
1. Тривалість доби та року залежить від того, в якій системі відліку розглядається рух Землі (чи пов'язана вона з нерухомими зірками, Сонцем тощо). Вибір системи відліку відбивається у назві одиниці рахунку часу.
2. Тривалість одиниць рахунку часу пов'язані з умовами видимості (кульмінаціями) небесних світил.
3. Введення атомного стандарту часу у науці було зумовлено нерівномірністю обертання Землі, виявленої у разі підвищення точності годин.
4. Введення поясного часу обумовлено необхідністю узгодження господарських заходів на території, що визначається межами часових поясів.

Системи лічби часу. Зв'язок із географічною довготою. Тисячі років тому люди помітили, що багато що в природі повторюється: Сонце встає на сході і заходить на заході, літо змінює зиму і навпаки. Саме тоді виникли перші одиниці часу. день місяць рік . За допомогою найпростіших астрономічних приладів було встановлено, що року близько 360 днів, і приблизно за 30 днів силует Місяця проходить цикл від одного повного місяця до наступного. Тому халдейські мудреці прийняли в основу шістдесяткову систему числення: добу розбили на 12 нічних та 12 денних годин , коло - на 360 градусів. Кожну годину та кожен градус були поділені на 60 хвилин , а кожна хвилина – на 60 секунд .
Однак наступні точніші виміри безнадійно зіпсували цю досконалість. Виявилося, що Земля робить повний оберт навколо Сонця за 365 діб 5 годин 48 хвилин і 46 секунд. Місяцю ж, щоб обійти Землю, потрібно від 29,25 до 29,85 діб.
Періодичні явища, що супроводжуються добовим обертанням небесної сфери та видимий річний рух Сонця з екліптики лежать в основі різних системрахунки часу. Час- основна фізична величина, що характеризує послідовну зміну явищ та станів матерії, тривалість їхнього буття.
Короткі- Доба, година, хвилина, секунда
Довгі- Рік, квартал, місяць, тиждень.
1. "Зорянечас, пов'язаний з переміщенням зірок на небесній сфері. Вимірюється годинниковим кутом точки весняного рівнодення: S = t ^; t = S - a
2. "Сонячнечас, пов'язаний: з видимим рухом центру диска Сонця з екліптики (справжній сонячний час) або рухом "середнього Сонця" - уявної точки, що рівномірно переміщається по небесному екватору за той самий проміжок часу, що і справжнє Сонце (середній сонячний час).
З введенням у 1967 році атомного стандарту часу та Міжнародної системи СІ у фізиці використовується атомна секунда.
Секунда- фізична величина, чисельно рівна 9192631770 періодів випромінювання, що відповідає переходу між надтонкими рівнями основного стану атома цезію-133.
Усі вищеописані "часи" узгоджуються між собою шляхом спеціальних розрахунків. У повсякденному житті використовується середній сонячний час . Основною одиницею зоряного, істинного та середнього сонячного часу є доба.Зоряні, середні сонячні та інші секунди ми отримуємо поділом відповідної доби на 86400 (24 h , 60 m , 60 s). Доба стала першою одиницею вимірювання часу понад 50 000 років тому. Доба- проміжок часу, протягом якого Земля робить один повний оберт навколо своєї осі щодо якогось орієнтира.
Зоряна доба- період обертання Землі навколо осі щодо нерухомих зірок, визначається як проміжок часу між двома послідовними верхніми кульмінаціями точки весняного рівнодення.
Справжня сонячна доба- період обертання Землі навколо своєї осі щодо центру диска Сонця, який визначається як проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями центру диска Сонця.
Зважаючи на те, що екліптика нахилена до небесного екватора під кутом 23 про 26", а Земля обертається навколо Сонця по еліптичній (злегка витягнутій) орбіті, швидкість видимого руху Сонця по небесній сфері і, отже, тривалість справжньої сонячної доби буде постійно змінюватися : найбільш швидко поблизу точок рівнодень (березень, вересень), найбільш повільно поблизу точок сонцестоянь (червень, січень).
Середня сонячна добавизначаються як проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями "Середнього Сонця". Вони на 3 м 55,009 s коротше за зіркові доби.
24 h 00 m 00 s зоряний час дорівнює 23 h 56 m 4,09 s середнього сонячного часу. Для визначеності теоретичних розрахунків прийнято ефемеридна (таблична)секунда, що дорівнює середньої сонячної секунди 0 січня 1900 року о 12 годині рівнопоточного часу, не пов'язаного з обертанням Землі.

Близько 35000 років тому люди звернули увагу на періодичну зміну виду Місяця – зміну місячних фаз.Фаза Фнебесного світила (місяця, планети і т.д.) визначається ставленням найбільшої ширини освітленої частини диска dдо його діаметру D: Ф=d/D. Лінія термінаторарозділяє темну та світлу частину диска світила. Місяць рухається навколо Землі у той самий бік, у яку Земля обертається навколо своєї осі: із заходу Схід. Відображенням цього руху є видиме переміщення Місяця на тлі зірок назустріч обертанню неба. Щодобово Місяць зміщується на схід на 13,5 o щодо зірок і за 27,3 доби здійснює повне коло. Так було встановлено другий після доби міру часу - місяць.
Сидеричний (зоряний) місячний місяць- період часу, протягом якого Місяць здійснює один повний оберт навколо Землі щодо нерухомих зірок. дорівнює 27 d 07 h 43 m 11,47 s .
Синодичний (календарний) місячний місяць- проміжок часу між двома однойменними послідовними фазами (зазвичай новолуннями) Місяця. дорівнює 29 d 12 h 44 m 2,78 s .
Сукупність явищ видимого руху Місяця і натомість зірок і зміни фаз Місяця дозволяє орієнтуватися Місяцем біля (рис). Місяць з'являється вузьким серпіком на заході і зникає в променях ранкової зорі таким же вузьким серпом на сході. Подумки приставимо зліва до місячного серпа пряму лінію. Ми можемо прочитати на небі або літеру "Р" - "зростає", "роги" місяця повернуті вліво - місяць видно на заході; або літеру "С" - "старіє", "роги" місяця повернуті вправо - місяць видно на сході. У місяць Місяць опівночі видно на півдні.

В результаті спостережень за зміною положення Сонця над горизонтом протягом багатьох місяців виник третій захід - рік.
Рік- Проміжок часу, протягом якого Земля робить один повний оборот навколо Сонця щодо будь-якого орієнтиру (точки).
Зірковий рік- сидеричний (зоряний) період звернення Землі навколо Сонця, рівний 365,256320... середньої сонячної доби.
Аномалістичний рік- проміжок часу між двома послідовними проходженнями середнього Сонця через точку своєї орбіти (зазвичай, перигелій), дорівнює 365,259641... середньої сонячної доби.
Тропічний рік- проміжок часу між двома послідовними проходженнями середнього Сонця через точку весняного рівнодення, що дорівнює 365,2422... середньої сонячної доби або 365 d 05 h 48 m 46,1 s .

Всесвітній часвизначається як місцеве середнє сонячне час на нульовому (Грінвічському) меридіані ( Т о, UT- Universal Time). Так як у повсякденному житті місцевим часом користуватися не можна (оскільки в Колисці воно одне, а в Новосибірську інше (різні) λ )), тому і затверджено було Конференцією на пропозицію канадського інженера-залізничника Сенфорда Флемінга(8 лютого 1879 при виступі в Канадському інституті в м. Торонто) поясний час,розділивши земну кулю на 24 годинні зони (по 360:24 = 15 о, по 7,5 про від центрального меридіана). Нульовий часовий пояс розташований симетрично щодо нульового (гринвічського) меридіана. Нумерація поясів дається від 0 до 23 із заходу на схід. Реальні межі поясів поєднані з адміністративними межами районів, областей чи держав. Центральні меридіани часових поясів відстоять один від одного рівно на 15 о (1 година), тому при переході з одного часового поясу в інший час змінюється ціле кількість годин, а кількість хвилин і секунд не змінюється. Нова календарна доба (і Новий рік) починається на лінії зміни дати(демаркаційної лінії), що проходить в основному по меридіану 180 про східну довготу поблизу північно-східного кордону Російської Федерації. На захід від лінії зміни дат число місяця завжди на одиницю більше, ніж на схід від неї. При перетині цієї лінії із заходу на схід календарне число зменшується на одиницю, а при перетині лінії зі сходу на захід календарне число збільшується на одиницю, що виключає помилку в рахунку при кругосвітніх подорожах і переміщеннях людей зі Східної в Західну півкулі Землі.
Тому Міжнародною меридіанною Конференцією (1884 р., Вашингтон, США) у зв'язку з розвитком телеграфу та залізничного транспорту запроваджується:
- Початок доби з півночі, а не з полудня, як це було.
- Початковий (нульовий) меридіан від Грінвіча (Грінвічська обсерваторія біля Лондона, заснована Дж. Флемстід в 1675 р, через вісь телескопа обсерваторії).
- Система рахунку поясного часу
Поясний часвизначається за формулою: T n = T 0 + n , де Т 0 - Всесвітній час; n- Номер часового поясу.
Декретний час- поясний час, змінене ціле число годин урядовим розпорядженням. Для Росії дорівнює поясному, плюс 1 год.
Московський час - декретний часдругого часового поясу (плюс 1 година): Tм = T0 + 3 (Години).
Літній час- декретний поясний час, що змінюється додатково на 1 годину за урядовим розпорядженням на період літнього часу з метою економії енергоресурсів. За прикладом Англії, яка у 1908 р. вперше вводить перехід на літній час, зараз 120 країн світу, у тому числі й Російська Федерація здійснює щороку перехід на літній час.
Часові пояси світу та Росії
Далі слід коротко ознайомити учнів із астрономічними методами визначення географічних координат (довготи) місцевості. Внаслідок обертання Землі різниця між моментами настання півдня чи кульмінацій ( кульмінація.Що це за явище?) зірок з відомими екваторіальними координатами в 2 пунктах дорівнює різниці географічних довгот пунктів, що дає можливість визначення довготи даного пункту з астрономічних спостережень Сонця та інших світил та, навпаки, місцевого часу у будь-якому пункті з відомою довготою.
Наприклад: один із Вас знаходиться в Новосибірську, другий в Омську (Москві). Хто з Вас раніше спостерігатиме за верхньою кульмінацією центру Сонця? А чому? (Зауваження, мається на увазі, що Ваш годинник йде за часом Новосибірська). Висновок- Залежно від місцезнаходження на Землі (меридіана - географічної довготи) кульмінація будь-якого світила спостерігається в різний час, тобто час пов'язаний із географічною довготою або Т=UT+λ,а різниця в часі для двох пунктів, розташованих на різних меридіанах, буде Т 1 -Т 2 = λ 1 - λ 2 .Географічна довгота (λ ) місцевості відраховується на схід від "нульового" (грінвічського) меридіана і чисельно дорівнює проміжку часу між однойменними кульмінаціями одного і того ж світила на мерідіані грінвічського ( UT)та у пункті спостереження ( Т). Виражається в градусах або годинах, хвилинах та секундах. Щоб визначити географічну довготу місцевості необхідно визначити момент кульмінації будь-якого світила (зазвичай Сонця) з відомими екваторіальними координатами. Перевівши за допомогою спеціальних таблиць або калькулятора час спостережень із середнього сонячного в зоряне і знаючи за довідником час кульмінації цього світила на меридіані Грінвіч, ми без труднощів визначимо довготу місцевості. Єдину складність обчислень складає точне переведення одиниць часу з однієї системи до іншої. Момент кульмінації можна не "вартувати": досить визначити висоту (зенітну відстань) світила у будь-який точно зафіксований момент часу, але обчислення тоді будуть досить складними.
Для вимірювання часу служить годинник. Від найпростіших, що застосовуються ще в давнину, - це гномон - вертикальна жердина в центрі горизонтального майданчика з поділами, потім пісочні, водні (клепсидри) та вогневі, до механічних, електронних та атомних. Ще точніший атомний (оптичний) стандарт часу було створено СРСР 1978 року. Помилка в 1 секунду відбувається раз на 10 000 000 років!

Система рахунку часу в нашій країні
1) З 1 липня 1919 р вводиться поясний час(Декрет РНК РРФСР від 8.02.1919г)
2) У 1930р встановлюється Московське (декретне) час 2-го часового поясу в якому знаходиться Москва, переведенням на одну годину вперед порівняно з поясним часом (+3 до Світового або +2 до середньоєвропейського) з метою забезпечення вдень більш світлої частини доби (декрет РНК СРСР від 16.06.1930г ). Істотно змінюється розподіл за часовими поясами країв та областей. Скасовано у лютому 1991р і знову відновлено з січня 1992р.
3) Цим же Декретом 1930 р скасовується чинний з 1917 р перехід на літній час (20 квітня і повернення 20 вересня).
4) У 1981 р відновлюється країни перехід на літній час. Постановою Ради Міністрів СРСР від 24 жовтня 1980 «Про порядок обчислення часу на території СРСР» вводиться літній час переведенням о 0 годині 1 квітня стрілок годинника на годину вперед, а 1 жовтня на годину тому з 1981р. (У 1981 р. перехід на літній час введено в переважній більшості розвинених країн - 70, крім Японії). Надалі в СРСР переклад стали робити найближчою до цих дат неділі. Постанова внесла низку істотних змін та затвердила заново складений перелік адміністративних територій, віднесених до відповідних часових поясів.
5) У 1992 р. відновлено Указам Президента, скасоване у лютому 1991 р., декретний (Московський) час з 19 січня 1992 р. зі збереженням переведення на літній час у остання неділяберезня о 2 годині ночі на годину вперед, а на зимовий час в останню неділю вересня о 3 годині ночі на годину тому.
6) У 1996 р. Постановою Уряду РФ №511 від 23.04.1996 р. літній час продовжується на один місяць і закінчується тепер в останню неділю жовтня. У Західному Сибіру регіони, які раніше знаходилися в зоні MSK+4, перейшли на час MSK+3, приєднавшись до Омського часу: Новосибірська область 23 травня 1993 о 00:00, Алтайський край та Республіка Алтай 28 травня 1995 о 4:00, Томська область 1 травня 2002 року о 3:00, Кемеровська область 28 березня 2010 року о 02:00. ( різниця зі світовим часом GMT залишається 6 годин).
7) З 28 березня 2010 року при переході на літній час територія Росії почала розташовуватися в 9 часових поясах (з 2-го по 11-й включно, за винятком 4-го Самарську область і Удмуртія 28 березня 2010 року о 2 годині ночі перейшли на московський час) з однаковим часом у межах кожного часового поясу. Кордони часових поясів проходять за межами суб'єктів Російської Федерації, кожен суб'єкт входить в один пояс, за винятком Якутії, що входить у 3 пояси (MSK+6, MSK+7, MSK+8), та Сахалінської області, яка входить у 2 пояси ( MSK+7 на Сахаліні та MSK+8 на Курильських островах).

Отже, для нашої країни у зимовий час Т=UT+n+1 год , а в літній час Т=UT+n+2 год

Можна запропонувати виконати вдома лабораторну (практичну) роботу: Лабораторна робота"Визначення координат місцевості за спостереженнями Сонця"
Устаткування: гномон; крейда (кілочки); "Астрономічний календар", зошит, олівець.
Порядок виконання роботи:
1. Визначення полуденної лінії (напрямки меридіана).
При добовому русі Сонця небом тінь від гномона поступово змінює свій напрям і довжину. У справжній опівдні вона має найменшу довжину і показує напрямок південної лінії - проекції небесного меридіана на площину математичного горизонту. Для визначення полуденної лінії необхідно в ранковий час відзначити точку, в яку падає тінь від гномона і провести через неї коло, приймаючи гномон за її центр. Потім слід почекати, коли тінь від гномона вдруге торкнеться лінії кола. Отриману дугу поділяють на дві частини. Лінія, що проходить через гномон та середину полуденної дуги, буде полуденною лінією.
2. Визначення широти та довготи місцевості за спостереженнями Сонця.
Спостереження починаються незадовго до моменту справжнього полудня, настання якого фіксується в момент точного збігу тіні від гномона і південної лінії за добре вивіреним годинником, що йде за декретним часом. Одночасно вимірюють довжину тіні від гномону. По довжині тіні lу справжній полудень на момент його наступу Тд за декретним часом за допомогою простих розрахунків визначають координати місцевості. Попередньо із співвідношення tg h ¤ =Н/l, де Н- Висота гномона, знаходять висоту гномона в справжній полудень h ¤.
Широта місцевості обчислюється за такою формулою φ=90-h ¤ +d ¤де d ¤ - відмінювання Сонця. Для визначення довготи місцевості використовують формулу λ=12 h +n+Δ-D, де n- номер часового поясу, h - рівняння часу на цю добу (визначається за даними "Астрономічного календаря"). Для зимового часу D = n+ 1; для літнього часу D = n + 2.

"Планетарій" 410,05 мб		Ресурс дозволяє встановити на комп'ютер вчителя чи учня повну версіюінноваційного навчально-методичного комплексу „Планетарій”. "Планетарій" - добірка тематичних статей - призначені для використання вчителями та учнями на уроках фізики, астрономії чи природознавства у 10-11 класах. Для встановлення комплексу рекомендується використовувати лише англійські літери в іменах папок.
Демонстраційні матеріали 13,08 мб		Ресурс є демонстраційними матеріалами інноваційного навчально-методичного комплексу "Планетарій".
Планетарій 2,67 мб Годинник 154,3 кб Поясний час 374,3 кб Карта поясного часу 175,3 кб

Зміст статті

ЧАС,поняття, що дозволяє встановити, коли сталося ту чи іншу подію стосовно інших подій, тобто. визначити, скільки секунд, хвилин, годин, днів, місяців, років чи століть одне з них сталося раніше чи пізніше іншого. Вимірювання часу передбачає введення тимчасової шкали, користуючись якою можна було б співвідносити ці події. Точне визначення часу базується на дефініціях, прийнятих в астрономії та які відрізняються високою точністю.

Наразі використовуються три основні системи вимірювання часу. У основі кожної їх конкретний періодичний процес: обертання Землі навколо своєї осі – всесвітній час UT; звернення Землі навколо Сонця – ефемеридний час ЕТ; та випромінювання (або поглинання) електромагнітних хвиль атомами або молекулами деяких речовин за певних умов – атомний час АТ, що визначається за допомогою високоточних атомних годинників. Всесвітній час, що зазвичай позначається як «грінвічський середній час», є середнім сонячним часом на нульовому меридіані (з довготою 0°), який проходить через місто Грінвіч, що входить у конурбацію Великого Лондона. На основі всесвітнього часу визначається поясний час, який використовується для рахунку громадянського часу. Ефемеридний час – тимчасова шкала, що використовується в небесній механіці при дослідженні руху небесних тіл, де потрібна висока точність розрахунків. Атомний час– фізична тимчасова шкала, що застосовується в тих випадках, коли потрібен надзвичайно точний вимір «тимчасових інтервалів» для явищ, пов'язаних з фізичними процесами.

Поясні часи.

У повсякденній практиці на місцях використовується поясний час, який відрізняється від всесвітнього на цілу кількість годин. Всесвітній час використовується для рахунку часу при вирішенні цивільних та військових завдань, в астронавігації, для точного визначення довготи в геодезії, а також щодо положення штучних супутників Землі щодо зірок. Оскільки швидкість обертання Землі навколо своєї осі не є абсолютно постійною величиною, всесвітній час не є рівномірним порівняно з ефемеридним або атомним часом.

Системи лічби часу.

Одиницею використовуваного у повсякденній практиці «середнього сонячного часу» є «середня сонячна доба», яка, у свою чергу, діляться наступним чином: 1 середня сонячна доба = 24 середні сонячні години, 1 середній сонячна година= 60 середніх сонячних хвилин, 1 середня сонячна хвилина = 60 середніх сонячних секунд. Одна середня сонячна доба містить 86 400 середніх сонячних секунд.

Прийнято, що доба починається опівночі і триває 24 години. У США для цивільних потреб прийнято добу ділити на дві рівні частини – до полудня та після полудня, і відповідно у цих рамках вести 12-годинний рахунок часу.

Поправки до всесвітнього часу.

Сигнали точного часу по радіо передаються у системі координованого часу (UTC), аналогічного середньому грінвічському часу. Однак у системі UTC перебіг часу не цілком рівномірний, там виникають відхилення з періодом прибл. 1 рік. Відповідно до міжнародною угодоюв сигнали, що передаються, вводиться поправка, що враховує ці відхилення.

На станціях служби часу визначається місцеве зоряне час, яким обчислюється місцеве середнє сонячний час. Останнє перетворюється на єдиний всесвітній час (UT0) шляхом додавання відповідного значення, прийнятого для довготи, де розташована станція (на захід від Грінвічського меридіана). Таким чином, встановлюється координований всесвітній час.

З 1892 відомо, що вісь земного еліпсоїда зазнає коливань стосовно осі обертання Землі з періодом приблизно 14 міс. Відстань між цими осями, виміряна будь-якому полюсі, становить бл. 9 м. Отже, довгота і широта будь-якої точки Землі відчувають періодичні варіації. Для отримання більш однорідної шкали часу обчислену для конкретної станції величину UT0 вводиться поправка за зміну довготи, яка може досягати 30 мс (залежно від положення станції); таким чином виходить час UT1.

Швидкість обертання Землі схильна до сезонних змін, внаслідок яких час, що вимірюється обертанням планети, виявляється то «попереду», то «позаду» зоряного (ефемеридного) часу, причому відхилення протягом року можуть досягати 30 мс. UT1, до якого внесено поправку, яка враховує сезонні зміни, позначається UT2 (попередній рівномірний, або квазірівномірний, всесвітній час). Час UT2 визначається на основі середньої швидкості обертання Землі, але на ньому позначаються довгострокові зміни цієї швидкості. Поправки, що дозволяють розрахувати час UT1 і UT2 по UТ0, запроваджуються в уніфікованій формі Міжнародним бюро часу, що у Парижі.

АСТРОНОМІЧНИЙ ЧАС

Зірковий час та сонячний час.

Для визначення середнього сонячного часу астрономи використовують спостереження не самого сонячного диска, а зірок. По зірках визначається т.зв. зоряне, або сидеричне (від латів. siderius – зірка чи сузір'я), час. За допомогою математичних формул за зоряним часом розраховується середній сонячний час.

Якщо уявну лінію земної осі продовжити в обидві сторони, вона перетнеться з небесною сферою в точках т.зв. полюсів світу – Північного та Південного (рис. 1). На кутовій відстані 90° від цих точок проходить велике коло, яке називається небесним екватором, який є продовженням площини земного екватора. Видимий шлях руху Сонця називається екліптикою. Площини екватора та екліптики перетинаються під кутом ок. 23,5 °; точки перетину звуться точок рівнодення. Щорічно, приблизно 20-21 березня, Сонце перетинає екватор під час руху з півдня на північ у точці весняного рівнодення. Ця точка майже нерухома по відношенню до зірок і використовується як репер для визначення положення зірок у системі астрономічних координат, а також зоряного часу. Остання вимірюється величиною годинникового кута, тобто. кута між меридіаном, на якому знаходиться об'єкт, та точкою рівнодення (відлік проводиться на захід від меридіана). У перерахунку на одну годину відповідає 15 дуговим градусам. По відношенню до спостерігача, що знаходиться на певному меридіані, точка весняного рівнодення щодня описує на небі замкнуту траєкторію. Проміжок часу між двома послідовними перетинами цього меридіана називається зоряною добою.

З точки зору спостерігача, що знаходиться на Землі, Сонце щодня переміщається небесною сферою зі сходу на захід. Кут між напрямком на Сонці та небесним меридіаном даної місцевості (вимірюваний у західному напрямку від меридіана) визначає «місцевий видимий сонячний час». Саме такий час показує сонячний годинник. Проміжок часу між двома послідовними перетинами Сонцем меридіана називається справжньою сонячною добою. За рік (приблизно 365 днів) Сонце «здійснює» повний оборот по екліптиці (360 °), а значить за добу зміщується по відношенню до зірок і точки весняного рівнодення майже на 1 °. Внаслідок цього справжня сонячна доба довша за зіркові на 3 хв 56 із середнього сонячного часу. Оскільки видимий рух Сонця по відношенню до зірок нерівномірний, справжня сонячна доба також має неоднакову тривалість. Ця нерівномірність руху світила відбувається внаслідок ексцентриситету земної орбіти та нахилу екватора до площини екліптики (рис. 2).

Середній сонячний час.

Поява у 17 ст. механічного годинника призвело до необхідності введення середнього сонячного часу. "Середнє (або середнє еліптичне) сонце" - це фіктивна точка, що рівномірно рухається по небесному екватору зі швидкістю, що дорівнює середньої за рік швидкості руху істинного Сонця по екліптиці. Середній сонячний час (тобто час, що протік від нижньої кульмінації середнього сонця) у будь-який момент на даному меридіані чисельно дорівнює годинному куту середнього сонця (вираженому в часовій мірі) мінус 12 год. Різниця між істинним та середнім сонячним часом, яка може досягати 16 хв називається рівнянням часу (хоча фактично рівнянням не є).

Як зазначалося вище, середній сонячний час встановлюється за допомогою спостережень за зірками, а не за Сонцем. Середній сонячний час строго визначається кутовим положенням Землі щодо її осі, незалежно від того, постійна або змінна швидкість її обертання. Але саме тому, що середня сонячна пора є мірою обертання Землі, вона використовується для визначення довготи місцевості, а також у всіх інших випадках, коли потрібні точні дані про положення Землі в просторі.

Ефемеридний час.

Рух небесних тіл описується математично рівняннями небесної механіки. Розв'язання цих рівнянь дозволяє встановити координати тіла як функції часу. Час, що входить до цих рівнянь, за визначенням, прийнятим у небесній механіці, є рівномірним або ефемеридним. Існують спеціальні таблиці ефемеридних (теоретично обчислених) координат, що дають розрахункове становище небесного тіла через певні (зазвичай однакові) проміжки часу. Ефемеридний час може бути встановлений за рухом будь-якої планети або її супутників у Сонячної системи. Астрономи визначають його за рухом Землі орбітою навколо Сонця. Воно може бути знайдено шляхом спостережень за положенням Сонця по відношенню до зірок, але для цього стежать за рухом Місяця навколо Землі. Видимий шлях, який Місяць проходить протягом місяця серед зірок, може розглядатися як своєрідний годинник, в якому зірки утворюють циферблат, а Місяць служить годинниковою стрілкою. При цьому ефемеридні координати Місяця повинні бути обчислені з високим ступенемточності, і так само точно повинно бути визначено її положення.

Положення Місяця зазвичай визначалося за часом проходження через меридіан та покриття зірок місячним диском. Найбільш сучасний метод є фотографуванням Місяця серед зірок за допомогою спеціальної фотокамери. У цій камері використовується плоскопаралельний світлофільтр із темного скла, якому під час 20-секундної експозиції надається нахил; внаслідок цього зображення Місяця зміщується, і це штучне зміщення як би компенсує дійсний рух Місяця стосовно зірок. Таким чином, Місяць зберігає строго фіксоване положення щодо зірок і всі елементи на знімку виходять чіткими. Оскільки стан зірок відомий, вимірювання за знімком дозволяють точно визначити координати Місяця. Ці дані зводяться у вигляді ефемеридних таблиць Місяця та дозволяють розрахувати ефемеридний час.

Визначення часу з допомогою спостережень за обертанням Землі.

В результаті обертання Землі навколо осі відбувається рух зірок зі сходу на захід. У сучасних методах визначення точного часу використовуються астрономічні спостереження, що полягають у реєстрації моментів проходження зірок через небесний меридіан, становище якого суворо визначено по відношенню до астрономічної станції. Для цього зазвичай використовувався т.зв. «Малий пасажний інструмент» – телескоп, змонтований таким чином, що його горизонтальна вісь орієнтована по широті (зі сходу на захід). Труба телескопа може бути спрямована будь-яку точку небесного меридіана. Для спостереження проходження зірки через меридіан у фокальній площині телескопа міститься тонка хрестоподібна нитка. Час проходження зірки фіксується за допомогою хронографа (пристрою, що реєструє одночасно сигнали точного часу та імпульси, що виникають усередині самого телескопа). Таким чином, визначається точний час проходження кожної зірки через даний меридіан.

Значно більшу точність вимірювання часу обертання Землі дає використання зенітної фотографічної труби (ФЗТ). ФЗТ є телескопом з фокусною відстанню 4,6 м і вхідним отвором діаметром 20 см, зверненим прямо в зеніт. Невелика фотографічна пластинка розміщується під лінзою на відстані прибл. 1,3 см. Ще нижче, на відстані, що дорівнює половині фокусного, розташована ванна з ртуттю (ртутний горизонт); ртуть відображає світло зірок, що фокусується на фотопластинці. І лінза, і фотопластинка можуть повертатися як єдиний блокна 180 ° навколо вертикальної осі. При фотографуванні зірки робиться чотири 20-секундні експозиції при різних положеннях лінзи. Платівка переміщається за допомогою механічного приводу таким чином, щоб компенсувати видимий добовий рух зірки, утримуючи в полі зору. Під час руху каретки з фотокасетою автоматично реєструються моменти проходження її через певну точку (наприклад, шляхом замикання контакту годинника). Знята фотопластинка проявляється, і отримане на ній зображення вимірюється. Дані вимірів порівнюються зі свідченнями хронографа, що дозволяє встановити точний час проходження зірки через небесний меридіан.

В іншому інструменті для визначення зоряного часу – призмової астролябії (не слід плутати цей прилад із середньовічним кутомірним інструментом тієї ж назви), 60-градусна (рівностороння) призма та ртутний обрій поміщаються перед лінзою телескопа. У призменной астролябії виходять два зображення зірки, що спостерігаються, які збігаються в момент, коли зірка знаходиться на висоті 60° над горизонтом. При цьому автоматично реєструється показ годинника.

У всіх цих інструментах використовується той самий принцип – для зірки, координати якої відомі, визначається час (зоряне або середнє) проходження через певну лінію, наприклад небесний меридіан. При спостереженнях спеціальним годинником фіксується час проходження. Різниця між обчисленим часом та показаннями годинника дає поправку. Величина виправлення показує, скільки хвилин або секунд потрібно додати до показань годинника, щоб отримати точний час. Наприклад, якщо розрахунковий час 3 год 15 хв 26,785 с, а на годиннику 3 год 15 хв 26,773 с, то годинник відстає на 0,012 с і поправка становить 0,012 с.

Зазвичай протягом ночі проводиться спостереження за 10–20 зірками, і з них обчислюється середня поправка. Послідовна серія поправок дозволяє визначити точність ходу годинника. За допомогою таких інструментів, як ФЗТ та астролябію, за одну ніч встановлюється час з точністю прибл. 0,006 с.

Всі ці інструменти призначені для визначення зоряного часу, за яким встановлюється середній сонячний час, а останнє перетворюється на поясний час.

ГОДИННИК

Щоб стежити протягом часу, необхідний простий спосіб його визначення. У давнину для цього використовувалися водяний або пісочний годинник. Точне визначення часу стало можливим після того, як Галілей в 1581 р. встановив, що період коливань маятника майже не залежить від їхньої амплітуди. Однак практичне використання цього принципу в маятниковому годиннику почалося лише через сто років. Найдосконаліший маятниковий годинник зараз має точність ходу бл. 0,001-0,002 с на добу. Починаючи з 1950-х років, маятниковий годинник перестав використовуватися для точних вимірювань часу і поступився місцем кварцовим і атомним годинникам.

Кварцевий годинник.

Кварц має т.зв. «п'єзоелектричними» властивостями: при деформації кристала виникає електричний заряд і навпаки під дією електричного полявідбувається деформація кристала. Контроль, який здійснюється за допомогою кристала кварцу, дозволяє отримати майже постійну частоту електромагнітних коливань в електричному контурі. П'єзокварцевий генератор зазвичай створює коливання частотою 100 000 Гц і вище. Спеціальний електронний пристрій, відомий під назвою дільник частоти, дозволяє знизити частоту до 1000 Гц. Сигнал, отриманий на виході, посилюється і приводить у дію синхронний електродвигун годинника. Фактично робота електромотора синхронізована з коливаннями п'єзокристалу. За допомогою системи зубчастих передач двигун може бути з'єднаний зі стрілками, що показують години, хвилини і секунди. По суті, кварцовий годинник є поєднанням п'єзокварцового генератора, дільника частоти і синхронного електромотора. Точність ходу кращого кварцового годинника досягає кількох мільйонних часток секунди на добу.

Атомний годинник.

Для відліку часу можуть бути використані процеси поглинання (або випромінювання) електромагнітних хвиль атомами або молекулами деяких речовин. Для цього застосовується поєднання атомного генератора коливань, дільника частоти та синхронного мотора. Згідно з квантовою теорією, атом може перебувати в різних станах, кожен з яких відповідає певному енергетичному рівню. Е, що представляє дискретну величину. При переході з вищого енергетичного рівня на нижчий виникає електромагнітне випромінювання, і навпаки, при переході на більш високий рівеньвипромінювання поглинається. Частота випромінювання, тобто. число коливань на секунду визначається формулою:

f = (E 2 – E 1)/h,

де E 2 – початкова енергія, E 1 – кінцева енергія та h- Постійна Планка.

Багато квантових переходів дають дуже високу частоту, приблизно 5ґ 10 14 Гц, і випромінювання, що виникає, знаходиться в діапазоні видимого світла. Для створення атомного (квантового) генератора необхідно знайти такий атомний (або молекулярний) перехід, частота якого могла б бути відтворена за допомогою електронної техніки. Мікрохвильові пристрої, подібні до використовуваних в радіолокаторі, здатні генерувати частоти порядку 10 10 (10 млрд.) Гц.

Перший точний атомний годинник, в якому використовувався цезій, був розроблений Л.Ессеном і Дж.В.Л.Паррі в Національній фізичній лабораторії в Теддінгтоні (Великобританія) в червні 1955. Атом цезія може існувати в двох станах, причому в кожному з них він притягується або одним або іншим полюсом магніту. Атоми, що виходять з нагрівальної установки, проходять трубкою, розташованою між полюсами магніту «А». Атоми, що знаходяться в стані, що умовно позначається 1, відхиляються магнітом і ударяються об стінки трубки, тоді як атоми, що знаходяться в стані 2, відхиляються в інший бік таким чином, що проходять уздовж трубки через електромагнітне поле, частота коливань якого відповідає радіочастоті, і потім прямують до другого магніту «В». Якщо радіочастота підібрана правильно, то атоми, переходячи в стан 1, відхиляються магнітом "В" і вловлюються детектором. В іншому випадку атоми зберігають стан 2 і відхиляються від детектора. Частота електромагнітного поля змінюється до того часу, поки лічильник, приєднаний до детектору, покаже, що генерується необхідна частота. Резонансна частота, що генерується атомом цезію (133 Cs), становить 9192631770 ± 20 коливань в секунду (ефемеридного часу). Ця величина називається цезієвим зразком.

Перевага атомного генератора перед п'єзоелектричним кварцовим полягає в тому, що його частота не змінюється з часом. Однак він не може безперервно функціонувати так само довго, як кварцовий годинник. Тому прийнято комбінувати в одному годиннику п'єзоелектричний кварцовий генератор з атомним; Частота кварцового генератора іноді перевіряється по атомному генератору.

Для створення генератора використовується зміна стану молекул аміаку NH 3 . У пристрої, званому "мазер" (мікрохвильовому квантовому генераторі), усередині порожнистого резонатора генеруються коливання в радіодіапазоні з майже постійною частотою. Молекули аміаку можуть бути в одному з двох енергетичних станів, що по-різному реагують на електричний заряд певного знака. Пучок молекул проходить у полі електрично зарядженої пластини; при цьому ті з них, які знаходяться на більш високому енергетичному рівні, під впливом поля прямують у невеликий вхідний отвір, що веде в порожнистий резонатор, а молекули, що знаходяться на нижчому рівні, відхиляються убік. Частина молекул, що потрапили в резонатор, переходить на нижчий енергетичний рівень, випускаючи при цьому випромінювання, на частоту якого впливає конструкція резонатора. За результатами експериментів у Невшательской обсерваторії у Швейцарії, отримана частота становила 22 789 421 730 Гц (як зразок у своїй використовувалася резонансна частота цезію). Проведене в міжнародних масштабах за допомогою радіо зіставлення частот коливань, виміряних для пучка атомів цезію показало, що величина розбіжностей частот, одержуваних в установках різної конструкції, становить приблизно дві мільярди. Квантовий генератор, у якому використовується цезій або рубідій, відомий під назвою газонаповненого фотоелемента. Як квантовий генератор частот (мазера) застосовується також водень. Винахід (квантового) атомного годинника значною мірою сприяв дослідженням змін швидкості обертання Землі та розробки загальної теоріївідносності.

Секунди.

Використання атомної секунди як еталонної одиниці часу було прийнято 12-ою Міжнародною конференцією з мір і ваг у Парижі в 1964 році. Вона визначається на основі цезієвого еталона. За допомогою електронних пристроїв здійснюється підрахунок коливань цезієвого генератора, і час, за який відбувається 9192631770 коливань, приймається за еталон секунди.

Гравітаційний (або ефемеридний) час та атомний час.Ефемеридний час встановлюється за даними астрономічних спостережень та підпорядковується законам гравітаційної взаємодії небесних тіл. Визначення часу за допомогою квантових стандартів частоти ґрунтується на електричних та ядерних взаємодіях усередині атома. Цілком можливо розбіжність масштабів атомного та гравітаційного часу. У такому разі частота коливань, що генеруються атомом цезію, змінюватиметься по відношенню до секунди ефемеридного часу протягом року, і цю зміну не можна віднести за рахунок помилки спостереження.

Радіоактивний розпад.

Відомо, що атоми деяких, т.зв. радіоактивних елементів мимовільно розпадаються. Як показник швидкості розпаду використовується «період напіврозпаду» – проміжок часу, протягом якого кількість радіоактивних атомів даної речовини зменшується вдвічі. Радіоактивний розпад також може бути мірою часу – для цього достатньо підрахувати, яка частина від загальної кількості атомів зазнала розпаду. За вмістом радіоактивних ізотопів урану оцінюється вік гірських порід у межах кількох мільярдів років. Велике значеннямає радіоактивний ізотоп вуглецю 14 З, що утворюється під впливом космічного випромінювання. За змістом цього ізотопу, що має період напіврозпаду 5568 років, можна датувати зразки віком трохи більше ніж 10 тис. років. Зокрема, його використовують для визначення віку об'єктів, пов'язаних із діяльністю людини, як у історичний, так і в доісторичний час.

Обертання Землі.

Як припускали астрономи, період обертання Землі навколо осі змінюється у часі. Тому виявилося, що протягом часу, відлік якого ведеться на основі обертання Землі, іноді буває прискореним, а іноді – уповільненим у порівнянні з тим, що визначається за орбітальним рухом Землі, Місяця та інших планет. За останні 200 років помилка у відліку часу на основі добового обертання Землі в порівнянні з «ідеальним годинником» досягала 30 с.

За добу відхилення становить кілька тисячних часток секунди, проте протягом року накопичується помилка в 1–2 з. Розрізняють три типи зміни швидкості обертання Землі: вікові, що є наслідком припливів під впливом місячного тяжіння і що призводять до збільшення тривалості доби приблизно на 0,001 с у сторіччя; малі стрибкоподібні зміни тривалості доби, причини яких точно не встановлені, подовжують або скорочують добу на кілька тисячних часток секунди, причому така аномальна тривалість може зберігатися протягом 5-10 років; нарешті, відзначаються періодичні зміни, головним чином періодом в один рік.

Опис презентації з окремих слайдів:

1 слайд

Опис слайду:

2 слайд

Опис слайду:

Інформаційна довідка Календар – система числення тривалих проміжків часу, заснована на періодичності таких явищ природи як зміна дня та ночі (доба), зміна фаз Місяця (місяць), зміна пір року (рік). Складати календарі, стежити за літочисленням завжди було обов'язком служителів церкви. Вибір початку літочислення (встановлення епохи) є умовним і пов'язаний найчастіше з релігійними подіями – створення Світу, всесвітній потоп, народження Христа тощо. Місяць і рік не містять цілої доби, всі ці три міри часу непорівнянні, і неможливо досить просто висловити одну з них через іншу.

3 слайд

Опис слайду:

Місячний календар В основі календаря лежить синодичний місячний місяць тривалістю 29,5 середньої сонячної доби. Виникло понад 30000 років тому. Місячний рік календаря містить 354 (355) діб (на 11,25 діб коротший за сонячний) і ділиться на 12 місяців по 30 (непарні) і 29 (парні) діб у кожному. Оскільки календарний місяць на 0,0306 діб коротший за синодичний і за 30 років різниця між ними досягає 11 діб, в арабському місячному календарі в кожному 30-річному циклі налічується 19 "простих" років по 354 доби та 11 "високосних" по 355 діб (2 -й, 5-й, 7-й, 10-й, 13-й, 16-й, 18-й, 21-й, 24-й, 26-й, 29-й роки кожного циклу). Турецький місячний календар менш точний: у його 8-річному циклі 5 "простих" та 3 "високосних" роки. Новорічна дата не фіксується (повільно переміщається рік у рік). Місячний календар прийнятий як релігійний і державний у мусульманських державах Афганістані, Іраку, Ірані, Пакистані, ОАР та інших. Для планування та регулювання господарської діяльностіпаралельно застосовуються сонячний та місячно-сонячний календарі.

4 слайд

Опис слайду:

Юліанський календар – старий стиль Сучасний календар бере початок від давньоримського сонячного календаря, який був запроваджений з 1 січня 45 року до нашої ери в результаті реформи, здійсненої у 46 році до нашої ери Юлієм Цезарем. День 1 січня став також початком нового року (до цього у римському календарі новий рік розпочинався 1 березня). Точність юліанського календаря невисока: кожні 128 років накопичується зайвий день. Через це, наприклад, Різдво, що спочатку майже збігалося із зимовим сонцестоянням, поступово зрушувалося у бік весни. Найбільш помітною різниця ставала навесні та восени поблизу днів рівнодення, коли швидкість зміни тривалості доби та положення сонця максимальна.

5 слайд

Опис слайду:

Григоріанський календар – новий стиль Внаслідок того, що тривалість юліанського календаря була більшою за сонячний наприкінці XVI століття весняне рівнодення, яке в 325 році нашої ери припадало на 21 березня, наставало вже 11 березня. Помилка була виправлена ​​в 1582, коли на основі булли папи Римського Григорія XIII була проведена реформа юліанського календаря для його виправлення, рахунок днів був пересунутий на 10 діб вперед. Виправлений календар отримав назву "нового стилю", а за старим юліанським зміцнилася назва "старий стиль". Новий стиль також не зовсім точний, але помилка в 1 добу накопичиться по ньому тільки через 3300 років.

6 слайд

Опис слайду:

Інші сонячні календарі Перський календар, що визначав тривалість тропічного року 365,24242 діб; 33-річний цикл включає 25 "простих" і 8 "високосних" років. Значно точніше григоріанського: помилка на 1 рік "набігає" за 4500 років. Розроблено Омаром Хайямом у 1079 році; застосовувався біля Персії та інших держав до середини ХІХ століття. Коптський календар схожий на юліанський: року налічується 12 місяців по 30 діб; після 12 місяців у "простому" році додається 5, у "високосному" - 6 додаткових днів. Використовується в Ефіопії та деяких інших державах (Єгипет, Судан, Туреччина тощо) на території проживання коптів.

7 слайд

Опис слайду:

Місячно-сонячний календар, в якому рух Місяця узгоджується з річним рухом Сонця. Рік складається з 12 місячних місяців по 29 і по 30 діб у кожному, до яких для обліку руху Сонця періодично додаються "високосні" роки, що містять додатковий 13-й місяць. В результаті "прості" роки тривають 353, 354, 355 діб, а "високосні" - 383, 384 або 385 діб. Виник на початку I тисячоліття до н.е., застосовувався в Стародавньому Китаї, Індія, Вавілон, Юдея, Греція, Рим. В даний час прийнятий в Ізраїлі (початок року припадає на різні дні між 6 вересня та 5 жовтня) та застосовується, поряд з державним, у країнах Південно-Східної Азії (В'єтнамі, Китаї тощо).

8 слайд

Опис слайду:

Східний календар 60-річний календар заснований на періодичності руху Сонця, Місяця та планет Юпітера та Сатурна. Виник на початку II тисячоліття до н. у Східній та Південно-Східній Азії. В даний час використовується в Китаї, Кореї, Монголії, Японії та деяких інших країнах регіону. У 60-річному циклі сучасного східного календаря налічується 21912 діб (у перших 12-ти роках міститься 4371 доби; у другій та четвертій – 4400 та 4401 діб; у третій та в п'ятій – 4370 діб). У цей проміжок часу укладається два 30-річні цикли Сатурна (рівних сидеричним періодам його звернення Т Сатурна = 29,46 ≈ 30 років), приблизно три 19-річних місячно-сонячних циклу, п'ять 12-річних циклів Юпітера (рівних сидеричним періодам його звернення Т Юпітера = 11,86 ≈12 років) та п'ять 12-річних місячних циклів. Кількість днів на рік непостійна і може становити у "прості" роки 353, 354, 355 діб, високосні 383, 384, 385 діб. Початок року у різних державах посідає різні дати з 13 січня по 24 лютого. Поточний 60-річний цикл розпочався 1984 року.

9 слайд

Опис слайду:

Календар Майя та Ацтеків Центральноамериканський календар культур індіанців майя та ацтеків застосовувався у період близько 300–1530 років. н.е. Заснований на періодичності руху Сонця, Місяця та синодичних періодів обігу планет Венери (584 d) та Марса (780 d). "Довгий" рік тривалістю 360 (365) діб складався з 18 місяців по 20 діб у кожному та 5 святкових днів- «Зміни влади богів». Паралельно в культурно-релігійних цілях використовувався "короткий рік" із 260 діб (1/3 синодичного періоду звернення Марса) ділився на 13 місяців по 20 діб у кожному; "номерні" тижні складалися з 13 днів, які мали свій номер та назву. Поєднання всіх цих проміжків повторювалося кожні 52 роки. За початок літочислення у майя бралася міфічна дата 5041738 д.н.е. Періоди часу у майя: 1 кін = 1 день, 1 віналь - 20 кін, 1 тун = 1 віналь * 18 = 360 кінів, катун = 20 тун (20 років), алавтун = 64000000 років! Тривалість тропічного року була визначена з високою точністю в 365,2420 d (помилка в 1 добу накопичується за 5000 років, а в нинішньому григоріанському - 2735 років!); місячного синодичного місяця -29,53059 d.

10 слайд

Опис слайду:

Ідеальний календар Існуючі календарі мають численні недоліки у вигляді: недостатньої відповідності тривалості тропічного року і дат астрономічних явищ, пов'язаних з рухом Сонця по небесній сфері, нерівної та непостійної тривалості місяців, неузгодженості чисел місяця і днів тижня, невідповідності їх назв і положенням. буд. Ідеальний вічний календар має незмінну структуру, що дозволяє швидко і однозначно визначати дні тижня за будь-якою календарною датою літочислення. Одним із найкращих проектів вічних календарів був рекомендований до розгляду Генеральною Асамблеєю ООН у 1954 році: при схожості з григоріанським календарем він був простіше та зручніше. Тропічний рік ділиться на 4 квартали по 91 добу (13 тижнів). Кожен квартал починається з неділі і закінчується суботою; складається з 3 місяців, у першому місяці 31 добу, у другому та третьому – 30 діб. Кожного місяця 26 робочих днів. Перший день року завжди воскресіння. Він виявився нереалізованим з релігійних міркувань. Введення єдиного Всесвітнього вічного календаря залишається однією із проблем сучасності.

11 слайд

Опис слайду:

Літочислення: епохи Початкова дата і наступна система літочислення називаються ерою. Початкову точкувідліку епохи називають її епохою. З давніх часів початок певної ери (відомо понад 1000 ер у різних державах різних регіонів Землі, у тому числі 350 – у Китаї та 250 у Японії) і весь хід літочислення пов'язувався з важливими легендарними, релігійними або (рідше) реальними подіями: часом царювання певних династій та окремих імператорів, війнами, революціями, олімпіадами, заснуванням міст і держав, "народженням" бога (пророка) або "створенням світу". За початок китайської 60-річної циклової ери прийнято дату 1-го року царювання імператора Хуанді - 2697 р. до н.е. У Стародавній Греції рахунок часу вівся з олімпіад, з епохи 1 липня 776 р. до н.е. У Стародавньому Вавилоні "ера Набонассара" почалася 26 лютого 747 р. до н.е.

12 слайд

Опис слайду:

Літочислення: епохи У Римській імперії рахунок вівся від "підстави Риму" з 21 квітня 753 р. до н.е. і з дня царювання імператора Діоклетіана 29 серпня 284 р. н.е. У Візантійській імперії і пізніше, за традицією, на Русі - з прийняття християнства князем Володимиром Святославовичем (988 р. н.е.) до указу Петра I (1700 р.н.е.) рахунок років вівся "від створення світу": за початок відліку була прийнята дата 1 вересня 5508 до н.е. (перший рік "візантійської ери"). У Стародавньому Ізраїлі (Палестині) " створення світу " відбулося пізніше: 7 жовтня 3761 р. е. (перший рік " єврейської ери " ). Існували й інші, відмінні від найпоширеніших вищезгаданих ер " від створення світу " . Зростання культурно-економічних зв'язків та широке поширення християнської релігії на території Західної та Східної Європи породили необхідність в уніфікації систем літочислення, одиниць виміру та рахунки часу.

13 слайд

Опис слайду:

Літочислення: ери Сучасне літочислення - "наша ера", "ера від Різдва Христового" (Р.Х.), Anno Domeni (A.D. - "Рік Господа") - ведеться від довільно обраної дати народження Ісуса Христа. Оскільки в жодному історичному документі вона не вказана, а Євангелія суперечать один одному, вчений монах Діонісій Малий у 278 р. ери Діоклетіана вирішив "науково", на основі астрономічних даних обчислити дату епохи. В основу розрахунком було покладено: 28-річний "сонячний круг" - проміжок часу, за який числа місяців припадають точно на ті ж дні тижня, і 19-річний "місячний круг" - проміжок часу, за який однакові фази Місяця припадають на одні і ті самі дні місяця. Твір циклів "сонячного" та "місячного" кола з поправкою на 30-річний час життя Христа (28'19S + 30 = 572) дало початкову дату сучасного літочислення. Рахунок років відповідно до ери " від Різдва Христового " " приживався " дуже повільно: до XV століття н.е. (тобто навіть через 1000 років) в офіційних документах Західної Європивказувалося 2 дати: від створення світу і від Різдва Христового (A.D.).

14 слайд

Опис слайду:

Літочислення: ери У мусульманському світі за початок літочислення прийнято 16 липня 622 року нашої ери - день "Хіджжер" (переселення пророка Мохаммеда з Мекки в Медину). Переклад дат з "мусульманської" системи літочислення ТМ у християнську (григоріанську) ТГ можна здійснити за формулою: Для зручності астрономічних і хронологічних розрахунків з кінця XVI століття застосовується запропоноване Ж. Скалігером літочислення. юліанського періоду (J.D.) Безперервний рахунок днів у ньому ведеться з 1 січня 4713 р. до н.е.

Урок 6

Тема уроку з астрономії:Основи виміру часу.

Хід уроку астрономії у 11 класі

1. Повторення вивченого

а) 3 особи за індивідуальними картками.

• 1. На якій висоті в Новосибірську (? = 55?) кульмінує Сонце 21 вересня?
• 2. Де на землі не видно жодних зірок південної півкулі?

• 1. Південна висота Сонця 30?, яке відмінювання 19?. Визначити географічну широту спостереження.
• 2. Як розташовуються добові шляхи зірок щодо небесного екватора?

• 1. Яке відмінювання зірки, якщо вона кульмінує в Москві (? = 56?) на висоті 69?
• 2. Як розташовується вісь світу щодо земної осі, щодо площини горизонту?

б) 3 особи біля дошки.

1. Вивести формулу висоти світила.

2. Добові шляхи світил (зірок) різних широтах.

3. Довести, що висота полюса світу дорівнює географічній широті.

в) Інші самостійно.

• 1. Якої найбільшої висоти досягає Вега (? = 38 о 47 ") в Колисці (? = 54 о 05 ")?
• 2. Вибрати по ПКЗН будь-яку яскраву зірку та запишіть її координати.
• 3. У якому сузір'ї знаходиться Сонце сьогодні та які його координати?

г) у "Red Shift 5.1"

Знайти Сонце:

Яку інформацію можна отримати про Сонце?

Які його координати сьогодні та в якому сузір'ї знаходиться?

Як змінюється відмінювання?

Яка із зірок, що мають власне ім'я, найбільш близька по кутовій відстані до Сонця та які її координати?

Доведіть що Земля в даний момент рухаючись орбітою наближається до Сонця

2. Новий матеріал

Потрібно звернути увагу учнів:

1. Тривалість доби та року залежить від того, в якій системі відліку розглядається рух Землі (чи пов'язана вона з нерухомими зірками, Сонцем тощо).

Вибір системи відліку відбивається у назві одиниці рахунку часу.

2. Тривалість одиниць рахунку часу пов'язані з умовами видимості (кульмінаціями) небесних світил.

3. Введення атомного стандарту часу у науці було зумовлено нерівномірністю обертання Землі, виявленої у разі підвищення точності годин.

4. Введення поясного часу обумовлено необхідністю узгодження господарських заходів на території, що визначається межами часових поясів.

Системи лічби часу.

Зв'язок із географічною довготою. Тисячі років тому люди помітили, що багато в природі повторюється. Саме тоді виникли перші одиниці часу – день, місяць, рік. За допомогою найпростіших астрономічних приладів було встановлено, що року близько 360 днів, і приблизно за 30 днів силует Місяця проходить цикл від одного повного місяця до наступного. Тому халдейські мудреці прийняли в основу шістдесяткову систему числення: добу розбили на 12 нічних і 12 денних годин, коло - на 360 градусів.

Кожна година та кожен градус були поділені на 60 хвилин, а кожна хвилина – на 60 секунд.

Однак наступні точніші виміри безнадійно зіпсували цю досконалість.

Виявилося, що Земля робить повний оберт навколо Сонця за 365 діб 5 годин 48 хвилин і 46 секунд. Місяцю ж, щоб обійти Землю, потрібно від 29,25 до 29,85 діб.

Довгі – рік, квартал, місяць, тиждень.

1. "Зоряний" час, пов'язане із переміщенням зірок на небесній сфері. Вимірюється годинниковим кутом точки весняного рівнодення.

2. "Сонячний" час, пов'язане: з видимим рухом центру диска Сонця по екліптиці (справжній сонячний час) або рухом "середнього Сонця" - уявної точки, що рівномірно переміщається небесним екватором за той же проміжок часу, що і справжнє Сонце (середній сонячний час).

З введенням у 1967 році атомного стандарту часу та Міжнародної системи СІ у фізиці використовується атомна секунда.

Секунда- це фізична величина, чисельно рівна 9192631770 періодів випромінювання, що відповідає переходу між надтонкими рівнями основного стану атома цезію-133.

У повсякденному житті використовується середній сонячний час. Основною одиницею зоряного, істинного та середнього сонячного часу є доба. Зоряні, середні сонячні та інші секунди ми отримуємо поділом відповідної доби на 86400 (24h, 60m, 60s). Доба стала першою одиницею вимірювання часу понад 50 000 років тому.

Зоряна доба- це період обертання Землі навколо своєї осі щодо нерухомих зірок, що визначається як проміжок часу між двома послідовними верхніми кульмінаціями точки весняного рівнодення.

Справжня сонячна доба- це період обертання Землі навколо своєї осі щодо центру диска Сонця, який визначається як проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями центру диска Сонця.

Зважаючи на те, що екліптика нахилена до небесного екватора під кутом 23о26", а Земля обертається навколо Сонця по еліптичній (злегка витягнутій) орбіті, швидкість видимого руху Сонця по небесній сфері і, отже, тривалість справжньої сонячної доби буде постійно змінюватися швидко поблизу точок рівнодень (березень, вересень), найбільше повільно поблизу точок сонцестоянь (червень, січень).

Середня сонячна доба визначається як проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями "середнього Сонця".

24h00m00s зоряний час дорівнює 23h56m4,09s середнього сонячного часу. Для визначеності теоретичних розрахунків прийнята ефемеридна (таблична) секунда, що дорівнює середньої сонячної секунди 0 січня 1900 в 12 годин рівнопоточного часу, не пов'язаного з обертанням Землі.

Близько 35000 років тому люди звернули увагу на періодичну зміну виду Місяця – зміну місячних фаз. Фаза Ф небесного світила (місяця, планети і т.д.) визначається ставленням найбільшої ширини освітленої частини диска до його діаметру D: Ф=d/D. Лінія термінатора розділяє темну та світлу частину диска світила. Місяць рухається навколо Землі у той самий бік, у яку Земля обертається навколо своєї осі: із заходу Схід. Відображенням цього руху є видиме переміщення Місяця на тлі зірок назустріч обертанню неба. Щодобово Місяць зміщується на схід на 13,5o щодо зірок і за 27,3 діб здійснює повне коло. Так було встановлено другий після доби міру часу - місяць.

Сидеричний (зоряний) місячний місяць - період часу, протягом якого Місяць здійснює один повний оберт навколо Землі щодо нерухомих зірок. дорівнює 27d07h43m11,47s.

Синодичний (календарний) місячний місяць - проміжок часу між двома однойменними послідовними фазами (зазвичай новолуннями) Місяця.

дорівнює 29d12h44m2,78s.

Сукупність явищ видимого руху Місяця і натомість зірок і зміни фаз Місяця дозволяє орієнтуватися Місяцем біля (рис). Місяць з'являється вузьким серпіком на заході і зникає в променях ранкової зорі таким же вузьким серпом на сході. Подумки приставимо зліва до місячного серпа пряму лінію. Ми можемо прочитати на небі або літеру "Р" - "зростає", "роги" місяця повернуті вліво - місяць видно на заході; або літеру "С" - "старіє", "роги" місяця повернуті вправо - місяць видно на сході. У місяць Місяць опівночі видно на півдні. Внаслідок спостережень за зміною положення Сонця над горизонтом протягом багатьох місяців виникла.

Ріктретій захід часу - рік

Зірковий рік- це проміжок часу, протягом якого Земля робить один повний оберт навколо Сонця щодо будь-якого орієнтиру (точки).

Аномалістичний рік- це сидеричний (зоряний) період звернення Землі навколо Сонця, що дорівнює 365,256320... середньої сонячної доби.

Тропічний рік- це проміжок часу між двома послідовними проходженнями середнього Сонця через точку весняного рівнодення, що дорівнює 365,2422... середньої сонячної доби або 365d05h48m46,1s.

Всесвітній час визначається як місцеве середнє сонячне час на нульовому (Грінвічському) меридіані (То, UT - Universal Time). Так як у повсякденному житті місцевим часом користуватися не можна (оскільки в Колисці воно одне, а в Новосибірську інше (різні?)), тому і затверджено було Конференцією за пропозицією канадського інженера-залізничника Сенфорда Флемінга (8 лютого 1879 при виступі в Канадському інституті в м.Торонто) поясний час, розділивши земну кулю на 24 годинні зони (по 360:24=15о, по 7,5о від центрального меридіана). Нульовий часовий пояс розташований симетрично щодо нульового (грінвічського) меридіана.

Нумерація поясів дається від 0 до 23 із заходу на схід.

Реальні межі поясів поєднані з адміністративними межами районів, областей чи держав. Центральні меридіани часових поясів відстоять один від одного рівно на 15о (1 година), тому при переході з одного часового поясу в інший час змінюється ціле число годин, а хвилин і секунд не змінюється. Нова календарна доба (і Новий рік) починається на лінії зміни дати (демаркаційної лінії), що проходить в основному за меридіаном 180о східної довготи поблизу північно-східного кордону Російської Федерації. На захід від лінії зміни дат число місяця завжди на одиницю більше, ніж на схід від неї. При перетині цієї лінії із заходу на схід календарне число зменшується на одиницю, а при перетині лінії зі сходу на захід календарне число збільшується на одиницю, що виключає помилку в рахунку при кругосвітніх подорожах і переміщеннях людей зі Східної в Західну півкулі Землі.

Тому Міжнародною меридіанною Конференцією (1884 р., Вашингтон, США) у зв'язку з розвитком телеграфу та залізничного транспорту запроваджується:

Початок доби з півночі, а не з полудня, як це було.

Початковий (нульовий) меридіан від Грінвіча (Грінвічська обсерваторія біля Лондона, заснована Дж. Флемстід у 1675 р., через вісь телескопа обсерваторії).

Декретний часСистема рахунку поясного часу

Московський час- це декретний час другого часового поясу (плюс 1:00): Tм = T0 + 3 (години).

Літній час- декретний поясний час, що змінюється додатково на 1 годину за урядовим розпорядженням на період літнього часу з метою економії енергоресурсів.

За прикладом Англії, яка у 1908 р. вперше запроваджує перехід на літній час, зараз 120 країн світу, у тому числі й Російська Федерація здійснює щороку перехід на літній час.

Наприклад: один із Вас знаходиться в Новосибірську, другий в Омську (Москві).

Хто з Вас раніше спостерігатиме за верхньою кульмінацією центру Сонця? А чому? (Зауваження, мається на увазі, що Ваш годинник йде за часом Новосибірська). Висновок - залежно від місцезнаходження Землі (меридіана - географічної довготи) кульмінація будь-якого світила спостерігається у час, тобто час пов'язані з географічної довготою чи Т= UT+?, а різницю у часі для двох пунктів, розташованих у різних меридіанах буде Т1- Т2 = ?1-?2. Географічна довгота (?) місцевості відраховується на схід від "нульового" (грінвічського) меридіана і чисельно дорівнює проміжку часу між однойменними кульмінаціями одного й того ж світила на мерідіані Грінвічі (UT) і в пункті спостереження (Т). Виражається в градусах або годинах, хвилинах та секундах. Щоб визначити географічну довготу місцевості, необхідно визначити момент кульмінації якогось світила (зазвичай Сонця) із відомими екваторіальними координатами. Перевівши за допомогою спеціальних таблиць або калькулятора час спостережень із середнього сонячного в зоряне і знаючи за довідником час кульмінації цього світила на меридіані Грінвіч, ми без труднощів визначимо довготу місцевості. Єдину складність обчислень складає точне переведення одиниць часу з однієї системи до іншої. Момент кульмінації можна не "вартувати": досить визначити висоту (зенітну відстань) світила у будь-який точно зафіксований момент часу, але обчислення тоді будуть досить складними.

Для вимірювання часу служить годинник. Від найпростіших, що застосовуються ще в давнину, - це гномон - вертикальна жердина в центрі горизонтального майданчика з поділами, потім пісочні, водні (клепсидри) та вогневі, до механічних, електронних та атомних. Ще точніший атомний (оптичний) стандарт часу було створено СРСР 1978 року. Помилка в 1 секунду відбувається раз на 10 000 000 років!

Система рахунку часу нашій країні. 2) У 1930р встановлюєтьсяМосковський (декретний) час

2-го часового поясу в якому знаходиться Москва, переведенням на одну годину вперед у порівнянні з поясним часом (+3 до Світового або +2 до середньоєвропейського).

Скасовано у лютому 1991р і знову відновлено з січня 1992р.

5) У 1992 р. відновлено Указам Президента, скасоване у лютому 1991 р., декретний (Московський) час з 19 січня 1992 р. зі збереженням переведення на літній час в останню неділю березня о 2 годині ночі на годину вперед, а на зимовий час в останню неділю вересня в 3 години ночі на годину тому.

6) У 1996 р. Постановою Уряду РФ №511 від 23.04.1996 р. літній час продовжується на один місяць і закінчується тепер в останню неділю жовтня.

Новосибірська область перекладається з 6-го часового поясу до 5-го.

Отже, нашій країні зимовий час Т= UT+n+1ч, а літній час Т= UT+n+2ч

3. Служба точного часу.

Для точного рахунку необхідний еталон, через нерівномірності руху Землі з екліптики. У жовтні 1967 р. у Парижі 13 Генеральна конференція Міжнародного комітету заходів і терезів визначає тривалість атомного секунди - проміжку часу, протягом якого відбувається 9 192 631 770 коливань, відповідних частоті лікування (поглинання) атомом Цезия - 13. років.

З січня 1972 р СРСР і багато країн світу перейшли на атомний стандарт часу. Трансльовані по радіо сигнали точного часу передаються атомним годинникам для точного визначення місцевого часу (тобто географічної довготи - місцезнаходження опорних пунктів, знаходячи моменти кульмінації зірок), а також для авіаційної та морської навігації.

4. Літочислення, календар.

ЛІТОЧИСЛЕННЯ - система обчислення великих проміжків часу. У багатьох системах літочислення рахунок вівся від будь-якої історичної чи легендарної події. Сучасне літочислення - "наша ера", "(н.е.), "ера від Різдва Христового" (Р.Х.), Anno Domeni (A.D. - "Рік Господа") - ведеться від довільно обраної дати народження Ісуса Христа. Оскільки в жодному історичному документі вона не вказана , а Євангелія суперечать один одному, вчений монах Діонісій Малий в 278г ери Діоклетіана вирішив "науково", на основі астрономічних даних обчислити дату епохи. точно на ті ж дні тижня, і 19-річне "місячне коло" - проміжок часу, за який однакові фази Місяця припадають на ті самі дні місяця. Життя Христа (28 х 19 + 30 = 572) дало початкову дату сучасного літочислення. Європи вказувалося 2 дати: від створення світу та від Різдва Христового (AD). Нині цю систему літочислення (нова епоха) прийнято більшості країн.

Початкова дата і наступна система літочислення називаються ерою. Початкову точку відліку епохи називають її епохою. У народів, які сповідують іслам, літочислення ведеться від 622 н. (від дати переселення Мухаммеда – засновника ісламу – до Медини).

На Русі літочислення " Від створення світу " ( " Давньоруська епоха " ) велося від 1 березня 5508г до НЕ до 1700г.

КАЛЕНДАР (лат. calendarium - боргова книжка; Стародавньому Риміборжники платили відсотки на день календ - перший день місяця) - система числення великих проміжків часу, заснований на періодичності видимих ​​рухівнебесних тіл.

Виділяють три основні типи календарів:

1. Місячний календар, в основі якого лежить синодичний місячний місяць тривалістю 29,5 середньої сонячної доби. Виникло понад 30000 років тому.

Місячний рік календаря містить 354 (355) діб (на 11,25 діб коротше за сонячний) і ділиться на 12 місяців по 30 (непарні) і 29 (парні) діб у кожному (мусульманська, турецька тощо). Місячний календар прийнятий як релігійний і державний у мусульманських державах Афганістані, Іраку, Ірані, Пакистані, ОАР та інших. в основу якого покладено тропічний рік. Виник понад 6000 років тому.

В даний час прийнятий як світовий календар. Наприклад, Юліанський сонячний календар "старого стилю" містить 365,25 діб. Розроблений олександрійським астрономом Созігеном, запроваджений імператором Юлієм Цезарем у Стародавньому Римі в 46 р. до НЕ і поширився потім у всьому світі. На Русі було прийнято 988 р. НЕ. У юліанському календарі тривалість року визначається 365,25 діб; три "прості" роки налічують по 365 діб, один високосний - 366 діб. У році 12 місяців по 30 та 31 день кожен (крім лютого). Юліанський рік відстає від тропічного на 11 хвилин 13,9 секунд на рік.

Помилка за добу накопичувалася за 128,2 років. За 1500 років його застосування накопичилася помилка у 10 діб.

У григоріанському сонячному календарі "нового стилю"

тривалість року становить 365, 242 500 діб (на 26 с перевищує тропічний рік).У 1582 році юліанський календар за указом Папи Римського Григорія XIII був реформований у відповідність до проекту італійського математика Луїджі Ліліо Гараллі (1520-1576).

Рахунок днів пересунули на 10 діб вперед і домовилися кожне століття, яке не ділиться на 4 без залишку: 1700, 1800, 1900, 2100 і т. д. не вважати високосним. Тим самим виправляється помилка на 3 доби за кожні 400 років.схожий на юліанську: у році налічується 12 місяців по 30 діб; після 12 місяців у "простому" році додається 5, у "високосному" - 6 додаткових днів.

Використовується в Ефіопії та деяких інших державах (Єгипет, Судан, Туреччина тощо) на території проживання коптів. 3. Місячно-сонячний календар,

в якому рух Місяця узгоджується з річним рухом Сонця. Рік складається з 12 місячних місяців по 29 і по 30 діб у кожному, до яких для обліку руху Сонця періодично додаються "високосні" роки, що містять додатковий 13-й місяць. В результаті "прості" роки тривають 353, 354, 355 діб, а "високосні" - 383, 384 або 385 діб. Виник на початку I тисячоліття до НЕ, застосовувався у Стародавньому Китаї, Індії, Вавилоні, Юдеї, Греції, Римі. В даний час прийнятий в Ізраїлі (початок року припадає на різні дні між 6 вересня та 5 жовтня) та застосовується, поряд з державним, у країнах Південно-Східної Азії (В'єтнамі, Китаї тощо).

Усі календарі незручні тим, що немає сталості між датою та днем ​​тижня.

Виникає питання, як вигадати постійний всесвітній календар. В ООН вирішується це питання і у разі прийняття такого календаря можна запровадити, коли 1 січня випаде на неділю.

Закріплення матеріалу

1. Приклад 2, стор. 28

2. Ісаак Ньютон народився 4 січня 1643г за новим стилем. Яка дата його народження за старим стилем.

• 3. Довгота Колиски?=79о09" або 5ч16м36с. Знайдіть для Колиски місцевий час і порівняйте з часом, за яким ми живемо.
• Підсумок:
• 1) Яким календарем ми користуємось?
• 2) Чим старий стиль відрізняється від нового?
• 3) Що таке всесвітній час?
• 4) Що таке опівдні, опівночі, справжня сонячна доба?
• 5) Чим пояснюється запровадження поясного часу?

6) Як визначити поясний, місцевий час? 7) Оцінки

Домашнє завдання до уроку астрономії:

§6;

питання та завдання для самоконтролю (стр29); стр29 "Що знати" - головні думки, повторити повністю весь розділ "Вступ до астрономії", Контрольна робота №1 (якщо немає можливості провести окремим уроком).

1. Скласти кросворд, використовуючи вивчений матеріал першого розділу.

2. Підготувати доповідь про один із календарів.

3. Скласти опитувальник з матеріалу першого розділу (щонайменше 20 питань, відповіді у дужках).

Закінчення уроку з астрономії

Сонце завжди освітлює лише половину земної кулі. У міру того, як Земля обертається навколо осі, опівдні настає в тих місцях, які лежать на захід. За становищем Сонця (або зірок) на небі визначається місцевий час для будь-якої точки земної кулі.

У різних місцяхземної кулі, розташованих у різних меридіанах, в той самий момент місцевий час різний. Коли в Москві 12 години дня, в Саранську має бути 12.30, в Омську - 14.23, в Іркутську - 16.37, у Владивостоці - 18.17, на Сахаліні - 20.00, у Санкт-Петербурзі - 11.31, у Варшаві - 10.54. 12.00 11.31 10.54 18.17 12.30 14.23 16.37 Місцевий час у двох пунктах (Т 1 ,Т 2) відрізняється рівно на стільки, на скільки відрізняється їхня географічна довгота (λ 1 , - λ 2) у годинній мірі: Т λ 2 Довгота Москви дорівнює 37 ° 37 ', Санкт-Петербурга - 30 ° 19 ', Саранська - 45 ° 10 '. Земля повертається на 15° за годину, тобто. на 1 ° за 4 хв. Т 1 -Т 2 = (37 ° 37 '-30 ° 19 ') * 4 = 7 ° 18 '* 4 = 29 хв. Т 1 -Т 2 = (45 ° 10 '-37 ° 37 ') * 4 = 7 ° 33 '* 4 = 30 хв. Опівдні у Санкт-Петербурзі настає на 29 хв пізніше, ніж у Москві, а Саранську - на 30 хв раніше. 20,00

Місцевий час початкового (нульового) меридіана, що проходить через Грінвічську обсерваторію, називають всесвітнім часом – Universal Time (UT). Місцевий час будь-якого пункту дорівнює всесвітньому часу в цей момент плюс довгота цього пункту від початкового меридіана, виражена в часовій мірі. T1 = UT + λ1. Грінвіч. Лондон

Похибка стронцієвого атомного годинника становить менше секунди за 300 мільйонів років. Використання як зразок періоду обертання Землі забезпечує досить точний рахунок часу, оскільки швидкість обертання нашої планети змінюється протягом року (тривалість доби залишається постійної) і відбувається дуже повільне уповільнення її обертання. В даний час для визначення точного часу використовується атомний годинник.

Користуватися місцевим часом незручно, тому що при переміщенні на захід чи схід необхідно безперервно пересувати стрілки годинника. В даний час практично все населення земної кулі користуються поясним часом.

Поясна система рахунку була запропонована в 1884 р. Вся земна куля розділена на 24 часових пояси. Місцевий час основного меридіана даного поясу називається поясним часом. По ньому ведеться рахунок часу на всій території, що відноситься до цього часового поясу. Поясний час, прийнятий у конкретному пункті, відрізняється від всесвітнього на число годин, рівних номеру його часового поясу. T = UT + n

Межі часових поясів відступають приблизно 7,5° від основних меридіанів. Ці кордони не завжди проходять точно по меридіанах, а проведені по адміністративних кордонах областей або інших регіонів так, щоб на всій території діяло один і той же час.

У нашій країні поясний час було запроваджено з 1 липня 1919 р. З того часу межі часових поясів неодноразово переглядалися і змінювалися.

Час - це безперервна низка явищ, що змінюють один одного. Наприкінці ХХ ст. у Росії кілька разів вводилося і потім скасовувався декретний час, який на 1 год випереджає поясне. З квітня 2011 року в Росії не проводиться перехід на літній час. З жовтня 2014 р. в Росії було повернено декретний час, і різниця між московським та всесвітнім часом дорівнювала 3 год.

У давнину люди визначали час Сонцем Московський лубковий календар, XVII століття. Календар – система рахунку тривалих проміжків часу, згідно з якою встановлюється певна тривалість місяців, їх порядок у році та початковий момент відліку років. Протягом історії людства існувало понад 200 різних календарів. Єгипетський календар, заснований на розливах Нілу. У Давньому Римі боржники виплачували борги чи відсотки перші дні місяця, тобто. у дні календ (від латів. "calendae").

На першому етапі розвитку цивілізації деякі народи користувалися місячними календарями, тому що зміна фаз Місяця - одне з найлегше спостережуваних небесних явищ. Римляни користувалися місячним календарем і початок кожного місяця визначали за появою місячного серпу після молодика. Тривалість місячного рокускладає 354,4 дні. Однак, сонячний рікмає тривалість 365,25 днів. Для усунення невідповідності більш ніж у 10 днів кожен другий рік між 23-м і 24-м днями Фебруаріуса вставлявся додатковий місяць Мерцедоній, що містив поперемінно 22 і 23 дні. Найдавніший з римських календарів, що збереглися, Fasti Antiates. 84-55 рр. до н.е. Репродукція.

Згодом місячний календар переставав задовольняти потреби населення, оскільки землеробські роботи прив'язані до зміни сезонів, тобто руху Сонця. Тому місячні календарізамінювалися місячно-сонячними чи сонячними календарями. Місячно-сонячні календарі

У сонячному календарі за основу береться тривалість тропічного року – проміжок часу між двома послідовними проходженнями центру Сонця через точку весняного рівнодення. Тропічний рік становить 365 діб 5 годин 48 хвилин 46,1 секунд.

У Стародавньому Єгипті в V тисячолітті до н. був введений календар, який складався з 12 місяців по 30 днів у кожному та додаткових 5 днів наприкінці року. Такий календар давав щорічно відставання 0,25 діб, або 1 рік за 1460 років.

Юліанський календар – безпосередній попередник сучасного – розроблений у Стародавньому Римі за дорученням Юлія Цезаря у 45 році до н.е. У юліанському календарі кожні чотири послідовні роки складаються з трьох по 365 днів та одного високосного у 366 днів. Рік юліанського числення довший за тропічний рік на 11 хвилин 14 секунд, що давало помилку в 1 добу за 128 років, або 3 доби приблизно за 400 років.

Юліанський календар був прийнятий як християнський в 325 р. н.е., і до другої половини XVI ст. розбіжність досягла вже 10 діб. Для виправлення розбіжності папа римський Григорій XIII у 1582 р. запровадив новий стиль, календар, названий на його ім'я григоріанським.

Було вирішено кожні 400 років викидати з рахунку 3 доби шляхом скорочення високосних років. Високосними вважалися лише роки століть, у яких кількість століть ділиться на 4 без залишку: 16 00 та 20 00 – високосні роки, а 17 00, 18 00 та 19 00 – прості.

У Росії новий стиль було введено з 1 лютого 1918 р. На той час між новим і старим стилем накопичилася різниця в 13 днів. Ця різниця збережеться до 2100 року.

Нумерація років і за новим, і за старим стилем ведеться від року Різдва Христового, настання нової ери. У Росії її нова епоха було запроваджено указом Петра I , за яким після 31 грудня 7208 «від створення світу» настало 1 січня 1700 від Різдва Христового.

Запитання 1 . Чим пояснюється запровадження поясної системи рахунки часу? 2. Чому як одиниця часу використовується атомна секунда? 3. У чому складнощі складання точного календаря? 4. Чим відрізняється рахунок високосних років за старим і новим стилем?

Домашнє завдання 1) § 9. 2) Вправа 8 (с. 47): 1. На яку величину відрізняється час на вашому годиннику від всесвітнього часу? 2. Визначте по карті географічну довготу школи. Розрахуйте місцевий час для цієї довготи. Наскільки вона відрізняється від часу, за яким ви живете? 3. Дата народження Ісаака Ньютона за новим стилем – 4 січня 1643 р. Яка дата народження за старим стилем? .

 

Можливо, буде корисно почитати:

• Кулемети Росії Калашніков - провідний післявоєнний розробник ссср;
• Гени мітохондріальної днк;
• Сумісність Риб і Риб: безкорислива любов чи нестабільні відносини Сумісність по гороскопу риби немов;
• Як повернути коханого чоловіка без спілкування - перевірені змови сильних відунів Як повернути людину до себе;
• Сколеціфобія та боротьба з нею;
• Експерти висловилися за продовження роботи МКС;
• Будова та життєдіяльність інфузорій на прикладі інфузорії-туфельки;
• Архієпископ Іонафан (Єлецьких): Біля витоків народження Української Православної Церкви;