Astronomi

Beregn solens position på himlen

Beregn solens position på himlen


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Jeg vil gerne beregne vinklen dannet af solen og horisonten for en hvilken som helst time på dagen og en hvilken som helst dag på året for et bestemt sted på Jorden. Så gerne: hvad er solens vinkel til horisonten kl. 11 den 21. juni i Chicago? (Undskyld, jeg er nybegynder og ved ikke engang hvad navnet på denne vinkel er). Er der en formel til beregning af dette? Tak!


Antikythera-mekanisme: Ancient Celestial Calculator

Antikythera-mekanismen er blevet kaldt en "gammel lommeregner", men der er så meget mere, end det ser ud. Enheden til skoboksstørrelsen har et komplekst tandhjulssystem med 30 komplicerede tandhjul i bronze, der bruges til at køre et system, der viser datoen, positionerne for solen og månen, månefaser, en 19-årig kalender og en 223-måneders forudsigelseshjul til formørkelse. Dette gør det til en analog computer med stor kompleksitet. Ingen anden maskine med kendt eksistens viser lighed inden for avanceret teknik i mindst 1000 år til.


Beregn solens position på himlen - Astronomi

Denne side er baseret på side C24 i den astronomiske almanak fra 1996, som giver en metode til at finde solens position på himlen med en nøjagtighed på 0,01 grad mellem årene 1950 og 2050.

Formlerne er baseret på en elliptisk bane for Jorden ved hjælp af gennemsnitlige orbitalelementer og en tovejs tilnærmelse til 'ligningen af ​​centrum'. Der er også en omtrentlig hensyntagen til ændringen i ekliptikens skråstilling med tiden, der er nødvendig, når man konverterer til højre opstigning og deklination. Positionerne er således tilsyneladende positioner, henvises de til den gennemsnitlige formørkelse og equinox for dato.

Jeg sammenlignede de positioner, der blev fundet ved hjælp af denne formel med lav præcision, med værdier, der henvises til datoens gennemsnitlige ekliptik og equinox fra et mere nøjagtigt program. Resultaterne (for hele området 1950 til 2050) er opsummeret nedenfor. Jeg fandt serien at være nøjagtig inden for 3 sekunder efter RA og 15 buesekunder i deklination.

Nedenfor giver jeg formlerne fra side C24 i den astronomiske almanak med modificeret notation. Jeg har givet formlerne sammen med numeriske værdier for en bestemt dag. Beregningerne blev udført på en normal videnskabelig lommeregner med nøjagtighed på 8 figurer.

Jeg ændrede QBASIC-programmet ovenfor for at producere en fil med positioner i dage fra -20.000 til +20.000 - en 106-årig periode centreret om J2000.0. RA- og DEC-tallene blev afrundet til 4 decimaler i denne fil. Jeg brugte Planeph til at generere en lignende fil med positioner til Solen, der henvises til den gennemsnitlige ekliptik og dagudstilling. Derefter indlæste jeg begge filer i et regneark og fandt fejlene i sekunder (RA) og buesekunder (DEC). De maksimale og minimale fejl vises i nedenstående tabel for forskellige tidsintervaller omkring J2000.0


Beregn solens position på himlen - Astronomi

Urania er en komplet bærbar ephemeris-regnemaskine
baseret på Hewlett-Packard HP-48SX, HP-48GX, HP-49G, HP-49G + eller HP-50G Pocket Calculator-serien. På grund af RAM-krav kræver det hukommelsesudvidelseskort på HP-48SX / GX-serien og fungerer ikke på umodificerede HP-48S-, HP-48G- eller HP-48GII-regnemaskiner.

Til udendørs astronomi kan intet slå en lille, letvægtsberegner med indbygget ur til at lave disse fejlberegnede beregninger som siderisk tid, planetpositioner, koordinatransformation, timevinkel og meget mere. Alt dette og meget mere er inkluderet i Urania og vil arbejde på en tur selv i flere ugers varighed med et enkelt sæt batterier i modsætning til f.eks. En bærbar pc, der kører ganske vist mere omfattende software, men kun i et par timer.

  • Gyldige datoer fra -4712 til 9999
  • Konvertering af gregoriansk kalender / juliansk dag (JD), udvidet dataritmetik, ugedag for hver dato, dagnummer inden for året, påskedato
  • Sidereal tid for hver dato
  • Løbende ur med aktuel sidetid
  • Kørende urvisning med dato, tid, sidetid, timevinkel, deklination, azimut og højde på et himmellegeme, korrigeret for atmosfærisk brydning
  • Koordinatransformationer: Ækvatorial - Ecliptical, Equatorial - Galactic, Hour Angle / Declination - Azimuth / Altitude
  • Vinkelafstand mellem himmellegemer
  • Stigning, transit og indstilling af objekter
  • Beregning med sideriske størrelser
  • Søg i programmer:
    • Sol, måne, planeter, asteroider og kometer (Orbitaldata for asteroider og kometer indtastes let af brugeren en gang og gemmes derefter til videre brug). Planetpositioner beregnes ved hjælp af en forkortet version af VSOP87-teorien om planetbevægelse til sædvanligvis underbue-minutpræcision.
      Data:
      Planeter:
      • Heliocentriske og geocentriske Ecliptical-koordinater
      • Forlængelse fra solen
      • visuel størrelse
      • afstand fra sol og jord
      • vinkeldiameter
      • Geocentrisk og topocentrisk position
      • Fysisk efemeris (librering osv.)
      • Komplet katalog med stjerner til mag 3.0, inklusive mindst en stjerne i hver konstellation, der opsummerer op til 328 stjerner. Vælg med Bayer-bogstav, eget navn (flere staveversioner tilladt!) Eller dele af det.
        Data: Position, tilsyneladende (V) og absolut størrelse, spektral klasse, (B-V) farveindeks, afstand
      • Valgte variable og flere stjerner. Disse kataloger kan udskiftes / forstørres af brugeren.
      • Komplet Messier-katalog.
      • Udvalgte andre DSO'er. (Listen kan udvides af brugeren.)
      • Tilføjelsesbiblioteker leverer data til hele RNGC-kataloget, så nu er mere end 8000 objekter tilgængelige!
      • Ækvatoriale koordinater for dato og for J2000.0
      • Times of Rise, Transit og Set
      • Azimuth, højde og timevinkel af objektet
      • Kortnummer på objekt i Sky Atlas 2000.0 og Uranometria 2000.0
      • Dato, klokkeslæt, Julian Day (JD), brugte koordinater for brugeren
      • Månen: Fasetider, passager gennem knudepunkterne, Apogee / Perigee-gennemgange, maksimal nordlig og sydlig declinering, vinkelhastighed på himlen, solhøjde over en måneposition
      • Saturn: Saturn og dens 8 største måner
      • RNGC: Ja: Det reviderede nye generelle katalog over dybe himmelobjekter er nu lige ved hånden i en lommeregner! (ikke til HP-48SX)
      • Beregning af de vigtigste planetariske fænomener (konjunktioner, oppositioner osv.) For et valgt år.
      • Brugere kan skrive egne programmer og bruge de interne procedurer for at spare tid og hukommelse. De fleste interne rutiner er derfor tilgængelige med UTools (+) biblioteket. Precession (i FK4, FK5 og i ekliptiske koordinater), Nutation, heliocentriske koordinater og orbitale elementer i planeterne, ligning af Kepler er blot nogle få eksempler på disse værktøjer.
      • Nogle programeksempler leveres, herunder Phases, et eksempelbibliotek forsynet med User-RPL-kildekode, der viser fasebillederne af Moon, Venus, Mercury, Mars og Saturn med dens ringe!
      • QVSOP-biblioteket giver hurtige positioner til de gigantiske planeter. Denne er gratis for alle!

      Urania blev hovedsageligt udviklet til HP-48GX og vedligeholdes nu til HP-48GX og HP-49G / HP-50 RNGC, en version til den ældre model HP-48SX fås på anmodning. -> (Versionen til HP -49G kører også på den nyere HP-49G + og HP-50G).


      En astronomibog fra det 16. århundrede indeholdt “analoge computere” til beregning af månens form, solens position og mere

      Har dine college matematik lærebøger bevægelige dele? Fra 1524 kom en berømt tysk kosmografibog med 5 volveller! Peter Apian (senere riddere til en anden bog) valgte en ny, taktil-visuel undervisningsstil til alle jordiske og himmelske målinger. pic.twitter.com/XgskoGb0Ss

      & mdash Atlas Obscura (@atlasobscura) 3. juli 2020

      Hvis du vil lære, hvordan planeterne bevæger sig, går du næsten helt sikkert ét sted først: Youtube. Ja, der har været masser af værdifulde bøger skrevet om emnet, og at læse dem vil vise sig afgørende for yderligere at uddybe din forståelse. Men videoer har kapacitet til bevægelse, en ubestridelig fordel, når bevægelse i sig selv er det begreb, der diskuteres. Mindre end tyve år ud i Youtube-alderen har vi allerede set en hel del innovation inden for audiovisuel forklaring. Men vi er også godt over et halvt årtusinde i bogens alder, som vi kender den, en tid, der selv i sine tidlige faser så imponerende forsøg på at gå ud over teksten på en side.

      Tag for eksempel Peter Apian & # 8216s Cosmographia, første gang udgivet i 1524. En tysk polymat fra det 16. århundrede, Apian (også kendt som Petrus Apianus, og født Peter Bienewitz) havde en professionel interesse i matematik, astronomi og kartografi. Ved deres kryds stod emnet "kosmografi", hvorfra denne imponerende bog tager sit navn, og dens projekt om kortlægning af det daværende kendte univers.

      ”Afhandlingen gav instruktion i astronomi, geografi, kartografi, navigation og instrumentfremstilling,” skriver Frank Swetz ved Mathematical Association of America. ”Det var en af ​​de første europæiske bøger, der skildrede og diskuterede Nordamerika og omfattede bevægelige volveller, der gjorde det muligt for læserne at interagere med og bruge nogle af de præsenterede kort og instrumentlayouter.”

      De jordbaserede og måneskiver er de mest visuelt komplekse. Månens viser månens skiftende form gennem et udskåret vindue, men indholdet af Regiomontanus var allerede forudgående i tabelformat i 1474. Stadig forbliver dens virkning på landbruget vital viden. pic.twitter.com/MUuyJYUysQ

      & mdash Atlas Obscura (@atlasobscura) 3. juli 2020

      Pop-up-bogentusiaster som Ellen Rubin ved, hvilke volveller du er, og jeg måske ikke, men hvis du nogensinde har flyttet et papirhjul eller en skyder på en side, har du brugt en. Volvelen opstod først i middelalderen, ikke som en underholdning for at opleve børnebøger, men som en slags "analog computer" indlejret i seriøse videnskabelige værker. “Volvellerne gør den praktiske karakter af kosmografi tydelig,” skriver Katie Taylor på Cambridge & Whipple Library, der har en kopi af Cosmographia. "Læsere kunne manipulere disse enheder til at løse problemer: at finde tiden forskellige steder og eller en bredde i betragtning af solens højde over horisonten."

      Apian oprindeligt inkluderede tre sådanne volveller i Cosmographia. Senere producerede hans discipel Gemma Frisius, en hollandsk læge, instrumentproducent og matematiker, udvidede udgaver, der indeholdt en anden. "I alle dens former", skriver Swetz, "var bogen yderst populær i det 16. århundrede og gennemgik 30 tryk på 14 sprog." På trods af bogens succes er det ikke så let at komme forbi en kopi i god stand (faktisk fungerer) næsten 500 år senere. Hvis disse beskrivelser af dens sider og deres volveller har vakt din nysgerrighed, kan du se disse geniale papirenheder i aktion i disse videoer, som Atlas Obscura tweetede. Som med selve planeterne kan du ikke fuldt ud værdsætte dem, indtil du ser dem bevæge sig for dig selv.

      Relateret indhold:

      Colin Marshall er baseret i Seoul og skriver og sender om byer, sprog og kultur. Hans projekter inkluderer Substack-nyhedsbrevet Bøger om byer, bogen Den statsløse by: en gåtur gennem det 21. århundrede Los Angeles og videoserien Byen i biografen. Følg ham på Twitter på @colinmarshall, på Facebook eller på Instagram.


      Kom godt i gang

      Forudsætning: Solpositioneren fungerer med standardindstillingen BP_SkySphere som du allerede finder op til dig i de fleste nye niveauer, du opretter i Unreal Editor. Du skal sikre dig, at dit niveau indeholder et BP_SkySphere eksempel.

      Fra hovedmenuen skal du vælge Rediger> Plugins.

      Find Solpositionslommeregner plugin under Diverse kategori, og kontroller dens Aktiveret afkrydsningsfelt.

      Klik på Genstart nu for at anvende dine ændringer og åbne Unreal Editor igen.

      I Indholdsbrowser, åbner panelet Kilder.

      Åbn Vis indstillinger menu nederst til højre på Indholdsbrowser, og aktiver begge dele Vis motorindhold og Vis plugin-indhold.

      Find BP_SunPosition Aktiv i SunPositions indhold mappen, og træk den til Viewport.

      Det er repræsenteret af en gizmo, der ligner et kompas hovedpunkter. (Denne gizmo vises kun i Unreal Editor, ikke når du kører dit projekt.)

      Vælg gizmo i Viewport eller BP_SunPosition Skuespiller i World Outliner.

      I detaljer panel, opsæt egenskaberne for din scene, der styrer solplaceringen:

      Brug negative værdier for koordinater syd for ækvator og positive værdier for koordinater nord for ækvator.

      Brug negative værdier for koordinater vest for meridianen og positive værdier for koordinater øst for meridianen.

      Indstil denne værdi for at angive antallet af timer, din scene er forskudt fra Coordinated Universal Time (UTC) eller Greenwich Mean Time (GMT).

      Nord forskydning

      Kontrollerer forholdet mellem objekterne i dit niveau og kompassets hovedpunkter. Ændring af denne kontrol roterer også den visuelle placering af BP_SunPosition gizmo i dit niveau. Juster denne værdi, indtil de kardinalpunkter, der vises på gizmo-punktet, er orienteret korrekt i forhold til objekterne i dit niveau.

      Roter ikke selve gizmo'en i Level Viewport ved hjælp af Rotate-værktøjet. Brug kun denne indstilling for nordforskydning til at kontrollere hovedpunkterne.

      Dato og Tid

      Indstil tidspunktet på året og det tidspunkt på dagen, du vil simulere.

      Når du ændrer værdierne for disse egenskaber, skal du se solen bevæge sig rundt på din himmel, og skyggerne ændres i Unreal Editor.


      Placeret i Properties ‣ World ‣ Sun Position-panelet.

      Denne tilføjelse har to forskellige driftsformer: Normal-tilstand giver dig mulighed for at animere solen realistisk, mens Sun + HDRI Texture Mode er nyttig til synkronisering af sollys til en HDRI-struktur.

      Brugstilstanden kan vælges fra toppen af ​​panelet Solposition.

      Normal tilstand¶

      Dette er tilstanden som standard. Når du har valgt tid og sted, kan du oprette et sollys, en himmeltekstur og en samling, der skal tjene som visualisering.

      Brug objekt¶

      Vælg den solgenstand, der skal placeres i henhold til det valgte tidspunkt og sted. Dens position opdateres hver gang du ændrer placering eller tid, og du kan således oprette animationer ved at indstille nøglerammer på dem.

      Brug samling¶

      Vælg en samling objekter, der skal placeres omkring scenen til visualisering. Der er to muligheder: analemma og dagligt.

      Det anbefales at oprette en samling i scenen og flytte objekterne ind i denne samling. Hvis du ønsker at oprette flere visualiseringer, skal du oprette så mange samlinger som nødvendigt, vælge dem igen og vælge de rigtige indstillinger. Når den ikke er valgt, forbliver en samling på plads.

      Analemma¶

      Analemmaet er en visualisering af Solens position på himlen omkring året for et givet tidspunkt på dagen. Med andre ord er det som et time lapse-billede af himlen over et år, hvor Solen vises flere gange på samme tid på dagen.

      Analemmaet blev brugt her til at matche dette billede. ¶

      Dagligt¶

      Denne mulighed giver dig mulighed for at visualisere solens bane på himlen i løbet af en enkelt dag.

      Himmelstruktur¶

      Vælg en Sky Texture-node i World Shading Node-træet. Det indstilles til at matche solanimationen. Dette er nyttigt, hvis du vil have en simpel himmeltekstur, der matcher sollysets position.

      Beliggenhed¶

      For at solen skal placeres korrekt, skal du vælge et sted på jorden, hvor scenen er placeret. Dette sted er repræsenteret af to koordinater, Længde (Øst / vest) og Breddegrad (Nord syd). De udtrykkes i grader fra -180 ° til + 180 ° for længdegrad og fra -90 ° til 90 ° for breddegrad. Koordinaterne matcher dem, der findes i sådanne databaser som OpenStreetMap eller Google Maps. Du kan indtaste og animere dem manuelt eller indsætte dem i.

      Indtastning af koordinater¶

      I Beliggenhed panel, indtast Breddegrad og Længde koordinater svarende til det sted, du ønsker at simulere. En enklere måde er at gå til et online kort som OpenStreetMap, kopiere koordinaterne derfra og indsætte dem i Indtast koordinater Mark. De analyseres automatisk.

      En anden kilde er Wikipedia. Antag, at du vil gengive Barcelona-pavillonen af ​​Mies van der Rohe. Du kan kopiere koordinaterne fra artiklen og indsætte dem i Blender.

      Kopier koordinaterne fra Wikipedia. ¶

      Og indsæt dem i Blender for at få dem analyseret. ¶

      Nordforskydning¶

      Nord peger som standard på Y-aksen i scenen (til toppen af ​​skærmen i ovenfra). Men nogle gange har du muligvis modelleret det i en anden retning. I så fald kan du indtaste et Nord forskydning, for at ændre motivets retning. Vis nord skifter en stiplet linje, der peger mod nord i 3D Viewport, for at hjælpe dig med at visualisere kardinalretningerne.

      Indstilling af tiden¶

      Når du har valgt placeringen på jorden, skal du vælge eller animere dato og klokkeslæt. Dette er ret ligetil, men man skal være forsigtig med at matche Tid zone og Sommertid til det øjeblik du ønsker at simulere. Den indtastede tid er den lokale tid, men den globale UTC-tid kan også blive vist nedenfor.

      Tid gemmes i decimalformat i stedet for time: minut: sekund. For at matche et tidspunkt i dette format, se på etiketten Lokal.

      Sun + HDRI Texture Mode¶

      I stedet for at simulere Solens position til en rigtig placering og tid, låser denne tilstand simpelthen en miljøstruktur med et sollysobjekt. Det er nyttigt, hvis du vil øge kontrasten i en struktur ved hjælp af en ekstra sol.

      Synkronisering af solobjektet til HDRI-strukturen¶

      Start med at vælge solgenstanden og miljøtekstursknudepunktet. Du kan derefter synkronisere dem ved at aktivere Synkroniser sol til struktur. Hvis du holder musen over et hvilket som helst 3D Viewport, vises miljøstrukturen. Brug MMB til at panorere, rul hjulet for at zoome og Ctrl - MMB for at indstille eksponeringen. Zoom og klik midt på solen i strukturen. Derefter låses solgenstanden til den.

      Du kan nu rotere både tekstur og lys ved hjælp af Rotation skyderen.

      Klik på solen i miljøstrukturen i 3D Viewport for at låse den til sollysobjektet. ¶


      SUNEARTHTOOLS - Solposition er en applikation tilgængelig online, der giver beregning af solens position på himlen for hvert sted på jorden til enhver tid på dagen. Azimuth, solopgang solnedgang middag,

      SUNANGLES tillader beregning af solens position.
      Dette gratis og online værktøj beregner en matrix af solvinkeldata, der kan kopieres til regneark og andre dokumenter (deklination, timevinkel,

      • Du er her: & # 160
      • Hjem />
      • Andre solværktøjer />
      • Solposition / soltid

      Beregn solens position på himlen - Astronomi

      Denne bog begynder udenfor i solskinnet. Målinger lavet af skygger kan spore solens sti om dagen. Hvis målingerne begynder tidligt på efteråret og fortsætter i løbet af skoleåret, vil de studerende se ændringer i deres observationer, der skyldes sæsonændringen, som diskuteret i det næste kapitel. Når eleverne har forstået, hvordan skyggemålinger foretages, kan klasselokaler opbevares med grupper af studerende, der skiftes som skyggemåler og -optagere. De kan derefter dele deres resultater med klassen.

      Dette kapitel ser først på fænomenet skygger (hvordan de er lavet) og bruger derefter målinger af skygger til at spore solens bevægelse over himlen. En ledsageraktivitet, der udføres i klasseværelset, bruger en jord-sol-model til at gengive det samme mønster med skygger, som de studerende observerede i løbet af dagen. En udendørs model bruger en lille klar kuppel til himlen, hvor eleverne registrerer solens sti. At bygge og bruge en solur er den sidste aktivitet, der illustrerer solens bevægelse. Selvom det sandsynligvis er mindre indlysende for studerende, følger stjernerne også en daglig vej. Ligesom solen rejser de sig i øst og går ned i vest. To aktiviteter - en, hvor de studerende observerer Big Dipper's bevægelse om aftenen, og en, der tager fotografier med lang eksponering af himlen - viser stjernernes tilsyneladende bevægelser.

      Aktiviteterne i dette kapitel udfordrer de studerende til at kvantificere deres observationer og dermed lære nyttige måle- og organisationsteknikker. Evnen til at måle og præsentere data er en væsentlig færdighed i enhver videnskabelig undersøgelse.

      En skygge opstår, når et uigennemsigtigt objekt blokerer lys fra solen eller anden lyskilde. Observation af skyggernes opførsel er en nem måde at undersøge nogle af lysets egenskaber på. Punkter at forstå inkluderer:

        Lys bevæger sig i lige linjer

      Mulige spørgsmål at overveje og diskutere: Hvad skaber en skygge? Skaber forskellige slags objekter forskellige slags skygger? Er skygger forskellige farver? Hvad får en skygge til at forsvinde? Hvad skaber skygger om natten? Har du en skygge ved middagstid? Hvor er solen ved middagstid?

      Aktivitet 1-1: Lav skygger

      Denne aktivitet giver eleverne en chance for at eksperimentere med forskellige måder at skabe skygger på. Skygger fortæller ofte lige så meget om lyskilden som om de genstande, der kaster dem. Da lys bevæger sig i lige linjer, hvis vi ved, hvor et objekt er, og hvor dets skygge er, kan vi bestemme, hvor lyskilden er. Vi bruger en stationær pind senere i dette kapitel til at registrere solens bevægelse.

      Denne aktivitet kræver en solskinsdag, selvom dele kan tilpasses til brug indendørs med en glideprojektor eller lignende fokuseret lyskilde. Hvis du medtager middagsskygge-spørgsmålet i din diskussion, skal du starte udenfor lidt før middag.

      Materialer: store stykker kridtpapir sæbebobeløsning bobleblæsere blyanter markører maler forskellige objekter såsom bøjler, blonder, bolde osv.

        1. Bed eleverne om at skygge forskellige genstande. Måske kan de starte med sig selv! Kan de fortælle de relative positioner for flere objekter udelukkende fra deres skygger? Prøv at lægge en rullesten på jorden og bede de studerende om at prøve at lave en cirkel omkring den med fingerskyggen. Studerende kan skitsere deres egen krops skyggeform med markører på stort papir og klippe dem ud.

      Hvad får skygger til at dannes? Var det let eller svært at tegne din egen skygge? Var der skygger ved middagstid? Hvad skete der med skyggen, da du flyttede din hånd tættere på eller længere væk fra jorden.

      Studerende har måske bemærket, at skyggerne, der kastes af genstande længere fra jorden, er mere uklar end dem, der er kastet af en genstand tæt på jorden. Dette skyldes en effekt kaldet diffraktion og er bevis for, at lys bevæger sig som bølger.

      Ved at placere en træblok i en vandpøl og sende bølger mod den, kan man se bølgerne bøje sig omkring kanten. Jo længere bølgerne bevæger sig forbi objektet, jo mere bøjer de sig ind i "skyggen" forårsaget af objektet. I tilfælde af lysbølger forårsager denne effekt uklarhed i skyggen.

      Emne 2: Ændring af skygger i løbet af dagen

      Mens eleverne er opmærksomme på, at der forekommer dag og nat, forstår de måske endnu ikke, at disse ændringer sker, fordi Jorden roterer en gang hver 24. timer. Dag opstår, når vores side af jorden vender mod solen, og natten opstår, når vores del vender væk. Efterhånden som dagen skrider frem, ser det ud til, at solen følger en sti fra dens stigning i øst til dens indstilling i vest. En måde at registrere solens sti på er at spore skyggen af ​​en stationær pind. Ved at gentage eksperimentet med jævne mellemrum i løbet af flere måneder, skal effekten af ​​året på solens vej også observeres. (Disse to aktiviteter er identiske bortset fra gruppens størrelse.) Vigtige punkter at forstå inkluderer:

        Solen ser ud til at bevæge sig over himlen på grund af jordens rotation omkring sin akse.

      Aktivitet 1-2: Sporing af solskygger (stor gruppe)

      Til denne aktivitet skal du først finde noget åbent udendørs rum - helst i skolegården - der kan bruges hver dag. Sørg for at vælge et sted uhindret af træer eller høje bygninger, der vil skygge for dette område tidligt eller sent på dagen. Når du arbejder med ældre studerende, kan det være at foretrække, at de arbejder i små grupper for at optage deres egne solskygger (se aktivitet i lille gruppe nedenfor). Aktiviteten i den lille gruppe kan også være mere naturlig for langsigtede observationer. Hvis der skal foretages langsigtede observationer, skal du sørge for at registrere skyggestangens højde og bruge den samme hver gang. Højden vil være meget vigtig for aktiviteten "Måling af jordens hældning" i emne 5.

      Bemærk: Klasser, der starter observationer tidligt i september, skal kunne medtage den efterårsjævndøgn (omkring 21. september) i deres observationer. På equinox slutter skyggen fra skyggepinden alle på en lige linje. Derudover giver en tidlig start mulighed for forfining af observationsteknikker, før kolde vintre ankommer til nordlige klimaer.

      Sørg for at minde eleverne om det
      ser på solen kan forårsage permanent øjenskade-
      Se aldrig direkte på solen!

      Mulige spørgsmål at overveje og diskutere: Hvad er nogle forskelle mellem dag og nat? Hvor stiger solen op? Hvor sætter den sig? Hvor er solen ved middagstid? Til middag?

      Bemærk: På grund af sommertid når solen muligvis ikke sit højeste punkt på himlen før næsten 13:30 afhængigt af årstiden og din placering inden for din tidszone!

      Materialer: målestok stor kaffedåse af jord eller sten stort, fladt ark pap eller tungt papir (mindst 2 'x 3') markør og kompas.

        1. Begynd tidligt på en solskinsdag og planlæg at foretage periodiske målinger hele dagen.

      Efter en dag med optagelse skal du forbinde skyggeenderne optaget nær middagstid med en linje. Ved middagstid er solen på sit højeste på himlen og svarer derfor til den korteste skygge. På dette tidspunkt skal Solen være sydpå, og så pegens skygge peger mod Jordens Nordpol. Marker denne nord-syd linje. (Hvis den ikke måles, kan placeringen af ​​middagstid og middag skygger estimeres ud fra placeringen af ​​skygger markeret på nærliggende tidspunkter.)

      Sammenlign Nord-Syd-linjen markeret med middagsskygge med den, der er markeret med kompasset. Er de enige? Diskuter forskellen mellem sandt og magnetisk nord. Et kompas tiltrækkes simpelthen af ​​den magnetiske kraft. Demonstrer, hvordan en nærliggende magnet let kan narre kompasset. Prøv at få det til at pege mod syd ved at placere en magnet mod syd!

      Hvis en computer er tilgængelig, kan længden af ​​hver skygge måles og indtastes sammen med sin tid i et regneark eller et grafprogram (som AppleWorks, Excel eller Cricket Graph). Computeren kunne lave en graf, der relaterede skyggelængden til tidspunktet for hver observation. Dataene for hver dag kunne gemmes og sammenlignes med senere dage. Selv uden en computer kunne der laves en simpel graf i hånden.

      Diskuter observationer af skyggelængder. Spørgsmål kan omfatte: Hvordan ændres skyggelængder i løbet af dagen? Hvorfor ændrer de sig? Er der et mønster, hvor skyggerne falder og deres længder? Hvorfor er der et mønster? Er solen direkte overhead når som helst? Hvorfor er den korteste skygge omkring middagstid? Hvorfor peger den korteste skygge mod nord? Hvorfor peger det ikke i samme retning som det magnetiske kompas?

      Aktivitet 1-3: Sporing af solskygger (lille gruppe)

      Denne aktivitet duplikerer den store gruppeaktivitet ovenfor, men i mindre skala kan den udføres af grupper på 2 til 4 studerende. Analysen og diskussionen svarer til den, der er udført for den store gruppe.

      Sørg for at minde eleverne om det
      ser på solen kan forårsage permanent øjenskade-
      Se aldrig direkte på solen!

      Materialer (pr. Gruppe): korte sugerør modellerende ler 9 "x12" oaktag stor sten eller mursten klar acetat som brugt med en overheadprojektor (hvis ikke tilgængelig, brug almindeligt papir eller sporingspapir) kompasfarveblyanter og markører.

        1. Begynd tidligt på en solskinsdag og planlæg at foretage periodiske målinger hele dagen.

      Aktivitet 1-4: Dag og nat på den roterende klode

      I den foregående aktivitet så eleverne, hvordan skygger ændrede sig i løbet af en dag. Denne aktivitet bruger en globus og indendørs lyskilde til at oprette en klassemodel, der viser dag og nat på en roterende jord. (Vi vil gerne kreditere A. Lane og S. Nocelben for først at have vist os denne aktivitet.)

      Denne aktivitet kræver et mørkt rum.

      Materialer: Jordkloden med snor fastgjort til Nordpolen stærk fokuseret lyskilde (såsom en overheadprojektor, en lommelygte eller en glideprojektor) golf tees små figurer sjov tack eller lignende materiale.

        1. Hæng kloden ned fra loftet, så lavt at den let kan nås. Lys lyskilden direkte på kloden fra siden. Lyskilden skal være stor nok til at belyse hele Jorden. Hvis du bruger en overheadprojektor, kan du skære det "ekstra" lys ud ved at placere et ark papir på glasset med et hul skåret ud af midten. Mens jorden faktisk er vippet i sin bane, er dette en komplikation, som først vil blive behandlet i næste kapitel om årstiderne.

      Hvordan ved vi, om vi spinder kloden i den rigtige retning? Hvor rejser solen sig, hvis vi stod på kloden? Hvor stiger det virkelig? Sæt? Hvad hvis vi drejer kloden i den anden retning? Ville dette også matche vores observationer? Det er kun ved sådanne sammenligninger med observationer, at vi kan verificere vores modeller. Er golf-tee-skyggerne længere eller kortere ved ækvator? Hvad med middagstid, når solen er højest på himlen? Er der nogen skygge ved ækvator? Hvad med på din breddegrad? Hvor peger alle de korteste skygger? Passer mønsteret fra golf-tee med rimelighed det, der er lavet af skyggepinden fra de tidligere aktiviteter? Kan en roterende jord ikke være en fornuftig model til passage af dag og nat? Hvad hvis Jorden ikke roterede? Hvad hvis nordpolen blev peget mod solen? Hvor ville det være dag og nat? Ville alle placeringer stadig have både dag og nat?

      Kan du tænke på andre måder at teste denne model af en roterende jord på? Måske kunne skyggestikmønstre fra skoler på andre breddegrader sammenlignes med dine. Er de i overensstemmelse med forskellene, der ses på den roterende klode? Har eleverne observeret komplikationer, som vores model ikke tager højde for? (Mere om disse, såsom Jordens hældning i næste kapitel.)

      Emne 3: Solens daglige vej

      Aktiviteterne i emne 2 har vist os, at det at observere skyggerne, der er skabt af solen i løbet af en dag, giver information om tid: tidspunktet for middag, solopgang og solnedgang, for eksempel. Dette emne udforsker solens vej yderligere på himlen, og hvordan vi kan bruge disse oplysninger til at bestemme det aktuelle tidspunkt på dagen. Nye ideer, der skal forstås, inkluderer:

        Analyse af skyggerne fra Solen giver information om dens vej mod himlen.

      Aktivitet 1-5: Sporing af solens vej i himlen

      Denne aktivitet kan udføres med hele klassen og en stor plastkuppel eller af grupper af studerende med deres egne kupler.

      Det er mest hensigtsmæssigt, at grad 4-6 har gennemført aktiviteterne i emne 2.

      Sørg for at minde eleverne om det
      ser på solen kan forårsage permanent øjenskade-
      Se aldrig direkte på solen!

      Denne aktivitet giver os mulighed for at spore solens tilsyneladende bevægelse på himlen på en model, hvor plastkuppelen repræsenterer himlen. For at gøre dette markerer vi positionen på en klar kuppel, der kaster en skygge på det samme centrale sted. Når solen bevæger sig på himlen, gør også den position, vi skal markere, også. Til denne aktivitet skal der vælges et eksternt sted, der ikke skygges på noget tidspunkt i løbet af dagen.

      Hvordan ser solen ud til at bevæge sig over himlen? Hvordan kunne skygger fortælle os om solens position?

      Materialer: klar plastkuppel (3 "til 8" diameter eller klare toppe af "Leggs" strømpebuksebeholdere fungerer) fedtpenne eller vandopløselige markører klæbende farvede prikker (som et alternativ til en plastkuppel, en stor køkkenfilter og systifter med store hoveder kan bruges) 9 "x 12" oaktag eller andet stift papirkompas.

      • 1. Begynd tidligt på en solskinsdag. Anbring en klar plastkuppel eller et stort køkkenfilter på et ark med oaktag, og spor omridset af kuplen på oaktagen. Tegn et mærke på kanten af ​​kuplen og på oaktag, så justeringen af ​​kuplen og oaktag kan kontrolleres før hver observation. Fjern kuplen og marker midten af ​​den netop sporede cirkel. (Centret kan findes ved at tegne to skæringslinjer over den bredeste del af cirklen, ligesom
      • 3.) Kuppelen repræsenterer himlen til din horisont, centrummærket repræsenterer din position på jorden.

      Du skal være i stand til at overbevise dig selv om, at de mærker, der er placeret på kuplen, svarer til solens position på himlen dengang. Hvis en observatør (måske en myre) skulle stå ved den centrale prik inde i kuplen, så hver gang en prik blev markeret som solformørkende (kaster en skygge på observatøren), skulle prikken være i retning af solen . Punktets position skulle derfor være den samme som Solens tilsyneladende position på himlen.

      Hvilken slags sti følger solen på himlen? Rejste solen direkte over toppen af ​​kuplen? Hvor begyndte solen om morgenen? Hvor var det om eftermiddagen? Hvad med middagstid? Til middag?

      Activity 1-6: Building and Using a Sundial

      This activity is most appropriate for grades 4-6.

      A sundial is a device to measure time by the sun. It is made of two parts: a gnomon (NO-men) and a base. The gnomon casts a shadow on the base, a flat surface with markings indicating each hour. On a properly constructed sundial, the shadow of the Sun moves equal distances each hour. A sundial with a vertical gnomon will work perfectly at the North Pole because there the shadows cast will move equal distances each hour. But as one moves farther from the North Pole, the motion of the shadows varies more.

      When you made the shadow stick measurements, you may have noticed that shadows separated by equal time intervals were rarely separated by the same distance. One solution to this problem is to tilt the gnomon so it is aligned as it would be if it were vertical at the North Pole (i.e. parallel with the Earth's axis). Knowing your latitude is all that is necessary to find the correct angle to tilt your gnomon. Since the latitude of the North Pole is 90° (N), just subtract your latitude from 90° to find the angle to tilt the gnomon (refer to the table of latitudes of major U.S. cities). The gnomon should point towards North .

      You may want to repeat the shadow stick measurements in Topic 2 at the same time as the sundial measurements to see the difference of a vertical stick and one tilted to match your latitude. Instead of tilting a stick, we will use the "tilted" edge of a triangle for our sundial gnomon.

      Materials: scissors, enclosed cut-outs, protractor, oaktag (or other heavy paper), popsicle sticks, graph paper.

        1. Make a gnomon pattern like the example we've included. Refer to the latitude table to determine the correct angle to mark - 45° is marked as an example. Cut out the gnomon from this pattern.

      Count how many squares the shadow moves each hour. Compare how the triangle gnomon measures the hours compared to how the vertical shadow stick measures the hours. In which direction did the shadow appear to move? What if the sundial were in the Southern Hemisphere? Did you ever wonder why clocks run "clockwise"? Before mechanical clocks, people used sundials, which, as we have seen, run clockwise in the Northern hemisphere.

      Before the establishment of the standard time zones we know (Eastern, Central, Mountain, and Pacific for the continental U.S.), each city kept its own time based on the observations of the Sun. We have seen how to find midday. Try keeping your own time based on your observations of the Sun by setting noon to midday. How close to the "standard" time are you? Where else on the globe should have the same "local" time as you? Are there any advantages to keeping your own solar time? What about disadvantages? Why might we have standardized on time zones?

      Topic 4: The Motions of the Stars

      These activities are appropriate for students in grades 4-6 and may require the enlistment of parents for assistance.

      Students may be ready to make night time observations. Just as the rotation of the Earth makes the Sun appear to travel through the sky, so too do the stars at night seem to move. And just as the motion of the Sun can be used to track the passage of time, so too can the stars help us tell time.

      We know now that the night sky is filled with stars like our sun which are so far away that they look like tiny bright dots. These tiny dots make up a pattern on the sky which does not change on the scale of our short lifetimes thus, they are a nice wallpaper we can use as a backdrop for other experiments.

      One of these experiments is to find the point in the sky under which the Earth does not seem to move, or the point of the sky which seems to neither rise nor set. In other words, the point right above the North Pole. The figure shows why this is true. The wallpaper of stars seems to fly across the sky to observers along the Earth as the Earth rotates its night and day underneath it. However, at the poles, the observer is simply spinning right underneath a specific point, and if he looks straight up at a star, that star does not sweep out an arc like the rest of the stars. You can imagine spinning on a merry-go-round and noticing that if you are sitting in the very middle and looking out, the playground seems to fly around you however, if you look up, a cloud in the sky seems to stand still.

      On a spinning Earth, observers looking further away from the center of the spin axis see the wallpaper of the sky rush around them in a day, while observers looking up near the spin axes (the poles) see the wallpaper move less and even see that stationary point which is like the cloud from the merry-go-round example. Only over the North Pole is there a star roughly at that stationary point. It is called Polaris, the Pole star.

      Important points to stress include:

        It is the rotation of the Earth which makes the stars appear to move through the sky

      Activity 1-7: Simulating the Motion of the Stars

      Before the students try observing outdoors, it is important that they know what to look for. Even professional astronomers prepare and study star maps before a night of observing. This simple activity helps familiarize students with the apparent motions of the stars and the underlying reason for this motion.

      Materials: adhesive dots (brightly-colored or glow-in-the-dark, if possible) or a means of projecting a star map onto the ceiling

        1. Put a simple star map including easily-recognizable stars and constellations such as Polaris, the Big Dipper, and Cassiopeia on the ceiling of the classroom. This can be done either by using adhesive dots for stars or by projecting the star pattern of onto the ceiling. To do this, just cut out the star map or transfer it to construction paper, make holes for the stars with a pin, and shine a flashlight through the pattern.

      Can the students predict how the stars' motions would differ at their location? What about at the Equator?

      Activity 1-8: The Big Dipper Clock

      The previous activity showed the students how the rotation of the earth causes the stars to appear to move in the sky. Now it is time to try some night time observing. First the students should find the Big Dipper in the sky. The constellation guide from the previous activity can be used as a guide to find the Big Dipper in the classroom with the students. These patterns will help them to find the Big Dipper and the North Star (Polaris). The dotted line directs them from the Big Dipper to Polaris. If we extend the north/south axis about which the Earth turns, it would point to Polaris. As we saw already in the previous activity, as the Earth turns, Polaris does not appear to move, while the other stars appear to move around Polaris. (Native Americans called Polaris "the star that does not walk around".) Since the Big Dipper is easily recognizable, one can follow its motion around Polaris as if it were the hour hand on a twenty-four hour clock.

      Materials: Big Dipper Finder brass fasteners.

        1. To make the Big Dipper Finder, cut out the two circles from the patterns we've included and place the smaller one on the larger. Fasten the two circles together by inserting a brass fastener through the center of the two circles, marked with little Xs on the patterns.

      Could the students find the Big Dipper? Polaris? Did the Dipper appear to move around Polaris? Could it be used as a clock? All of the Big Dipper may not always be visible from your location (it's certainly not visible during the day) when might it still be a useful clock?

      Activity 1-9: Photographing Star Trails

      Some teachers and older students may wish to photograph the sky. By making a long exposure of the sky, the stars will leave trails as they move during the course of the exposure.

      Materials: Camera with manual shutter setting ASA 400 (or faster) film tripod.

        1. Find a dark location (away from houses, streetlights, and roads, if possible) where Polaris is visible.

      Do the lengths of the arcs change with the exposure time? In what way? Hvorfor? Are the arcs closer to Polaris longer or shorter than those farther away. Hvorfor? What could we do if we wanted to take a long photograph without the star trails? What would a meteor look like in the picture? What about an artificial satellite?


      Solar Angle Calculator

      This solar angle calculator tells you the optimum angle to get the best out of your system. To get the best out of your photovoltaic panels, you need to angle them towards the sun. The optimum angle varies throughout the year, depending on the seasons and your location and this calculator shows the difference in sun height on a month-by-month basis.

      Of course, the sun is continually moving throughout the day and to get the very best from your photovoltaic system you would need to angle your panels to track the sun minute by minute. You can buy an automated solar tracker to do this (see picture on right). Unfortunately, the expense of a tracker means that for most applications they are more expensive than buying additional panels to compensate. The amount of power a solar tracker uses in order to track the sun also negates much of its benefits.

      The sun is at its highest at solar noon each day (this occurs exactly half way between sunrise and sunset) and this calculator shows the angle at that time of day. At solar noon, the irradiance from the sun is at its very highest and you can generate the most power. In the northern hemisphere, the sun is due south at solar noon.

      Therefore, to get the very best out of your photovoltaic panels, you would typically face them due south at the optimum angle so that the panel is receiving as much sunlight as possible at this time.

      The correct angle for your project will depend very much as to when you want to get the best out of your photovoltaic system. If you want to get the best performance during the summer months, you would angle your photovoltaic panels according to the height of the sun in the sky during these months. If you want to improve your winter performance, you would angle your photovoltaic panels towards the winter months in order to get the best performance at that time of year.

      If you have the opportunity to adjust your photovoltaic panels throughout the year, you will benefit from having the optimum performance from your solar system all of the time.

      This solar angle calculator allows you to calculate the optimum angle on a month-by-month basis.

      If you like this calculator please share on Facebook


      Se videoen: Zdánlivý pohyb Slunce po obloze (November 2022).