Меню
Разработки
Разработки  /  Астрономия  /  Презентации  /  11 класс  /  Определение расстояний в Солнечной системе

Определение расстояний в Солнечной системе

Определение расстояний в Солнечной системе
10.10.2021

Содержимое разработки

Тема: Определение расстояний до тел  солнечной системы и их размеров

Тема: Определение расстояний до тел солнечной системы и их размеров

Тема: Определение расстояний до тел СС и их размеров

Тема: Определение расстояний до тел СС и их размеров

Первые определения расстояний в СС Впервые расстояния до небесных тел (Луны, Солнца, планет) оценивает    Аристотель (384-322, Др. Греция) в 360г до НЭ в книге «О небе» → слишком не точно, например радиус Земли в 10000 км. В 265г до НЭ Аристарх Самосский (310-230, Др. Греция) в работе «О величине и расстоянии Солнца и Луны» первым сравнил расстояния до Луны и Солнца. Так расстояния у него до Солнца (по фазе Луны в 1 четверти из прямоугольного треугольника, т. е. впервые использует базисный метод: ЗС=ЗЛ/cos 87º≈19*ЗЛ). Радиус Луны определил в 7/19 радиуса Земли, а Солнца в 6,3 радиусов Земли (на самом деле в 109 раз больше и угол не 87º а 89º52' и поэтому Солнце дальше Луны в 400 раз). В 125г до НЭ Гиппарх (180-125, Др. Греция) довольно точно определяет (в радиусах Земли) радиус Луны (3/11 R ⊕ ) и расстояние до Луны (59 R ⊕ ). Довольно точно определил удалённость планет от Солнца к 1539г , приняв расстояние от Земли до Солнца за 1а.е ., Николай Коперник (1473-1543, Польша) –первый астроном нашего времени.

Первые определения расстояний в СС

Впервые расстояния до небесных тел (Луны, Солнца, планет) оценивает    Аристотель (384-322, Др. Греция) в 360г до НЭ в книге «О небе» → слишком не точно, например радиус Земли в 10000 км.

В 265г до НЭ Аристарх Самосский (310-230, Др. Греция) в работе «О величине и расстоянии Солнца и Луны» первым сравнил расстояния до Луны и Солнца. Так расстояния у него до Солнца (по фазе Луны в 1 четверти из прямоугольного треугольника, т. е. впервые использует базисный метод: ЗС=ЗЛ/cos 87º≈19*ЗЛ). Радиус Луны определил в 7/19 радиуса Земли, а Солнца в 6,3 радиусов Земли (на самом деле в 109 раз больше и угол не 87º а 89º52' и поэтому Солнце дальше Луны в 400 раз).

В 125г до НЭ Гиппарх (180-125, Др. Греция) довольно точно определяет (в радиусах Земли) радиус Луны (3/11 R ⊕ ) и расстояние до Луны (59 R ⊕ ).

Довольно точно определил удалённость планет от Солнца к 1539г , приняв расстояние от Земли до Солнца за 1а.е ., Николай Коперник (1473-1543, Польша) –первый астроном нашего времени.

Способы определения расстояний в Солнечной системе 1-й способ:  (приближенный) По третьему закону Кеплера можно определить удаленность планеты от Солнца, зная периоды обращений и одно из расстояний. 2-й способ: Определение расстояний до Меркурия и Венеры в моменты элонгации (из прямоугольного треугольника по углу элонгации). 3-й способ: Геометрический (параллактический). Параллакс- угол , под которым из недоступного места виден базис (известный отрезок). В пределах СС за базис берут экваториальный радиус Земли R=6378км .  Из прямоугольного треугольника гипотенуза (расстояние D) равно: При малом значении угла, выраженном в радианной мере, учитывая что 1рад =57,3 0 =3438'=206265

Способы определения расстояний в Солнечной системе

1-й способ: (приближенный) По третьему закону Кеплера можно определить удаленность планеты от Солнца, зная периоды обращений и одно из расстояний.

2-й способ: Определение расстояний до Меркурия и Венеры в моменты элонгации (из прямоугольного треугольника по углу элонгации).

3-й способ: Геометрический (параллактический).

Параллакс- угол , под которым из недоступного места виден базис (известный отрезок). В пределах СС за базис берут экваториальный радиус Земли R=6378км .

Из прямоугольного треугольника гипотенуза (расстояние D) равно:

При малом значении угла, выраженном в радианной мере, учитывая что 1рад =57,3 0 =3438'=206265", получим

Луны Р =57'02"  , Солнца   Р =8,794"

4-й способ: радиолокационный импульс→объект →отраженный сигнал→время   V ЭМВ =С=299792458м/с≈3*10 8 м/с.  Предложен советскими физиками  Л.И. Мандельштам и Н.Д. Папалекси  В 1946г первая радиолокация Луны.  В 1957-1963гг — радиолокация Солнца,  Меркурия (с 1962г), Венеры (с 1961г), Марса и Юпитера (с 1964г), Сатурна (с 1973г) в Великобритании, СССР и США. Определение астрономической единицы НАЗЕМНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ АСТРОМЕТРИЯ Более точная лазерная локация проводится с 1969г 149 504 312 000 ± 170 400 000 м РАДИОЛОКАЦИЯ ПЛАНЕТ        1960 г. ( 149 540 000 000 ± 13 600 000) м      1961 г. ( 149 5 99 500 000 ± 800 000) м      1998 г. ( 149 597 870 6 91 ± 2) м      1999 г. ( 149 597 870 69 1.0 ± 1.0) м      1999 г. ( 149 597 870 691 .1 ± 0.2) м 1 а. е.=149 597 870 691 ± 6м ≈149,6 млн.км  Расположение лазерных уголковых отражателей на Луне. Все, за исключением отражателя Лунохода-1 ( L1) ,  работают и сейчас

4-й способ: радиолокационный

импульс→объект →отраженный сигнал→время

  V ЭМВ =С=299792458м/с≈3*10 8 м/с.

Предложен советскими физиками

Л.И. Мандельштам и Н.Д. Папалекси

В 1946г первая радиолокация Луны.

В 1957-1963гг — радиолокация Солнца,

Меркурия (с 1962г), Венеры (с 1961г),

Марса и Юпитера (с 1964г), Сатурна (с 1973г) в Великобритании, СССР и США.

Определение астрономической единицы

НАЗЕМНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ АСТРОМЕТРИЯ

Более точная лазерная локация проводится с 1969г

149 504 312 000 ± 170 400 000 м

РАДИОЛОКАЦИЯ ПЛАНЕТ

       1960 г. ( 149 540 000 000 ± 13 600 000) м

     1961 г. ( 149 5 99 500 000 ± 800 000) м

     1998 г. ( 149 597 870 6 91 ± 2) м

     1999 г. ( 149 597 870 69 1.0 ± 1.0) м

     1999 г. ( 149 597 870 691 .1 ± 0.2) м

1 а. е.=149 597 870 691 ± 6м ≈149,6 млн.км

Расположение лазерных уголковых отражателей на Луне. Все, за исключением отражателя Лунохода-1 ( L1) , работают и сейчас

Определение радиуса Земли В 240г до НЭ ЭРАТОСФЕН (276-194, Египет), географ, директор Александрийской библиотеки, произведя измерения 22 июня в Александрии угла между вертикалью и направлением на Солнце в полдень и используя записи наблюдений в тот же день падения лучей света в глубокий колодец в Сиена (Асуан) (в 5000 стадий = около 800км), получает разность углов в 7,2º и определяет радиус Земли в 6311км. Результат не был произведён до 17 века, лишь астрономы Багдадской обсерватории в 827г немного поправили его неточность. 6311км L/800=360 0 /7,2 0  Берем две точки вдоль одного меридиана АОВ= n=φ А -φ В (разность географических широт)  е =АВ - длина дуги вдоль меридиана  т.к. е 1 = е/n=2πR/360 0 ,то

Определение радиуса Земли

В 240г до НЭ ЭРАТОСФЕН (276-194, Египет), географ, директор Александрийской библиотеки, произведя измерения 22 июня в

Александрии угла между вертикалью и направлением на Солнце в полдень и используя записи наблюдений в тот же день падения лучей света в глубокий колодец в Сиена (Асуан) (в 5000 стадий = около 800км), получает разность углов в 7,2º и определяет радиус Земли в 6311км. Результат не был произведён до 17 века, лишь астрономы Багдадской обсерватории в 827г немного поправили его неточность.

6311км

L/800=360 0 /7,2 0

Берем две точки вдоль одного меридиана

АОВ= n=φ А В (разность географических широт) е =АВ - длина дуги вдоль меридиана т.к. е 1 = е/n=2πR/360 0 ,то

Размеры тел Р -параллакс ρ  - угловой радиус светила r – расстояние между объектами Из прямоугольных треугольников дважды используя формулу R=r . sin ρ, получим R =r . sin ρ R ⊕  =r . sin р } R ρ R ⊕ р → = или

Размеры тел

Р -параллакс ρ - угловой радиус светила r – расстояние между объектами

Из прямоугольных треугольников дважды используя формулу R=r . sin ρ, получим

R =r . sin ρ

R ⊕ =r . sin р

}

R ρ

R ⊕ р

=

или

Для Земли Земля обращается вокруг Солнца по эллипсу с е=0,017 Среднее расстояние от Земли до Солнца 149 600 000 км = 149,6 млн.км = 1 а.е. Перигелий – 1-5 января Так в 2008г будет 3 января, угловой размер Солнца 32 ′ 31

Для Земли

Земля обращается вокруг Солнца по эллипсу с е=0,017

Среднее расстояние от Земли до Солнца 149 600 000 км = 149,6 млн.км = 1 а.е.

Перигелий – 1-5 января

Так в 2008г будет 3 января, угловой размер Солнца 32 ′ 31 " , расстояние до Солнца 147 096 602 км

Афелий - 1-6 июля

Так в 2008г будет 4 июля, угловой размер Солнца 31 ′ 27 " , расстояние до Солнца 152 104 160 км

В 2008 году (для Новосибирска)

Весеннее равноденствие (20 марта) – 32 ′ 07 " , удаление 148 989 865 км

Летнее солнцестояние (21 июня) – 31 ′ 28 " , удаление 152 028 935 км

Осеннее равноденствие (22 сентября) – 31 ′ 52 " , удаление 150 125 903 км

Зимнее солнцестояние (21 декабря) – 32 ′ 31 " , удаление 147 160 039 км

Задачи: 1. Расстояние от Земли до Луны в ближайшей к ней точке своей орбиты составляет 363 тыс.км, а в наиболее удалённой точке 405 тыс.км. Определите горизонтальный параллакс Луны в этих положениях.  Дано:  q=363 тыс.км  Q=405 тыс.км  RЗ=6370 км  p1 – ?  p2 –? Ответ: 1°, 54’

Задачи:

1. Расстояние от Земли до Луны в ближайшей к ней точке своей орбиты составляет 363 тыс.км, а в наиболее удалённой точке 405 тыс.км. Определите горизонтальный параллакс Луны в этих положениях.

Дано:

q=363 тыс.км

Q=405 тыс.км

RЗ=6370 км

p1 – ?

p2 –?

Ответ: 1°, 54’

2.  Определите массу Юпитера в массах Земли, путём сравнения системы Юпитер – Европа с системой Земля – Луна, если известно, что спутник Европа отстоит от него на расстоянии 671 тыс. км и обращается с периодом 3,55 суток. Дано:  Т1=3,55 сут  Т2=27,3 сут  а1=671000км  а2=384000км  М2=1  М1– ?  Ответ: 316 масс Земли

2. Определите массу Юпитера в массах Земли, путём сравнения системы Юпитер – Европа с системой Земля – Луна, если известно, что спутник Европа отстоит от него на расстоянии 671 тыс. км и обращается с периодом 3,55 суток.

Дано:

Т1=3,55 сут

Т2=27,3 сут

а1=671000км

а2=384000км

М2=1

М1– ?

Ответ: 316 масс Земли

-75%
Курсы повышения квалификации

Проектная деятельность учащихся

Продолжительность 72 часа
Документ: Удостоверение о повышении квалификации
4000 руб.
1000 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
Определение расстояний в Солнечной системе (434 KB)