Если бы плоскость орбиты Луны совпадала бы с плоскостью эклиптики, то лунные затмения повторялись бы каждый месяц. Но угол между этими плоскостями составляет 5о и Луна дважды в месяц лишь пересекает эклиптику в двух точках, называемых узлами лунной орбиты. Об этих узлах знали еще древние астрономы, называя их Головой и Хвостом Дракона (Раху и Кету). Для того, чтобы произошло лунное затмение, Луна в полнолуние должна находится вблизи узла своей орбиты.

Лунные затмения происходят несколько раз в год.

Промежуток времени, через который Луна возвращается к своему узлу, называется драконическим месяцем, который равен 27,21 суток. Через такое время Луна пересекает эклиптику в точке, смещенной по отношению к предыдущему пересечению на 1,5о к западу. Фазы Луны (синодический месяц) повторяются в среднем через 29,53 суток. Промежуток времени в 346,62 суток, за который центр диска Солнца проходит через один и тот же узел лунной орбиты, называется драконическим годом.

Период повторяемости затмений – сарос – будет равен промежутку времени, по истечении которого начала этих трех периодов будут совпадать. Сарос на древнеегипетском означает «повторение». Задолго до нашей эры, еще в древности, установили, что сарос продолжается 18 лет 11 суток 7 часов. Сарос включает в себя: 242 драконических месяца или 223 синодических месяца или 19 драконических лет. В течение каждого сароса происходит от 70 до 85 затмений; из них обычно бывает около 43 солнечных и 28 лунных. На протяжении года может произойти самое большое семь затмений – либо пять солнечных и два лунных, либо четыре солнечных и три лунных. Минимальное число затмений в году – два солнечных затмения. Солнечные затмения происходят чаще лунных, но наблюдаются в одной и той же местности они редко, так как эти затмения видны только в узкой полосе тени Луны. В какой-нибудь определенной точке поверхности полное солнечное затмение наблюдается в среднем 1 раз в 200 – 300 лет.

Домашнее задание: § 3. к. в.

9. Эклиптика. Видимое движение Солнца и Луны.

Решение задач.

Узловые вопросы: 1) суточное движение Солнца на различных широтах; 2) изменение видимого движения Солнца в течение года; 3) видимое движение и фазы Луны; 4) Солнечные и лунные затмения. Условия затмений.

Ученик должен уметь: 1) применять астрономические календари, справочники, подвижную карту звездного неба для определения условий протекания явлений, связанных с обращением Луны вокруг Земли и видимым движением Солнца.

1. На сколько смещается Солнце по эклиптике каждый день?

В течение года Солнце описывает по эклиптике круг в 360о, поэтому

2. Почему солнечные сутки на 4 мин длиннее звездных?

Потому что, вращаясь вокруг собственной оси, Земля также движется по орбите вокруг Солнца. Земля должна сделать чуть больше одного оборота вокруг своей оси, чтобы для одной и той же точки Земли Солнце вновь наблюдалось на небесном меридиане.

.

Солнечные сутки на 3 мин 56 с короче звездных.

3. Объясните, почему Луна ежедневно восходит в среднем на 50 мин позже, чем накануне.

В данный день в момент восхода Луна находится в определенном созвездии. Спустя 24 ч, когда Земля совершит один полный оборот вокруг своей оси, это созвездие снова взойдет, но Луна за это время переместится примерно на 13о в восточном направлении по отношению к звездам, и ее восход, поэтому наступит на 50 мин позже.

4. Почему до того, как космические аппараты облетели Луну и сфотографировали ее обратную сторону, люди могли видеть лишь одну ее половину?

Период вращения Луны вокруг своей оси равен периоду ее обращения вокруг Земли, так что она обращена к Земле одной и той же стороной.

5. Почему в новолуние Луна с Земли не видна?

Луна в это время находится по одну сторону от Земли, что и Солнце, поэтому к нам обращена темная, неосвещенная Солнцем половина лунного шара. В таком положении Земли, Луны и Солнца для жителей Земли может произойти солнечное затмение. Оно бывает не каждое новолуние, так как Луна проходит обычно в новолуние выше или ниже диска Солнца.

6. Опишите как изменилось положение Солнца на небесной сфере с начала учебного года до дня в который проводится этот урок.

По звездной карте находим положение Солнца на эклиптике 1 сентября и в день урока (например, 27 октября). 1 сентября Солнце находилось в созвездии Льва и имело склонение d = +10о. Двигаясь по эклиптике, Солнце 23 сентября пересекло небесный экватор и перешло в южное полушарие, 27 октября оно находится в созвездии Весов и имеет склонение d = –13о. То есть к 27 октября Солнце движется по небесной сфере, все меньше поднимаясь над горизонтом.

7. Почему затмения не наблюдаются каждый месяц?

Поскольку плоскость лунной орбиты наклонена к плоскости земной орбиты, то, например, в новолунии Луна не бывает на линии, соединяющей центры Солнца и Земли, а поэтому лунная тень пройдет мимо Земли и солнечного затмения не будет. По аналогичной причине Луна не в каждое полнолуние проходит через конус земной тени.

8. Во сколько раз Луна быстрее Солнца перемещается по небу?

Солнце и Луна движутся по небу в направлении, противоположном суточному вращению неба. За сутки Солнце проходит приблизительно 1о, а Луна – 13о. Следовательно, Луна перемещается по небу в 13 раз быстрее Солнца.

9. Чем отличается по форме утренний серп Луны от вечернего?

Утренний серп Луны имеет выпуклость влево (напоминает букву C). Луна находится на расстоянии 20 – 50о к западу (вправо) от Солнца. Вечерний серп Луны имеет выпуклость вправо. Луна находится на расстоянии в 20 – 50о восточнее (левее) Солнца.

1 уровень: 1 – 2 балла.

1. Что называется эклиптикой? Укажите правильные утверждения.

A. Ось видимого вращения небесной сферы, соединяющая оба полюса мира.

Б. Угловое расстояние светила от небесного экватора.

B. Воображаемая линия, по которой Солнце совершает свое видимое годовое движение на фоне созвездий.

2. Укажите, какие из перечисленных ниже созвездий являются зодиакальными.

A. Водолей. Б. Стрелец. B. Заяц.

3. Укажите, какие из перечисленных ниже созвездий не являются зодиакальными.

A. Телец. Б. Змееносец. B. Рак.

4. Что называется звездным (или сидерическим) месяцем? Укажите правильное утверждение.

А. Период обращения Луны вокруг Земли относительно звезд.

Б. Промежуток времени между двумя полными затмениями Луны.

В. Промежуток времени между новолунием и полнолунием.

5. Что называется синодическим месяцем? Укажите правильное утверждение.

A. Промежуток времени между полнолунием и новолунием. Б. Промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми фазами Луны.

B. Время обращения Луны вокруг своей оси.

6. Укажите длительность синодического месяца Луны.

A. 27,3 сут. Б. 30 сут. B. 29,5 сут.

2 уровень: 3 – 4 балла

1. Почему на звездных картах не указано положение планет?

2. В каком направлении происходит видимое годичное движение Солнца относительно звезд?

3. В каком направлении происходит видимое движение Луны относительно звезд?

4. Какое полное затмение (солнечное или лунное) продолжительнее? Почему?

5. Найдите на звездной карте созвездие, в котором Солнце находилось 1 мая.

6. Вследствие чего в течение года изменяется положение точек восхода и захода Солнца?

3 уровень: 5 – 6 баллов.

1. а) Что такое эклиптика? Какие созвездия на ней находятся?

б) Нарисуйте, как выглядит Луна в последней четверти. В какое время суток она видна в этой фазе?

2. а) Чем обусловлено годичное видимое движение Солнца по эклиптике?

б) Нарисуйте, как выглядит Луна между новолунием и первой четвертью.

3. а) Найдите на звездной карте созвездие, в котором сегодня находится Солнце.

б) Почему полные лунные затмения наблюдаются в одном и том же месте Земли во много раз чаще, нежели полные солнечные затмения?

4. а) Можно ли рассматривать годовое движение Солнца по эклиптике как доказательство обращения Земли вокруг Солнца?

б) Нарисуйте, как выглядит Луна в первой четверти. В какое время суток она видна в этой фазе?

5. а) Какова причина видимого света Луны?

б) Нарисуйте, как выглядит Луна во второй четверти. В какое время суток она выглядит в этой фазе?

6. а) Вследствие чего изменяется полуденная высота Солнца в течение года?

б) Нарисуйте, как выглядит Луна между полнолунием и последней четвертью.

4 уровень. 7 – 8 баллов

1. а) Сколько раз в течение года можно увидеть все фазы Луны?

б) Полуденная высота Солнца равна 30о, а его склонение равно 19о. Определите географическую широту места наблюдения.

2. а) Почему мы видим с Земли только одну сторону Луны?

б) На какой высоте в Киеве (j = 50о) происходит верхняя кульминация звезды Антарес (d = –26о)? Сделайте соответствующий чертеж.

3. а) Вчера наблюдалось лунное затмение. Когда можно ожидать ближайшее солнечное затмение?

б) Звезда Мира со склонением –3о12/ наблюдалась в Виннице на высоте 37о35/ южного неба. Определить географическую широту Винницы.

4. а) Почему полная фаза лунного затмения продолжается гораздо дольше, нежели полная фаза солнечного затмения?

б) Какова полуденная высота Солнца 21 марта в пункте, географическая высота которого равна 52о?

5. а) Каков минимальный промежуток времени между солнечными и лунными затмениями?

б) На какой географической широте Солнце будет кульминировать в полдень на высоте 45о над горизонтом, если в этот день его склонение равно –10о?

6. а) Луна видна в последней четверти. Может ли через неделю быть лунное затмение? Ответ поясните.

б) Какова географическая широта места наблюдения, если 22 июня Солнце наблюдалось в полдень на высоте 61о?

10. Законы Кеплера.

Узловые вопросы: 1)предмет, задачи, методы и инструменты небесной механики; 2) формулировки законов Кеплера.

Ученик должен уметь: 1) решать задачи с применением Законов Кеплера.

В начале урока проводится самостоятельная работа (20 мин).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11