§3. Создание модели астролябии
Простая самодельная астролябия показана на рисунке 8 [8 в списке иллюстраций]. Её круг диаметром 10 – 15 см вырезанный из картона и проградуирован с помощью транспортира. Оба конца стрелок отогнуты, в центре отогнутых частей проделаны отверстия 3 – 4 мм. Стрелка укреплена на круге таким образом, чтобы она могла свободно вращаться. К оси стрелки подвешен отвес: нить с небольшим грузом. Стрелка, указывающая направление вниз, должна совпадать с нитью отвеса [2].
Рисунок 8. Материалы, необходимые для изготовления модели астролябии.
§4. Применение модели астролябии
Направление на светила определяется азимутом и высотой. Дадим определения этим понятиям.
Азимутом (рис.9, [9 в списке иллюстраций]) называется дуга линии горизонта отсчитываемой от точки юга (S) к западу(W) до точки пересечения с кругом высоты. Азимут может принимать значения от 00 до 3600.
Высотой (рис.9, [9 в списке иллюстраций]) называется дуга круга высоты отсчитываемая от точки пересечения с горизонтом до светила. Чем выше светило над горизонтом, тем больше его высота h. Если светило на горизонте, то его высота 00, а если светило в зените, то его высота 900.
Рисунок 9. Наблюдение за светилом.
Описание модели астролябии нашего исследования представлены в таблице 1.
Таблица 1. Описание модели астролябии.
№ п/п |
Критерии описания |
Конкретизация |
1 |
Название прибора |
Модель астролябии |
2 |
Назначение |
Для определения высоты светила h |
3 |
Схема создания |
|
4 |
Цена деления Предел измерения Погрешность |
Цена деления - 10 Предел измерения – 900 Погрешность – 0,50 |
5 |
Принцип действия |
1. Для проведения измерений необходимо навести астролябию на объект. 2. Стрелка, указывающая направление вниз, должна совпадать с нитью отвеса. 3. Сквозные отверстия, находящиеся на подвижной части наводят на измеряемый объект таким образом, чтобы объект находился в центре. 4. По курсору, указывающему на шкалу деления измерить угол. |
6 |
Применение |
Для определения географической широты местности, мореплавателями, в строительстве, в картографии. |
В экспериментальной части нашей работы мы начали с измерения высоты светила окружающего нас дома, а именно лампы (рис. 10, [10 в списке иллюстраций]).
Рисунок 10. Применение модели астролябии дома.
Затем, набравшись опыта, перешли на освещение нашего двора уличным фонарём (рис. 11, [11 в списке иллюстраций]).
Рисунок 11. Применение модели астролябии на улице.
И только после этого обратили наш взор на звёздное небо. Первыми объектами в качестве измерения мы выбрали естественный спутник Земли - Луну и Полярную звезду, так как, во-первых, их освещение наблюдалось ярким и укладывалось точно в центре отверстий модели астролябии, поэтому измерение высот не составляло особого труда. Причём замер высот этих объектов мы повторяли в течение трёх дней в одно и тоже время и результаты получились абсолютно одинаковыми (табл. 2).
Однако сложности, с которыми мы столкнулись, сводились к измерению высоты звёзд в созвездии Большой Медведицы, так как их освещение первые два дня наших наблюдений были очень слабыми и уловить их строго в центр отверстий модели астролябии не удавалось. Лишь на третий день исследований нам удалось справиться с задачей.
Звёзды Большой Медведицы представлены на рисунке 12, [12 в списке иллюстраций].
Рисунок 12. Звёзды `ковша` Большой Медведицы.
Таблица 2. Результаты измерений высоты светил с помощью модели астролябии.
№ п/п |
Дата, ч.м.г. |
Темпера- тура, ºС |
Время, ч:мин |
Наименование исследуемого объекта |
Высота исследуемого объекта над горизонтом (а), м |
Расстояние от экспериментатора до объекта (l), м |
Высота светила, градус |
1 |
16.01.11 |
27 |
17:50 |
Лампа в квартире |
2,2 |
3 |
36 |
2 |
16.01.11 |
27 |
17:56 |
Лампа в квартире |
2,2 |
2 |
47 |
3 |
16.01.11 |
-22 |
18:20 |
Фонарь уличный |
10 |
5 |
63 |
4 |
16.01.11 |
-22 |
18:25 |
Фонарь уличный |
10 |
10 |
45 |
5 |
16.01.11 |
-22 |
18:30 |
Фонарь уличный |
10 |
15 |
33 |
6 |
16.01.11 |
-22 |
19:00 |
Полярная звезда |
|
|
58 |
7 |
16.01.11 |
-22 |
20:05 |
Луна |
|
|
50 |
8 |
17.01.11 |
-13 |
20:30 |
Луна |
|
|
46 |
9 |
17.01.11 |
-13 |
20:35 |
Полярная звезда |
|
|
58 |
10 |
18.01.11 |
-18 |
20:30 |
Луна |
|
|
46 |
11 |
18.01.11 |
-18 |
22:05 |
Полярная звезда |
|
|
58 |
12 |
18.01.11 |
-18 |
21:30 |
Звезда Алиот |
|
|
30 |
13 |
18.01.11 |
-18 |
21:45 |
Звезда Мицар |
|
|
25 |
14 |
18.01.11 |
-18 |
22:55 |
Звезда Дубхе |
|
|
42 |
