§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