Zaćmienia
|
|
|
Podczas obserwacji jednego z zakryć Jowisza przez Księżyc
obserwator odnotował czas pomiędzy I i II kontaktem, wynoszący
56 sekund. Przez I kontakt rozumiemy pierwsze zetknięcie obu
tarcz, przez II kontakt - koniec widoczności tarczy planety.
Współrzędne równikowe (rektascensja,
deklinacja) Księżyca dla miejsca obserwacji pół godziny
przed I kontaktem (a1, δ1)
i pół godziny po I kontakcie (a2,
δ2) były następujące:
Przyjmując upraszczająco, że zakrycie było centralne, oblicz odległość Jowisza od Ziemi. Promień równikowy Jowisza rJ = 7,14 · 107[m]. [XLV OA I ETAP]W celu ujednolicenia jednostek przygotowujemy:
ODP.Odległość Jowisza od Słońca wynosi 5,203 [au]. W przedstawionym rozwiązaniu mamy klasyczny przykład stosowania przybliżeń: - ruch Księżyca na sferze potraktowaliśmy jako ruch jednostajny, prostoliniowy, - fragment sfery niebieskiej przybliżyliśmy trójkątem prostokątnym, jak w geometrii płaskiej, - drogę środka Księżyca w czasie Δt = 56 [s] przybliżyliśmy łukiem i zastosowaliśmy definicję miary łukowej. Czy i kiedy wolno nam tak postępować? Odpowiedź - na to proste z pozoru pytanie - jest jedną z trudniejszych - szczególnie w naukach empirycznych (tutaj fizyka i astronomia). Jednocześnie wiadomo z jaką niewiarygodną precyzją spotykamy się w astronomii (praktycznej i teoretycznej). Myślę, że taki był zamysł autora zadania; dyskusja na postawiony problem byłby interesująca w pracy z uczniami-członkami kółka astronomicznego.
|
Czy może dojść do całkowitego zakrycia Jowisza przez Wenus w
sytuacji, gdy Wenus znajdzie się w maksymalnej elongacji?
Odpowiedź uzasadnij rachunkiem. Załóż, że orbity planet są
kołowe i leżą w jednej płaszczyźnie.
Jako dane liczbowe przyjmij:
[LIX OA I ETAP]
ODP.NIE, , średnica kątowa Jowisza jest większa niż średnica kątowa Wenus. Zauważmy, że możliwe są takie dwie konfiguracje: Wenus jest w maksymalnej elongacji wschodniej lub zachodniej. Zwróćmy również uwagę no to, że nasze rozważania miały charakter czysto geometryczny, ale w rzeczywistości obserwacyjnej blask Wenus będzie dominował nad jasnością Jowisza; wielkość gwiazdowa Wenus w elongacji wynosi –4m4, a Jowisza waha się w granicach –2m3...–2m7 [9].
|
4 stycznia 2011 roku w Polsce było obserwowane częściowe
zaćmienie Słońca. Podstawowe dane dotyczące tego zjawiska w
Warszawie zawiera poniższa tabelka:
Przyjmując, że średnice kątowe Słońca i Księżyca były równe oblicz, jaką część natężenia oświetlenia poza zaćmieniem stanowiło natężenie oświetlenia w momencie maksymalnej fazy (bez uwzględniania ekstynkcji). Uwzględniając zjawisko ekstynkcji oraz przyjmując, że jasność obserwowana Słońca jest równa –26,8 magnitudo, a współczynnik ekstynkcji w zakresie widzialnym wynosi 0,2 magnitudo, oblicz jasność obserwowaną Słońca podczas maksymalnej fazy zjawiska. [LIV OA II ETAP]Nie wiadomo, co autor zadania miał na myśli podając
maksymalną fazę zaćmienia, czy:
Ekstynkcja międzygwiazdowa – osłabienie blasku gwiazdy wskutek przejścia światła wysyłanego przez gwiazdę przez materię międzygwiazdową ew. atmosferę. Ekstynkcja powoduje zwiększenie wielkości gwiazdowej. Oznaczamy ją symbolem A i wyrażamy w magnitudo. ODP.Warto zwrócić uwagę na nieznaczną zmianę w jasności Słońca w obydwu przypadkach. Ciekawe: ubytek jasności Słońca - przy tej fazie zaćmienia - na ogół nie jest zauważalny dla astronoma-amatora. Proponuję przeprowadzić dyskusję dla k z <0,1>; łatwo wtedy uchwycimy różnicę pomiędzy płytką a głęboką fazą zaćmienia (zmiany jasności Słońca).
|
Rozpatrzmy takie zaćmienie Słońca, które zaczyna się dokładnie w
momencie, gdy linia łącząca środki tarcz Słońca i Księżyca jest
prostopadła do ekliptyki, czyli drogi Słońca na sferze. Jakie to
będzie zaćmienie? Oceń jak długo ono trwa z punktu widzenia
obserwatora geocentrycznego, w sytuacji, gdy Ziemia jest w
średniej odległości od Słońca, a Księżyc w średniej odległości
od Ziemi.
Uwaga: całe zjawisko zachodzi na niewielkim obszarze sfery niebieskiej i można je rozpatrywać tak, jakby przebiegało na płaszczyźnie, a wprowadzenie obserwatora geocentrycznego dopuszcza pominięcie wpływu obrotu Ziemi na czas zjawiska. [XLVIII OA II ETAP]
ODP.Czas trwania zjawiska - 10,2 [min.]
|
W dniu 26 czerwca 2010 roku nastąpi częściowe zaćmienie
Księżyca. Podstawowe parametry tego zaćmienia są zamieszczone na
załączonym schematycznym rysunku.
Dla obserwatora znajdującego się w geometrycznym środku widocznej z Ziemi tarczy Księżyca oblicz: 1) momenty początku i końca fazy całkowitości tego zjawiska, 2) przybliżone momenty wschodu i zachodu Słońca na Księżycu w miejscu obserwacji zjawiska. W rozwiązaniu pomiń efekty związane z libracją Księżyca i ziemską atmosferą, a także przyjmij, że orbita Księżyca jest okręgiem o promieniu a = 384400 [km].
[LIII OA III ETAP]AD 1
- w średniej odległości Księżyca od Ziemi średnica jego cienia: - prędkość orbitalna Księżyca:
AD 2Nie bardzo rozumiem intencje autora zadania; wschód i zachód
Słońca dla obserwatora na Księżycu mają związek tylko z lokalnym
horyzontem i są wywołane jego ruchem obrotowym Księżyca. Może
się zdarzyć, że w czasie zachodu czy wschodu Słońca nastąpi jego
zaćmienie, ale - generalnie - zjawiska przedstawione w p.1 i 2
nie mają z sobą nic wspólnego. ODP.
i symetrycznie wschód: 16 lipca godz. 4 - ta (czasu ziemskiego).
|
Zespół Przedmiotowy Chemii-Fizyki-Informatyki w I Liceum Ogólnokształcącym im. Kazimierza Brodzińskiego w Tarnowie ul. Piłsudskiego 4 ©2024 mgr Jerzy Wałaszek |
Materiały tylko do użytku dydaktycznego. Ich kopiowanie i powielanie jest dozwolone
pod warunkiem podania źródła oraz niepobierania za to pieniędzy.
Pytania proszę przesyłać na adres email:
Serwis wykorzystuje pliki cookies. Jeśli nie chcesz ich otrzymywać, zablokuj je w swojej przeglądarce.
Informacje dodatkowe.