Хоть Солнце и является ближайшей к Земле звездой, дистанция между двумя небесными телами далеко не маленькая. Для более точного представления о расстоянии между Землёй и Солнцем вспомните о том, что небольшой яркий жёлтый круг на небосводе на самом деле - огромный раскалённый космический объект, который почти в миллион раз больше нашей планеты.
Многие люди даже приблизительно не могут сказать, какое расстояние от Земли до Солнца, поэтому предлагаем вместе устранить этот недостаток.
Точные измерения расстояния между Землей и Солнцем
Последние расчёты, датированные 2016 годом, показывают, что Солнце находится от Земли на расстоянии примерно в 150 миллионов километров. По данным википедии 149 597 870,691 км.
Условность объясняется эллиптической формой орбиты Земли. Дальше всего от звезды наша планета находится летом в июле - 152 миллиона километров, а зимой в январе приближается на отметку в 147 миллионов. Кратчайшее расстояние носит название «перигей», а наибольшее - «афелий».
Среднее расстояние от Земли до Солнца равно астрономической единице (1АЕ) и используется также для обозначения дистанции между телами Солнечной системы.
История изучения
Вопрос об отдалённости Солнца от планеты Земля интересовал ещё древних греков. Однако впервые удалось рассчитать это расстояние только в 1672 году астрономам Джованни Кассини и Жану Рише.
Руководствуясь простой геометрией и совершив одновременные наблюдения в двух разных точках мира, они вычислили, что расстояние до Солнца равно примерно 140 миллионов километров. Несмотря на погрешность в почти 7 миллионов, измерения можно считать предельно точными для той эпохи.
Следующие стоящие внимания исследования уже связаны с научно-техническим прогрессом середины ХХ века. Новейшие изобретения человечества дали повод вновь искать ответы на старый вопрос - сколько же километров до Солнца от планеты Земля?
С помощью радиолокационного метода и была названа цифра в 150 миллионов. Исследования проводились на основе данных, полученных от направленных в сторону звезды импульсов и их отражений.
Вас заинтересует
Другие способы измерения
Помимо вычисления расстояния в километрах, астрономами и учёными, изучающими космическое пространство, употребляются также другие единицы измерения дистанции между Землёй и Солнцем.
Например, непривычные для нас световой год или парсек. В первом случае исследования основываются на расстоянии, которое свет преодолевает в течении определённого времени. Выяснено, что пространство от Солнца до Земли луч пересекает за 8,3 световых минуты со скоростью 300 тысяч километров в секунду.
Исследования Солнца совершаются и по сегодняшний день ведущими учёными мира в самых различных областях науки.
Если измерять дистанцию до Солнца в более понятных для нас вещах, то получится 173 года непрерывной автомобильной поездки или около 2150 лет активной пешей прогулки.
Быстрее всего до центральной звезды нашей системы доберётся космический зонд - ему на это потребуется чуть меньше месяца. От этого путешествия стоит воздержаться хотя бы из-за аномальной жары - температура на поверхности Солнца составляет примерно пять с половиной тысяч градусов Цельсия.
Страница 3 из 10
СОЛНЦЕ И ЗЕМЛЯ ВО ВСЕЛЕННОЙ
Далеко ли Солнце от Земли?
Наша Земля обращается вокруг Солнца в среднем на расстоянии 149,6 млн. км. Это идеально для обитаемой планеты, потому что при таком удалении живые организмы не испытывают ни чрезмерной жары, ни леденящего холода.
Солнце находится от нас почти в 400 раз дальше, чем Луна, но оно во столько же раз больше ее. Поэтому оба небесных тела кажутся нам одинакового размера. Расстояние до Солнца так велико, что пешеход мог бы преодолеть его за 4400 лет, поезд - за 166 лет, а реактивный лайнер - за 22 года. Свет или радиосигнал достигают Солнца за 8,3 минуты, а ведь нет ничего в природе быстрее их: они распространяются со скоростью 300 000 км/сек.
Если представить Солнце в виде футбольного мяча, то Земля - крохотный шарик размером в 3 мм, удаленный от него примерно на 30 м. Насколько велико расстояние от Земли до Солнца для нас, людей, настолько же оно ничтожно по сравнению с размером Вселенной. Даже ближайшая к Солнцу звезда находится от нас в 270 000 раз дальше, чем наше светило.
Меняется ли расстояние между Землей и Солнцем?
Расстояние между Землей и Солнцем не остается неизменным. За год Земля совершает один оборот вокруг Солнца,
Но ее путь, который астрономы называют орбитой, представляет собой не точный круг, а эллипс. На такой орбите расстояние между Солнцем и Землей меняется в течение года. В ближайшей к Солнцу точке (в перигелии) оно составляет 147,1 млн. км, а в самой дальней от Солнца (в афелии) - 152,1 млн. км.
Среднее расстояние при этом составляет 149,6 млн. км. Обращаясь вокруг Солнца, Земля не может ни упасть на него, ни вырваться из его притяжения.
Что такое эклиптика?
Из-за движения Земли по орбите мы наблюдаем Солнце каждый день на фоне различных звезд.
Но нам кажется, что оно перемещается от одного созвездия к другому. Путь, который как бы проходит при этом Солнце по небу, называется эклиптикой. Созвездия, расположенные вдоль эклиптики, получили название зодиакальных. На протяжении года можно видеть Солнце в созвездиях Стрельца, Козерога, Водолея, Рыб, Овна, Тельца, Близнецов, Рака, Льва, Девы, Весов, Скорпиона и Змееносца.
Например, 1 января Солнце находится в Стрельце. Звезды его не видны, так как созвездие вместе с Солнцем располагается на дневной части неба и его затмевает солнечный свет.
Земля совершает один оборот вокруг Солнца за год. При этом нам кажется, что Солнце передвигается по зодиакальным созвездиям. Например, 1 января оно находится в Стрельце, 1 февраля - в Козероге и т. д. Видимый путь Солнца называют эклиптикой.
Почему Солнце восходит и заходит?
Раньше люди верили, что Солнце совершает за сутки один оборот вокруг Земли. Считалось, что бог Солнца каждый день пересекает небо с востока на запад в золотой колеснице, а вечером исчезает под горизонтом. На самом же деле Солнце не восходит и не заходит.
В древности люди думали, что Солнце который каждый день пересекает небо востока на запад.
Это наша Земля каждый день совершает один оборот вокруг своей оси. Ось Земли - воображаемая линия, соединяющая ее Северный и Южный полюсы. В течение суток каждая часть Земли, скажем Россия, один раз оказывается на солнечной стороне планеты, а другой раз - на темной. Тогда в России наступает ночь. Ранним утром мы движемся в направлении Солнца, пока оно не покажется на горизонте. В этом случае говорят, что «Солнце восходит». Вечером мы отворачиваемся от Солнца, и оно «заходит».
Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток. Поэтому нам кажется, что Солнце движется с востока на запад.
Земля вращается вокруг своей оси. Ось - это линия, соединяющая Северный и Южный полюсы.
Земля совершает один оборот вокруг своей оси за 24 часа. Для наблюдателя 1 Солнце восходит. Для наблюдателя 2 уже полдень. Для наблюдателя 3 Солнце заходит, а у наблюдателя 4 уже ночь.
Как происходит смена времен года?
Земная ось не перпендикулярна плоскости земной орбиты, а немного наклонена к ней. Этот наклон почти не меняется. Летом северное полушарие, в котором мы живем, наклонено в сторону Солнца. Поэтому летние месяцы так богаты теплом и светом. Солнце в полдень стоит высоко на небе, и дни длинные. Зимой наше полушарие отворачивается от Солнца и получает намного меньше солнечного тепла. Дни становятся короткими, Солнце стоит низко.
Смена времен года происходит из-за наклона земной оси, а не от изменения расстояния между Солнцем и Землей.
Например, в середине зимы, 2 января, мы находимся ближе всего к Солнцу. Однако это совершенно не влияет на его высоту в полдень над горизонтом.
Самое благоприятное для нас положение Солнце занимает в начале лета - 21 или 22 июня. Но все же в северном полушарии самые теплые в году месяцы - июль и август, поскольку океаны, воздух и почва нагреваются медленно.
Их температура достигает максимума лишь через некоторое время после того, как полуденное положение Солнца пройдет через наивысшую точку над горизонтом.
Смена времен года происходит из-за наклона земной оси. Летом северное полушарие Земли наклонено в сторону Солнца. Мы получаем больше тепла и света. Зимой, наоборот, наше полушарие отклонено в противоположную сторону.
Начало лета в северном полушарии. Для наблюдателя в полярной области (1) Солнце вообще не заходит, даже в полночь. В Центральной Европе (2) Солнце дольше находится на дневной стороне и меньше - на ночной.
Начало зимы в северном полушарии. Наблюдатель, находящийся в полярной области (1), никогда не оказывается на дневной стороне Земли (полярная ночь). Северная Европа (2) дольше находится на ночной стороне, чем на дневной.
С раннего детства все знают о том, что Солнце – это звезда, которая находится очень далеко от нашей планеты и представляет собой огромный раскаленный шар. А вот на вопрос о том, каково расстояние от Солнца до Земли ответить могут лишь единицы.
Одной из причин этого является то, что когда мы смотрим на Солнце, то оно кажется нам маленьким ярким кругом на небосводе, однако в реальности его диаметр примерно в сто раз больше диаметра нашей Земли, а объем Солнца превышает объем голубой планеты более чем в миллион раз.
Точное расстояние
На самом деле, Солнце находится приблизительно в 150 млн. км от нашей планеты. Это расстояние колеблется, из-за того, что земная орбита имеет форму эллипса. Наибольшее расстояние равное 152 млн. км фиксируется в июле, а наименьшее — в январе и составляет 147 млн. км. Отрезок пути длиной в 152 млн. км имеет название афелий, а минимальный отрезок в 147 млн. км – перигей. Для сравнения, расстояние от Земли до её спутника Луны составляет всего лишь 384 тыс. км.
Измерением расстояния от Земли до Солнца начали заниматься еще во времена Древней Греции, но методы расчета были довольно примитивны. В средние века для измерения расстояния стали использовать метод параллакса, однако и с его помощью не смогли добиться существенных результатов.
Первые цифры
Впервые точно измерили расстояние до Солнца астрономы Рихер и Кассини. Они сделали это с помощью наблюдений за положением Марса на звездном небе, а также используя геометрические вычисления. В итоге они получили расстояние равное 139 млн. км, что, конечно, является заниженным значением, однако стоит учесть, что расчет был произведен в 1672 году.
Большой прорыв в космической индустрии произошел благодаря Второй Мировой Войне, а именно во второй половине двадцатого века после научно-технической революции. Появились совершенно новые способы измерения космических расстояний, среди которых важное место занял радиолокационный метод.
Суть этого метода состоит в том, что в направлении космического тела передается импульс, доходя до него, часть импульса отражается и возвращается на Землю, где принимается специальными устройствами и анализируется. С помощью данных о том, за какой промежуток времени импульс проходит расстояние от Земли до космического тела и обратно, производится наиболее точный расчет расстояния.
Измерение
Также для измерения космического пространства часто используются более специфические величины, такие как световой год, а также парсек. Под световым годом принято понимать ту длину, которую свет проходит за год. Скорость света составляет примерно 300 000 000 м/с, следовательно, световой год приравнивается к величине 9,46073047 × 10*12 км.
Если же измерять расстояние между нашей планетой и Солнцем в световых годах, то оно составит примерно 8 световых минут. Именно за такой промежуток времени свет, который излучает Солнце, достигает поверхности Земли.
Зачастую световой год и парсек применяют для измерения и исследования удаленных космических объектов, таких как крупные звезды из различных крупных созвездий.
Астрономия - это целый мир, полный прекрасных образов. Эта удивительная наука помогает найти ответы на важнейшие вопросы нашего бытия: узнать об устройстве Вселенной и ее прошлом, о Солнечной системе, о том, каким образом вращается Земля, и о многом другом. Между астрономией и математикой существует особая связь, ведь астрономические прогнозы являются результатом строгих расчетов. По сути, многие задачи астрономии стало возможным решить благодаря развитию новых разделов математики.
Из этой книги читатель узнает о том, каким образом измеряется положение небесных тел и расстояние между ними, а также об астрономических явлениях, во время которых космические объекты занимают особое положение в пространстве.
Экспедиции в Вардё и Папеэте были организованы английскими учеными. Участники первой экспедиции отправились в Тихий океан, чтобы наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца с острова Таити. Наблюдения провел Чарльз Грин и его заместитель, в то время никому не известный Джеймс Кук. Участниками второй экспедиции были глава Венской обсерватории святой отец Максимилиан Хелл, датский астроном Педер Хорребоу и юный англичанин Боргрюинг. Они направились в Вардё, на северо-западную оконечность Норвегии, где смогли наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца во время полярного дня. Таким образом, ученые получили результаты наблюдений из двух точек одного меридиана, удаленных друг от друга на огромное расстояние.
Как мы уже объясняли, с помощью параллакса можно вычислить расстояния между планетами, зная величины углов и референсное расстояние. При наблюдении прохождения Венеры по диску Солнца можно определить параллакс Венеры и Солнца и вычислить расстояние между Солнцем и Землей. Для этого проще всего наблюдать прохождение Венеры из двух достаточно далеких друг от друга точек земной поверхности. Измерив время прохождения в обоих случаях, можно рассчитать требуемые параллаксы и расстояние от Земли до Солнца.
Параллакс Солнца - это угол (? , изображенный на предыдущем рисунке.
По определению тангенса, имеем
Так как величина угла очень мала, его тангенс примерно равен самому углу, выраженному в радианах. Выразив расстояние от Земли до Солнца, r, получим:
Для наблюдения этого параллакса мы должны находиться на Солнце, что невозможно. Наблюдатели располагаются в разных точках земной поверхности и смотрят на Солнце с Земли. Они видят прохождение Венеры по диску Солнца по-разному - точно так же мы видим один и тот же предмет немного по-разному, когда смотрим на него отдельно правым и левым глазом.
Рассмотрим двух наблюдателей, которые располагаются в точках A и В одного меридиана (с целью упрощения расчетов) на разных широтах. Они видят Венеру как точку (или маленький круг) на диске Солнца в двух разных положениях, А’ и В’ . Сравнив результаты этих двух наблюдений (см. следующий рисунок), мы сможем измерить смещение: расстояние А’В’ соответствует расстоянию между видимыми положениями Венеры при одновременном наблюдении из точек А и В .
По результатам наблюдений за движением Венеры в течение транзита можно изобразить на диске Солнца ее траекторию. Если мы ведем наблюдения из точек А и В , получим две параллельные линии. Расстояние между ними будет параллаксным смещением ?? , которое в любой момент времени будет соответствовать расстоянию А’В’ . Чтобы упростить расчеты, будем считать, что центры Земли (О ), Венеры (V ) и Солнца (С ), а также точки земной поверхности А и В , из которых ведется наблюдение, расположены в одной плоскости. Углы при вершине Р в треугольниках APV и ВРС равны как вертикальные. Так как сумма углов любого треугольника равна 180°, выполняется следующее соотношение:
? v + ? 1 = ?s + ? 2
Введем угол ?? , которым обозначим расстояние между различными положениями Венеры на диске Солнца (оно будет равно расстоянию А’В’ в любой момент времени). Изменив порядок слагаемых, получим:
По определению, параллакс Венеры равен:
параллакс Солнца равен
Подставив эти выражения в приведенное выше уравнение, получим:
В частности, параллакс Солнца ?s будет рассчитываться так:
где ?? - расстояние между двумя траекториями Венеры, видимыми из различных точек земной поверхности, а отношение r t /r v можно рассчитать по третьему закону Кеплера. Куб этого отношения должен быть пропорционален квадрату отношения периодов обращения планет вокруг Солнца. Периоды обращения Венеры и Земли известны и равны 224,7 дня и 365,25 дня соответственно. Таким образом, параллакс Солнца ?s удовлетворяет соотношению:
?s = 0,38248 ?? .
?? определяется на основе результатов наблюдений из точек А и В , находящихся на одном меридиане. Мы используем рисунок XVIII века, на котором изображена траектория Венеры, видимая из разных точек одного меридиана при транзите.
1. Простейший способ - непосредственное измерение по рисунку, приведенному на странице 159: достаточно рассмотреть отношение диаметра Солнца D на рисунке и угловой размер Солнца . Угловой размер Солнца равен 30 минутам дуги, выраженным в радианах. Имеем:
2. Также можно измерить хорды окружности на рисунке. Этот способ точнее, так как измерить длины хорд A 1 A 2 и В 1 В 2 всегда можно с большей точностью, чем расстояние между этими хордами А’В’ .
По теореме Пифагора для треугольников SB’В 1 и SA’X 1 получим
3. Вместо расстояний можно отсчитывать время. Достаточно рассмотреть соотношение
где t A и t B - время прохождения A 1 A 2 и В 1 В 2 . Обозначив через t 0 гипотетическое время транзита по всему диску Солнца, через t’ - время, соответствующее ?? , установим соотношение:
Использовать временные интервалы вместо расстояний следует с осторожностью. Как показано на следующем рисунке, следует различать время внешнего касания (C 1 и С 4 ) и внутреннего касания (С 2 и С 3 ) Венеры с диском Солнца. Внутренние касания всегда можно определить точнее, несмотря на искажения, вносимые эффектом черной капли. По этой причине в расчетах учитываются только моменты внутреннего касания.
На основании результатов наблюдений транзита Венеры 1769 года, полученных в Вардё и Папеэте, получим следующие значения (с учетом того, что расстояние АВ по прямой равно 11425 км).
Можно видеть, что точность результатов достаточно высока, если принять во внимание простоту использованных методов. Сегодня расстояние от Земли до Солнца, определяемое как 1 астрономическая единица, принимается равным 149,6?10 6 км. Следует отметить, что точность второго результата, полученного методом измерения хорд, выше, так как измерить хорды можно с большей точностью, чем непосредственно??. Последний метод, в котором учитывается время прохождения, представляет интерес, поскольку позволяет провести более четкую аналогию с современными методами. Однако погрешность при этом выше, так как метод требует использования вспомогательной гипотезы, согласно которой скорость движения Венеры во время прохождения по диску Солнца постоянна в течение всего транзита.
Инструкция
Попытки измерить расстояние от Земли до Солнца предпринимались еще в Древней Греции (Аристарх Самосский), но назвать их точными было трудно. В XVII веке это расстояние измерялось при помощи метода параллакса ( положения объекта относительно удаленного предмета в зависимости от положения наблюдателя). Был определен горизонтальный параллакс Солнца – угол, под которым с Солнца , находящегося на горизонте, виден перпендикулярный лучу зрения радиус Земли. В дальнейшем все исследования базировались на длине радиуса Земли.
В 1672 году было определено расстояние до Марса, который в это время располагался в диаметрально противоположной Солнцу точке. Тригонометрические законы, позволявшие вычислить относительные расстояния , выраженные в долях расстояния Земля-Солнце, были известны, и с их помощью было вычислено собственно расстояние от Солнца до Земли. На тот момент это было максимально точное значение – 138,5 млн .
Впоследствии астрономическую единицу пытались определить много раз, беря за основу вычислений расстояние от Земли до Венеры, но поскольку наблюдателей было достаточно много, а измерения отличались высокой сложностью, разнобой в полученных значениях оказался очень велик. В конце XIX века при помощи измерения смещений видимых положений было вычислено более точное значение – 149, 5 млн километров.
Вторая половина XX века принесла с собой научно-техническую революцию, а с ней развитие радиотехники. Именно радиолокационный метод (при котором в сторону небесного тела посылают кратковременный , принимают отраженный сигнал и на основе скорости распространения и времени прохождения сигнала в оба направления определяют расстояние до этого тела) вычислить расстояние от Земли до Солнца максимально точно в разные года и вывести значение, равное 149 597 870 км.
Источники:
- Определение расстояний до звезд и планет
Безграничность космоса, сотни миллиардов звёзд всегда были, есть и будут объектом постоянного внимания человека. Многие гениальные умы разных поколений десятки лет решали загадки космоса. И благодаря им сейчас можно ответить на те вопросы, которые раньше никак не поддавались разумному объяснению и решению.
Инструкция
Выберите метод нахождения расстояния до ближайших . Наиболее простой и – это метод «Параллакса». В основу данного метода входит местоположение звезды относительно Земли и более отдаленных звезд. Суть данного метода заключается в измерениях видимых смещений ближайших звезд относительно более далеких. «Параллакс» - это угол, образованный двумя наиболее удаленными положениями звезды относительно Земли. «Параллакс звезды » равен половине угла «Параллакса». Значение «Параллакса» даже самых близких звезд никогда не превышает «1"».
Переведите величину (пк) в единицы светового года: 1пк=3,26 св.лет=30.839,6 млрд. км
Наименьший «Параллакс» равен «0,01"», самой дальней звезды , поддающейся решению данным методом.
Переведите «Параллакс» в (пк). Получится «0,01"» = 100 пк
100 пк = 326 св.лет = 3083.9,6 млрд.км
Метод «Параллакса» является основным методом при расчете расстояний до ближайших звезд, около нескольких . Для расчета расстояния до дальних светил, данный метод не подходит, из-за невозможности определения «Параллакса».
Видео по теме
Полезный совет
Процесс возникновения звезды очень многогранен и до конца не изучен. Имеются Галактики, которые содержат большое количество межзвездного вещества, в то же время в них отсутствуют молодые звезды. Также существуют системы, где формирование звезд происходит очень быстро, что похоже на взрыв. Поэтому разобраться в причинах, стимулирующих звездообразование, еще только предстоит.
Умение определять расстояние до объектов на местности может пригодиться в самых различных ситуациях. Для точного и быстрого определения расстояния существуют специальные приборы (дальномеры, шкалы биноклей, прицелы и стереотрубы). Впрочем, даже не имея специальных приспособлений, вы можете научиться узнавать расстояние при помощи самых простых подручных средств.
Вам понадобится
- Спичечный коробок, карандаш, линейка
Инструкция
Самый нехитрый способ определить расстояние на местности с использованием глазомера. Главное тут – натренированная зрительная память и умение мысленно отложить на видимой местности постоянную меру длины, например, 50 или 100 м. Закрепите в памяти эталоны и при необходимости сравните с ними то расстояние , которое вам необходимо измерить на местности. Один из самых простых эталонов – расстояние между линии электропередач, которое составляет обычно около 50 м.
Измеряя расстояние посредством мысленного откладывания постоянной меры, учитывайте, что местные предметы будут казаться уменьшенными в зависимости от их . Иными словами, при удалении в два раза предмет покажется в два раза меньше.
При использовании глазомера ввиду, что в недостаточной видимости (в тумане, в , пасмурную , при дожде и т.п.) предметы кажутся расположенными дальше, чем есть на самом деле. Точность такого способа, прежде всего, зависит от тренированности . Обычная ошибка на в составляет около 15%.
Используйте способ определения расстояний по линейным размерам. Для этого возьмите линейку и держите ее на расстоянии вытянутой руки. Измерьте по линейке в миллиметрах видимую ширину (высоту) объекта , до которого измеряете расстояние . Действительную ширину (высоту) , известную вам, переведите в сантиметры, затем разделите на видимый размер в миллиметрах, а результат умножьте на 6 (постоянная величина). Получившийся результат будет искомым расстояние м до объекта .
Третий способ определить расстояние на местности – по угловой величине. Для этого требуется знать линейную величину объекта (длину, высоту или ширину), а также угол в тысячных, под которым виден наблюдаемый объект. Располагая такими данными, определите расстояние до объекта по формуле:D = L х 1000 / A;где D - расстояние до объекта ; L - линейная величина объекта ; A - угол, под которым видна линейная величина объекта ; 1000 - постоянная величина.
Для определения угловой величины следует знать, что отрезку длиной 1 мм, расположенному на расстоянии 50 см от глаза, будет соответствовать угол в 2 тысячных. Соответственно, для отрезка в 1 см угловая величина будет равна 20 тысячных и так далее. Запомните угловые величины (в тысячных) некоторых подручных :Большой палец руки (толщина) – 40;
Мизинец (толщина) – 25;
Карандаш - 10-11;
Спичечная коробка (ширина) – 50;
Спичечная коробка (высота) - 30
Спичка (толщина) – 2.
Источники:
- Определение расстояний на местности
Несмотря на то, что самые ближние от нас планеты безумно далеки от Земли, это имеет конечное значение. А раз так – оно может быть определено. Причем впервые это было сделано очень давно – еще во времена Древней Греции астроном, математик и философ Аристарх с острова Самоса предложил способ определения расстояния до Луны и ее размеров. Как можно определить расстояние до планет? В основе метода лежит явление параллакса.
Вам понадобится
- - калькулятор;
- - радиолокатор;
- - секундомер;
- - справочник по астрономии.
Инструкция
Радиолокация - один из современных методов определения расстояния от Земли до (геоцентрического расстояния). Он основан на сравнительном анализе посланного и отраженного .Отправьте радиосигнал в направлении интересующей и включите секундомер. Когда придет отраженный сигнал – остановите отсчет. По известной скорости распространения и времени, за которое сигнал планеты и отразился, вычислите расстояние до планеты . Оно равно произведению скорости на половину показаний секундомера.
До появления радиолокации для определения расстояния до объектов Солнечной системы использовали метод горизонтального параллакса. Погрешность этого метода составляет , а погрешность измерений расстояний с помощью радиолокации – сантиметр.
Суть определения расстояний до планет по методу горизонтального параллакса заключается в изменении направления на объект при точки наблюдения (параллактическое смещение) – в качестве базы берутся максимально разнесенные между собой точки: радиус Земли. То есть расстояния до планеты по методу горизонтального параллакса – простая тригонометрическая задача. Если известны все данные.
Умножьте 1 радиан (угол, образованный дугой, длина которой равна радиусу) выраженный в секундах (206265) на радиус Земли (6370 км) и разделите на величину параллакса планеты в данный момент времени. Полученное значение – расстояние до планеты в астрономических единицах.
По годичному или тригонометрическому параллаксу (за базу принимается большая полуось ) вычисляют расстояния до очень далеких планет и звезд. Кстати, параллакс равный определяет расстояние в один парсек, а 1 пс = 206265 астрономических единиц. Разделите 206265 секунд (1 радиан) на величину тригонометрического параллакса. Полученное частное – расстояние до интересующей планеты .
Ну и наконец, расстояние до планет можно вычислить по третьему закону Кеплера. Вычисления достаточно сложные, поэтому перейдем сразу к финальной части.Возведите в квадрат значение периода обращения планеты вокруг Солнца. Вычислите кубический корень из этой величины. Полученное число – расстояние от интересующей планеты до Солнца в астрономических единицах, или гелиоцентрическое расстояние . Зная гелиоцентрическое расстояние и расположение планет (угловое расстояние планеты от Солнца), можно легко вычислить геоцентрическое расстояние .
Связанная статья
Источники:
- Определение размеров космических объектов
Импульс тела иначе называется количеством движения. Оно определяется произведением массы тела на его скорость. Также его можно найти через длительность действия силы на это тело. Физический смысл имеет не сам импульс, а его изменение.
Вам понадобится
- - весы;
- - спидометр или радар;
- - динамометр;
- - калькулятор.
Инструкция
Определите массу тела с помощью весов . Измерьте его скорость. Сделайте это при помощи спидометра или специального радара в . Вычислите импульс тела p как произведение его массы m на скорость v (p=m∙v). Например, если скорость тела равна 5 м/с, а его 2 кг, то импульс равен p=2∙5=10 кг∙м/с.
Важнее умение находить изменение импульса тела , поскольку импульс является характеристикой удара, при котором эта величина изменяется. Для того чтобы найти изменение импульса тела , отнимите от конечного импульса начальный, учитывая при этом, что величина это векторная. Таким образом, изменение импульса тел равно вектору Δp, который является разностью векторов p2 (конечного импульса) и p1 (начального импульса).
Совет 6: Какое расстояние от Земли до Марса
На этот вопрос нельзя ответить однозначно, ибо в каждый момент времени расстояние от Земли до Марса будет различаться. Тем не менее можно дать предельно точный ответ. И более того, рассмотреть большое его практическое значение для будущего человечества
Теоретическое рассмотрение вопроса
На этот вопрос нельзя ответить однозначно, ибо в каждый момент времени расстояние от Земли до Марса будет различаться. Объясняется это тем, что планеты солнечной системы находятся в постоянном движении вокруг Солнца (если бы они не вращались вокруг светила, то просто бы упали на его раскаленную поверхность, захваченные гигантской силой притяжения нашей звезды), притом скорость их вращения является разной.
Планеты будут на минимальном расстоянии друг от друга (это примерно 55 миллиона километров), когда Земля находится на одной линии между Солнцем и Марсом. Такое положение планет называется «оппозицией», и случается оно примерно раз в два года. Наибольшим же расстояние между Марсом и Землей будет тогда, когда Солнце находится между этими двумя планетами на одной с ними линии. В этом случае расстояние между планетами будет равняться примерно 400 миллионам километров.
Практическое значение вопроса
Хотя Марс является всего лишь второй по близости к Земле планетой (первенство здесь принадлежит «утренней звезде» - Венере), тем не менее именно он стал самым вероятным кандидатом на приоритетное освоение и колонизацию человечеством. Ведь в отличие от Венеры, температура на поверхности которой достигает невыносимые для людей +500 градусов, а давление в 92 раза больше земного – Марс имеет весьма терпимые условия. На экваторе «красной планеты» температура поднимается до +20 градусов, давление меньше земного, а также на планете присутствует вода. К тому же, в отличие от той же Луны, притяжение Марса достаточно сильное, чтобы удерживать свою атмосферу.
Таким образом, прежде всего именно эти факторы объясняют значительный интерес землян к их красному соседу, проявившийся с середины прошлого века в отправке с Земли различных исследовательских станций и роботов-марсоходов. Начало этому процессу положил в далеком 1960-ом году Советский Союз, первым отправивший к Марсу свои космические корабли и первым же спустившийся на его поверхность.
Разумеется, экономически выгодно отправлять к Марсу посланцев с Земли, только когда расстояние между планетами является наименьшим – в этом случае технологии на современном этапе развития нашей цивилизации позволяют космическим аппаратам добраться до Марса примерно за 150-300 дней (при их средней скорости в 20 000 км/ч); точное количество времени в пути зависит от скорости запуска, маршрута, положения планет, количества топлива и полезного оборудования на борту.
Но такой срок все еще достаточно велик, чтобы отправлять человеческий экипаж к Марсу, пусть даже по самому краткому пути. Длительность космического перелета более 250 дней для людей становится опасной ввиду постоянного действия на них фонового радиоактивного излучения, присутствующего в межпланетном пространстве. Большую опасность представляют собой также вспышки и бури на Солнце, которые могут погубить будущих космонавтов за считанные часы. Поэтому вопрос сокращения времени преодоления межпланетного расстояния между Марсом и Землей является еще очень актуальным.
Видео по теме
