Занимательная физика в вопросах и
ответах. Сайт Елькина Виктора. (Заслуженный учитель РФ. Учитель-методист.) |
АСТРОНОМИЯ |
|
КАЛЕНДАРЬ И ВРЕМЯ
Что такое время? Лучше, чем в песне: "Есть только миг между прошлым и будущим..." не скажешь. Точное определение времени дать весьма сложно, но это не помешало людям научиться его измерять, связывая с деятельностью периодических процессов. Объектами, которые всегда под рукой, является Земля, Луна и Солнце. Движение Земли вокруг Солнца определяет год, движение Луны вокруг Земли - месяц, вращение Земли вокруг своей оси - сутки, сутки делятся на 24 часа, каждый час на 60 минут, минута - на 60 секунд. Кажется, все просто.
1. ДЕНЬ И НОЧЬ - СУТКИ ПРОЧЬ
1А. Пересвет. Не люблю я зиму, - день короткий, а ночи длинные. То ли дело летом, до 11 ч светло. А как вы думаете, есть ли на земном шаре такое место, где день равен ночи круглый год?
Елисей: Такого не может быть.
Ярослав: Помните, мы ездили к бабушке на юг. Там, даже зимой день значительно длиннее нашего, а летом короче. А в Мурманске, где они раньше жили, зимний день короче нашего, а летом - значительно длиннее. Значит, продолжительность дня зависит от широты места и времени года. День может быть равен ночи круглый год на экваторе, где граница освещения делит большой круг экватора на две равные части при любом положении земного шара относительно Солнца.
Пересвет: Такое было бы возможно, если бы ось вращения Земли не была бы наклонена к плоскости соей орбиты.
1Б. Елисей. Предположим, что сейчас продолжительность дня уменьшается, а весной -увеличивается. Значит ли это, что существуют такие дни, когда и в наших широтах продолжительность дня равна продолжительности ночи?
Ярослав: Это может быть в дни осеннего и весеннего равноденствий - и не только в наших широтах, а на всем земном шаре.
Пересвет: Но в году примерно 6 раз день равен ночи. Так, например, 21, 22 и 23 марта разница в продолжительности дня составляет одну - две секунды.
1В. Ярослав. А что было бы, если бы ось Земли не была наклонена к своей орбите, и была бы перпендикулярна ей?
Пересвет. Тогда день был бы равен ночи всегда только на экваторе.
Елисей. В этом случае экватор совпадал бы с эклиптикой всегда, а не только в дни весеннего и осеннего равноденствий, поэтому и день не менял бы своей длительности в течение года, а был бы постоянен, но на каждой широте была бы своя продолжительность дня.
Ярослав. На экваторе всегда день равен ночи, т.е. 12 часам, а Солнце проходит через зенит каждый день. На всех промежуточных широтах день тоже всегда равен ночи, а Солнце достигает каждый день одной и той же высоты. И только на полюсе всегда ни день, ни ночь. Солнце ходит по горизонту.
2. ЧТО ПОКАЗЫВАЮТ ЧАСЫ?
Елисей. Сейчас 10 часов 14 минут. Кстати, как вы думаете, что имеют в виду, когда говорят, что часы показывают 10 часов 14 минут?
Ярослав: Московское время.
Пересвет: Только местное время.
Елисей: Вспомните, что сутки содержат 24 часа. За это время Земля поворачивается на 360 градусов, то есть за 1 ч она повернется на 15 градусов. 10 часов означает, что Солнце из суточного пути в 360 градусов прошло 150 градусов. А минутные стрелки всех часов в мире должны идти одинаково, показывая доли часа. Часы показывают смещение Солнца относительно центрального меридиана местного часового пояса.
3. СИГНАЛЫ ТОЧНОГО ВРЕМЕНИ
При решении очередной задачи друзья услышали: "Передаем сигналы точного времени. В Москве 16 часов, в Кирове 17 часов, в Перми -18.... В Петропавловске-Камчатском - полночь". В чем причина такого разнообразия?
Пересвет: Вся территория России поделена на области, и в каждой из них принято свое время, отличное от московского.
Ярослав: В один и тот же момент в разных местах на Земле время разное: на обращенной к Солнцу части Земли - день, на противоположной - ночь, а в остальных местах - промежуточное. При перемещении вдоль параллелей пришлось бы все время переводить часы. Это неудобно делать каждую минуту, поэтому договорились поделить поверхность Земли на 24 часовых пояса.
Елисей: В каждом часовом поясе время, определяемое движением Солнца, отличается от времени соседнего на 1 ч, увеличиваясь от Гринвича к востоку.
4. НОВЫЙ СТИЛЬ
Известно, что в 1918 г. Совет Народных Комиссаров РСФСР принял постановление о переходе на новый стиль исчисления времени для устранения отставания российского календаря от общеевропейского. Постановили, что за 1 февраля 1918г. следующим днем будет 15 февраля 1918г. Таким образом, Октябрьская революция, которая совершилась 25 октября по старому стилю, стала отмечаться 7 ноября по новому стилю, т. е. на 13 дней позже. Почему же Новый год отмечается на 13 дней раньше, а не позже старого Нового года? А 1 мая и 8 марта вообще не сдвинулись по числам нового и старого стилей?
Ярослав. Дело в том, что праздник Октября решили отмечать в тот день, в который он свершился. По старому стилю этот день считался 25 октября, а по новому - тот же день называется 7 ноября. И если бы Россия раньше перешла на новый стиль, как и вся Европа, то этот день был бы 7 ноября сразу. Новый год же - условность. Он отмечается в тот день, который называется 1 января, т.е. является первым днем нового года.
Елисей. Здесь можно добавить, что 1 Мая и 8 Марта - международные праздники. Они, как и Новый год, привязаны к календарю, а не к событию.
Пересвет: Старый Новый год - установившаяся традиция. Кстати, за начало нового года можно принять любой день. На Руси начало нового года было перенесено на 1 января Петром-I в 1700 г. И сейчас есть страны, где начало нового года, приходится не на 1 января. А поэтому Рождество во всем мире отмечают 25 декабря, а мы - 7 января?
Ярослав. Не во всем мире, а в католическом. Католическая церковь давно перешла на новый стиль летоисчисления, а русская православная церковь не переходила.
5. МЕДНЫЙ ВСАДНИК
Пересвет. Послушайте, что написано в поэме А. С. Пушкина "Медный всадник".
...И не пуская тьму ночную
На золотые небеса,
Одна заря сменить другую
Спешит, дав ночи полчаса.
Интересно, что это за ночь и где она наблюдается?
Ярослав: За Полярным кругом.
Елисей: Это белые ночи. Они наблюдаются в дни, близкие к летнему солнцестоянию, в тех широтах, где полуночная глубина Солнца меньше 18 градусов, т. е. меньше той глубины, при которой наступает конец астрономических сумерек. Особенно светлыми белые ночи бывают на широтах от 59° до 66,5°, где полночная глубина Солнца меньше 8 градусов. Белые ночи начинаются с широты 49°. Во время такой ночи освещенность небесного свода даже в полночь близка к вечерней, и наступившие сумерки не усиливают темноты.
Пересвет: Если есть белые ночи, значит, должны быть и черные дни?
Елисей: Черные дни начинаются с широты 66° 33 минут в дни зимнего солнцестояния. Эти широты можно определить, если из 90° вычесть 23°27 минут - угол наклона плоскости небесного экватора к плоскости эклиптики. Опыт показывает, что вечером при ясном небе освещение в домах включают не сразу после захода Солнца, а тогда, когда оно опустится за горизонт на 7°. Промежуток времени от момента захода Солнца до того, как оно опустится на 7°, называют гражданскими сумерками.
Ярослав: Значит, белые ночи можно наблюдать не только в Северном полушарии, но и в Южном только в дни, близкие к нашему земному солнцестоянию.
6. У ПРИЯТЕЛЯ
Два путешественника, объехав Землю, один - с запада на восток, другой - с востока на запад, встретились у приятеля, который никуда не уезжал. Один из них утверждал, что воскресенье было вчера, другой - что оно будет завтра, а приятель вообще заявил, что воскресенье - сегодня. Кто же из них прав?
Пересвет: Они все правы, так как, вероятно, не переводили стрелки часов, пребывая на территорию, где другое время.
Ярослав: Чтобы не пришлось попадать в такую неприятную ситуацию при кругосветном путешествии, следует, двигаясь на восток, при прохождении линии перемены дат (180° з.д.) считать одни и те же сутки дважды. При движении на запад, чтобы не отставать от Солнца, пропускать одни сутки.
Елисей: Что вы спорите? Все это ерунда, это не может быть!
7. НОВЫЙ ВЕК
Ребята смотрели новости по телевизору. Диктор вдруг объявил: "Билл Клинтон поведет страну в новый век и новое тысячелетие". Когда же это произойдет?
Ярослав: Все ясно. Выборы президента были в 1996 г., а президент избирается на 4 года, следовательно, новый XXI век наступит в 2000 г.
Елисей: Новый век наступит в 00 ч 00 минут 1 января 2001 года.
Пересвет: Правильно, 2000 год - это последний год ХХ столетия, поэтому ХХI век начнется в 00 часов 00 минут 1 января 2000 года по местному времени.
8. ВСЕ ВРУТ КАЛЕНДАРИ?
Елисей. Месяцы сентябрь, октябрь, ноябрь и декабрь являются соответственно девятым, десятым, одиннадцатым и двенадцатым по порядку их следования в году. Между тем их названия не что иное, как латинские числительные: седьмой, восьмой, девятый и десятый. В чем причина такого несоответствия?
Пересвет: Так придумали древние астрономы, вернее, астрологи, которые составляли календари. Названий тогда не было, вот и считали: первый, второй и т.д.
Ярослав: Я с тобой не согласен. Как же не было? Май - это число? Названия месяцев были, но количество месяцев было другим.
Елисей. Месяцев было всего 12, но первым считался март, поэтому римляне отмечали Новый год 1 марта.
9. ВРЕМЯ ДЛЯ МАЛЕНЬКИХ
Пересвет. Послушайте, что написано в книжке: "С тех пор, как Незнайка совершил путешествие в Солнечный Город, прошло два с половиной года. Хотя для нас с вами это не так уж много, но для маленьких коротышек два с половиной года - срок очень большой..." Может ли такое быть?
Елисей. Думаю, что нет. Время для всех течет одинаково. Для больших и маленьких.
Ярослав. В книжке, очевидно, имеется в виду восприятие времени. Если коротышки живут 5-10 лет, то 2,5 года довольно существенный срок. Для особей, живущих 200-300 лет, 2,5 года совсем немного.
КОДЫ ПРАВИЛЬНЫХ ОТВЕТОВ «Календарь и время»
№ вопроса |
1А |
1Б |
1В |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Ответы |
Я |
Я |
ЯЕ |
Е |
ЯЕ |
ЯЕП |
ЕЕЯ |
Я |
Е |
Е |
ЯЕ |