Лекція 5.
ОСНОВИ ПРАКТИЧНОЇ АСТРОНОМІЇ
Мета уроку: ознайомити учнів з основними методами визначення відстаней до небесних світил (горизонтальний та річний паралакс). Розглянути рух небесних тіл під дією сил тяжіння; сформувати навички користування кутовим геометричним способом визначення відстаней;виховувати прагнення розширювати науковий світогляд та вдосконалювати свої знання.
Забезпечення уроку: підручник, опорний конспект, слайди.
Визначення відстаней до небесних тіл.
Визначення розмірів світил.
Рух небесних тіл під дією сил тяжіння.
Визначення відстаней до небесних світил
Відстані до небесних світил можна визначити за допомогою радіолокації і подати їх в кілометрах, або в радіусах Землі (відстань від Землі до Місяця дорівнює 60 радіусам Землі або в астрономічних одиницях (від Землі до Сонця 1 а.о.).
Геометричний спосіб визначення відстаней грунтується на явищі паралактичного зміщення. Паралактичним зміщенням називається уявне зміщення світила внаслідок дійсного переміщення спостерігача.
Горизонтальний паралакс — це кут, під яким із світила видно радіус Землі, перпендикулярний до променя зору (або кут між напрямом на світило з якої-небудь точки земної поверхні і напрямом із центра Землі).
Річний паралакс — кут, піл яким із зорі видно радіус земної орбіти.
Одиниці вимірювання відстаней:
Астрономічна одиниця (а.о.) дорівнює середній відстані від Землі до Сонця. 1 а.о. = 149 600 000 км.
Парсек (пк) — відстань, з якої середній радіус земної орбіти видно під кутом 1 " (одна секунда). Назва походить від слів «паралакс» і «секунда».
Світловий рік (св.р.) — відстань, яку проходить світло за один рік, поширюючись зі швидкістю 300 000 км/с.
Рух небесних тіл під дією сил тяжіння
За законом всесвітнього тяжіння, усі тіла у Всесвіті притягуються одне до одного з силою, прямо пропорційною добутку їх мас і обернено пропорційною квадрату відстаней між ними.
Закон всесвітнього тяжіння пояснює рух планет і комет навколо Сонця, рух супутників навколо планет рух подвійних і кратних зірок навколо центра мас. Ньютон встановив, шо вигляд орбіти, яку описує тіло, залежить від його швидкості в даному місці орбіти.
Збурення в русі планет
Закони Кеплера і закон всесвітнього тяжіння точно виконуються лише тоді, якщо розглядати рух двох ізольованих тіл під впливом їх взаємного притягання. В Сонячній системі більше двох взаємодіючих тіл, і ці закони лише наближено описують рух планет.
Відхилення від руху, що відбувається точно за законами Кеплера, називаються збуреннями.
В Сонячній системі збурення невеликі, оскільки рух планет визначається переважно притяганням Сонця, яке має величезну масу. Найбільші збурення зумовлює планета Юпітер, маса якої в 300 разів більша за масу Землі. Притягання великих планет сильно впливає на рух астероїдів і комет, якщо вони близько підходять до них.
Саме збурення у русі планети Уран, які не можна було пояснити впливом відомих до середини XIX ст. небесних тіл, примусили дослідників передбачити, що за Ураном існує ще одна планета. Вона була відкрита в 1846 р. Леверьє (Франція) і Адамсом (Англія) і отримана назву Нептун.
Припливи і відпливи
Припливи і відпливи виникають внаслідок взаємного гравітаційного притягання небесних тіл. Так, наприклад, дія сили місячного тяжіння неоднакова на різні точки Землі: частинки води, найближчі до Місяця, притягуються сильніше, а частинки найвіддаленіші від нього — слабше, ніж у центрі Землі. Внаслідок нього водна оболонка Землі витягується в напрямку до Місяця, набуває форми еліпсоїда, створюючи припливний горб. При обертанні Землі навколо осі припливні виступи пересуваються вздовж поверхні морів та океанів услід за Місяцем зі сходу на захід. Над кожним пунктом припливна хвиля проходить двічі на добу.
Тяжіння Місяця створює пришивні деформації і в атмосфері (двічі на добу змінюється тиск повітря на кілька мм рт. ст.), і в земній корі, зумовлюючи підйом поверхні Землі в середньому на 40 см.
Сонце також зумовлює на Землі припливи та відпливи, але через значно більшу віддаленість Землі від Сонця вони менші від місячних і не дуже помітні.