Примеры явлений астрономических: Физические и астрономические явления: примеры

Физические и астрономические явления: примеры

Еще на заре человеческой цивилизации явления окружающей природы вызывали интерес у человека. В те далекие времена они вызывали страх, и объяснялись при помощи различных суеверий. Но благодаря трудам ученых разных эпох, сегодня человек обладает знанием о том, в чем заключается их смысл. Какие можно привести примеры астрономических и физических феноменов, наблюдаемых в окружающем мире?

Две категории явлений

К астрономическим явлениям относят события планетарного масштаба – это солнечное затмение, звездный ветер, параллакс, вращение Земли вокруг своей оси. Явления физические – это испарение воды, преломление света, молния и другие феномены. В течение длительного времени они изучались различными исследователями. Поэтому сегодня детальное описание физических и астрономических явлений доступно каждому.

Вращение Земли

На протяжении нескольких столетий ученые исследовали этот феномен, и выяснили, что он имеет немало интересных характеристик. Земля совершает один оборот вокруг Солнца за 365,24 дня, и именно этим объясняется необходимость еще одного дополнительного дня каждые четыре года (когда наступает високосный год). Скорость вращения нашей планеты составляет 108 тыс. км./час. Расстояние от Земли до Солнца всегда разное. Обычно наша планета бывает ближе всего к Солнца 3 января, а дальше всего – 4 июля.

Это астрономическое явление было исследовано еще во времена Древней Греции. Период, когда Земля располагается ближе всего к Солнцу, зовется перигелием, а период наибольшей отдаленности Земли – афелием. Однако смена времен года определяется не близостью к звезде, а наклоном земной оси. Земля движется по эллиптической орбите. Впервые эта картина была описана Иоганном Кеплером.

Явление солнечного ветра

Мало кто задумывается о том, что магнитные бури и северное сияние непосредственно связаны с таким астрономическим явлением, как звездный ветер. Его воздействию подвержены также планеты Солнечной системы. Звездный ветер представляет собой поток гелиево-водородной плазмы. Он начинается в короне звезды (в нашем случае, Солнца), и двигается с гигантской скоростью, преодолевая миллионы километров пространства.

Поток звездного ветра состоит из протонов, альфа-частиц, а также электронов. Каждую секунду с поверхности нашей звезды уносятся миллионы тонн вещества, распространяясь по всей Солнечной системе. Ученые заметили, что существуют места с различной плотностью солнечного ветра. Эти участки в нашей системе двигаются вместе с Солнцем, являясь производными его атмосферы. По скорости ученые-астрономы различают медленный и быстрый солнечный ветер, а также его высокоскоростные потоки.

Солнечное затмение

Это астрономическое явление в прошлом вселяло в людей трепет и страх перед загадочными силами природы. Считалось, что во время солнечного затмения кто-то пытается погасить Солнце, и поэтому светило нуждается в защите. Люди вооружались копьями и щитами, и шли «на войну». Как правило, солнечное затмение вскоре прекращалось, и люди возвращались в пещеры, довольные тем, что смогли прогнать злых духов. Сейчас смысл этого астрономического явления хорошо изучен астрономами. Он заключается в том, что Луна затмевает наше светило на определенный промежуток времени. Когда Луна, Земля и Солнце выстраиваются рядом в одну линию, мы можем наблюдать явление солнечного затмения.

Астрономические события

Солнечное затмение – это один из самых интересных феноменов. Это астрономическое явление в 2016 году наблюдалось 9 марта. Лучше всего это солнечное затмение было заметно жителям Каролинских островов. Оно продолжалось в течение 6 часов. А в 2017 году ожидается немного другое масштабное событие – 12 октября 2017 года недалеко от Земли пролетит астероид ТС4. А 12 октября 2017 года ожидается пик звездного дождя Персеиды.

Молния

Молния относится к категории физических явлений. Это один из самых загадочных феноменов. Практически всегда ее можно заметить во время летней грозы. Молния представляет собой искру гигантских размеров. Она обладает поистине гигантской длиной – несколько сотен километров. Сначала мы можем видеть молнию, и только после этого – «слышать» ее голос, гром. Звук распространяется в воздухе медленнее, чем свет, поэтому мы слышим гром с задержкой.

Молния рождается на большой высоте, в грозовом облаке. Обычно такие облака появляются во время жары, когда нагревается воздух. В то место, где зарождается молния, слетается неисчислимое количество заряженных частиц. Наконец, когда их становится очень много, гигантская искра вспыхивает, и появляется молния. Иногда она может ударить в Землю, а иногда – разрывается непосредственно в грозовом облаке. Это зависит от типа молнии, которых насчитывают более 10.

Испарение

Примеры физических и астрономических явлений можно наблюдать в повседневной жизни – они настолько привычны человеку, что иногда попросту не замечаются. Одним из таких феноменов является испарение воды. Каждый знает, что если повесить белье на веревку, то через время влага испарится из него, и оно станет сухим. Испарение представляет собой процесс, в ходе которого жидкость постепенно превращается в газообразное состояние. Молекулы вещества подвержены воздействию двух сил. Первая из них – это сила сцепления, которая удерживает частицы между собой. Вторая – это тепловое движение молекул. Эта сила заставляет их двигаться в разные стороны. Если эти силы уравновешены, вещество представляет собой жидкость. На поверхности жидкости частицы движутся быстрее, чем внизу, и поэтому быстрее преодолевают силы сцепления. С поверхности молекулы улетают в воздух – происходит испарение.

Преломление света

Чтобы привести примеры астрономических явлений, нередко нужно обратиться к научным источникам информации, или же провести наблюдения при помощи телескопа. Физические явления можно наблюдать, не выходя из дома. Одним из таких феноменов является преломление света. Его смысл заключается в том, что луч света меняет свое направление на границу двух сред. Часть энергии всегда отражается от поверхности второй среды. В том случае, если среда является прозрачной, луч частично распространяется сквозь границу двух сред. Этот феномен и называется преломлением света.

При наблюдении этого явления возникает иллюзия изменения формы предметов, их расположения. Убедиться в этом можно, если в стакане воды установить под наклоном карандаш. Если посмотреть на него сбоку, покажется, что часть карандаша, находящаяся под водой, как бы отодвинута в сторону. Этот закон был открыт еще во времена Древней Греции. Затем он был установлен опытным путем в XVII веке и объяснен при помощи закона Гюйгенса.

приведите примеры явлений, изучаемых разными разделами астрономии — Спрашивалка

ОР

Олег Румянцев

  • пример
  • раздел
  • астрономия

ЮН

Юрий Николаев

Добрый день!

Современная астрономия подразделяется на ряд отдельных разделов, которые тесно связаны между собой, и такое разделение астрономии, в известном смысле, условно. Главнейшими разделами астрономии являются:

1. Астрометрия — наука об измерении пространства и времени. Она состоит из: а) сферической астрономии, разрабатывающей математические методы определения видимых положений и движений небесных тел с помощью различных систем координат, а также теорию закономерных изменений координат светил со временем; б) фундаментальной астрометрии, задачами которой являются определение координат небесных тел из наблюдений, составление каталогов звездных положений и определение числовых значений важнейших астрономических постоянных, т. е. величин, позволяющих учитывать закономерные изменения координат светил; в) практической астрономии, в которой излагаются методы определения географических координат, азимутов направлений, точного времени и описываются применяемые при этом инструменты.

2. Теоретическая астрономия дает методы для определения орбит небесных тел по их видимым положениям и методы вычисления эфемерид (видимых положений) небесных тел по известным элементам их орбит (обратная задача) .

3. Небесная механика изучает законы движений небесных тел под действием сил всемирного тяготения, определяет массы и форму небесных тел и устойчивость их систем.

4. Астрофизика изучает строение, физические свойства и химический состав небесных объектов. Она делится на: а) практическую астрофизику, в которой разрабатываются и применяются практические методы астрофизических исследований и соответствующие инструменты и приборы; б) теоретическую астрофизику, в которой на основании законов физики даются объяснения наблюдаемым физическим явлениям. Ряд разделов астрофизики выделяется по специфическим методам исследования.

5. Звездная астрономия изучает закономерности пространственного распределения и движения звезд, звездных систем и межзвездной материи с учетом их физических особенностей.

6. Космогония рассматривает вопросы происхождения и эволюции небесных тел, в том числе и нашей Земли.

7. Космология изучает общие закономерности строения и развития Вселенной.

Всего Вам хорошего!

МЦ

Михаил Цыцерев

Современная астрономия условно разделяется на отдельные разделы тесно связанные между собой. Эти разделы занимаются решением определённых задач.

1. Изучение видимых и действительных положений и движений небесных тел в пространстве, а также определение их размеров и формы. Этим занимаются следующие разделы:
*АСТРОМЕТРИЯ — наука об измерении пространства и времени. Она включает в себя несколько направлений:
…….сферическая астрономия — раздел занимающийся разработкой математических методов определения видимых положений и траекторий движений небесных тел с использованием различных систем координат, а также законов изменения координат небесных объектов;
…….фундаментальная астрометрия — раздел занимающийся определением координат небесных тел исходя из многолетних наблюдений, составлением каталогов звездных положений и определением числовых значений для важнейших астрономических постоянных;
……. практическая астрономия — раздел занимающийся разработкой методов определения географических координат, азимутов направлений, точного времени и применяемыми при этом инструментами.
*ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ изучает методы для определения орбит небесных тел по их видимым положениям, а также методы позволяющие вычислять эфемериды небесных тел зная элементы их орбит.
*НЕБЕСНАЯ МЕХАНИКА занимается изучением законов движения небесных тел под действием сил всемирного тяготения, определяет форму и массу небесных тел, а также устойчивость их систем.

Вместе астрометрию, теоретическую астрономию и небесную механику часто называют КЛАССИЧЕСКОЙ астрономией.

2. Изучение строения и химического состава, а также физических условий на поверхности и в недрах небесных тел. Для этого служат следующие разделы:
*АСТРОФИЗИКА — наука которая изучает строение, физические свойства и химический состав небесных объектов. В свою очередь она разделяется на:
………..практическую астрофизику — задача которой разработка и применение на практике различных методов астрофизических исследований, а также разработка соответствующих инструментов и приборов;
………. .теоретическую астрофизику — цель которой на основании законов физики дать объяснения наблюдаемым физическим явлениям.
*ЗВЕЗДНАЯ АСТРОНОМИЯ изучает законы пространственного распределения и движения звезд, звездных систем, а также межзвездной материи с учетом их физических особенностей.

3. Решением проблем происхождения и развития отдельных небесных тел и их систем занимаются:
*КОСМОГОНИЯ которая рассматривает общие вопросы происхождения и эволюции небесных тел, в том числе и нашей Земли.
*КОСМОЛОГИЯ изучает общие законы происхождения и развития Вселенной.

Похожие вопросы

Приведите примеры атомных явлений

Что изучает астрономия?

Приведите по 10 примеров физических явлений

Приведите примеры использования явления радиоактивности.

приведите примеры магнитных явлений

Как изменится число, число, если его разделить на 0,5? Приведите примеры.

С чего начать изучать астрономию?

Приведите примеры исторических событий и явлений, которые по-разному оцениваются историками.

приведите по 5 примеров физических, химических и биологических явлений.

В чем общяя историческая судьба разных государств? Приведите примеры

астрономических опасностей для жизни | Астрономия 801: Планеты, звезды, галактики и Вселенная

Версия для печати

Поскольку мы рассмотрели возможности существования жизни в галактике Млечный Путь, мы должны также рассмотреть вероятность того, что астрономические явления могут быть ответственны за прекращение жизни либо на Земле или в другом месте. Есть несколько астрономических событий, которые могут сыграть роль в сокращении срока жизни планеты или луны, на которых есть жизнь.

Первая опасность, которую мы должны принять во внимание, — это катастрофическое столкновение, похожее на то, которое, вероятно, погубило динозавров на Земле. Вы уже видели, например, воздействие кометы Шумейкера-Леви 9на Юпитере, который высвободил большое количество энергии. Мы также видим в нескольких различных объектах Солнечной системы свидетельства более масштабных столкновений. Например, на Марсе есть ударный бассейн Hellas Planitia, показанный ниже.

Рисунок 12.8: Топографическая карта поверхности Марса в регионе Hellas Planitia

Предоставлено: NASA Mars Global Surveyor / Wikipedia

Объект, который оставил этот кратер диаметром более 1000 миль, вероятно, был астероидом. Сила удара отбросила обломки на несколько тысяч миль и оставила слой обломков толщиной примерно в милю над большей частью южного полушария Марса.

Спутник Сатурна под названием Мимас значительно меньше Марса, но также несет на себе отметку сильного удара в прошлом, как показано ниже.

Рис. 12.9: Изображение спутника Сатурна Мимас, сделанное Кассини, со следами сильного удара в прошлом

Авторы и права: НАСА Кассини

Удар, образовавший этот кратер, вероятно, почти уничтожил этот спутник. Учитывая видимые свидетельства массивных столкновений с планетами и лунами в Солнечной системе, вы можете спросить, какова вероятность столкновения такого масштаба в нашем будущем. За всю историю человечества произошло серьезное воздействие на Землю. К счастью, оно произошло в относительно необитаемом районе Сибири и получило название «Тунгусское событие». Ниже приведено изображение, показывающее некоторые разрушения.

Рисунок 12.10: Фотография упавших деревьев во время Тунгусского события

Источник: Википедия

Точное происхождение Тунгусского события до сих пор неизвестно, хотя данные свидетельствуют о том, что метеор или комета взорвались в атмосфере до того, как достигли Земли. Однозначного кратера не осталось; однако деревья на десятки миль вокруг этого места были сплющены взрывом, который, по оценкам, высвободил энергию, эквивалентную примерно 15 мегатоннам в тротиловом эквиваленте. Статистически ожидается, что события такого масштаба будут происходить на Земле примерно раз в столетие. Ожидается, что более крупные удары, подобные тому, что убил динозавров, будут происходить примерно раз в 50 миллионов лет. Самым большим ударом по Земле после Тунгусского метеорита стал Челябинский метеорит, который, по оценкам, высвободил в атмосферу энергию, эквивалентную 500 килотоннам в тротиловом эквиваленте. Чтобы попытаться получить заблаговременное предупреждение о потенциальном воздействии, предпринимаются некоторые усилия по наблюдению и каталогизации всех Околоземные объекты (ОСЗ), то есть метеоры и астероиды, достаточно большие, чтобы причинить значительный ущерб Земле.

Хотите узнать больше?

Конгресс поручил НАСА исследовать ОСЗ и разработать планы по предотвращению их столкновения с Землей. Информация о программе НАСА доступна на сайте «Программа объектов, сближающихся с Землей». В частности, если вы слышали о возможности столкновения Земли с Апофисом в 2029 или 2036 году, там есть всестороннее обсуждение этого объекта.

Существует также программа под названием «SpaceWatch», которая самостоятельно занимается поиском ОСЗ.

НАСА подверглось некоторой критике за свою работу по подготовке к отклонению любых потенциально опасных астероидов. Организация под названием «Фонд B612» работает над этим самостоятельно.

Потенциальное столкновение Земли с массивным астероидом — это один из способов, которым наша планета находится в опасности из-за астрономического явления; но, к сожалению, не единственный. Одна из других возможностей, которую мы должны рассмотреть, — это столкновение Земли с молекулярным облаком газа. Взаимодействие Земли с таким облаком, вероятно, разрушит нашу атмосферу. Земля также может находиться на пути струи излучения гамма-всплеска, который будет бомбардировать Землю излучением достаточно высокой энергии, чтобы снова вызвать катастрофические последствия для атмосферы. Частота этих событий также может быть оценена, и оба они представляют собой события типа 1 на 1 миллиард лет.

‹ Поиск внеземного разума (SETI)
вверх
Дополнительные ресурсы ›

Изучение природы астрономических явлений в контексте системы Солнце/Земля/Луна – Изучение физических явлений

Изучение природы астрономических явлений в контексте системы Солнце/Земля/Луна
[latexpage]

Содержание

I. Введение

II. Определение студенческих ресурсов

A. Документирование начальных знаний о Солнце, Луне и звездах

Вопрос 5. 1 Что вы уже знаете о Солнце, Луне и звездах?

B. Замечание неба

Вопрос 5.2 Что вы помните об опыте, когда вы видели Солнце, Луну и/или звезды?

Вопрос 5.3 Как люди замечали и представляли Солнце, Луну и звезды в истории культуры, искусства и поэзии?

1. Солнце, Луна и звезды, представленные в культурных историях

2. Солнце, Луна и звезды, представленные в искусстве поэзия

Вопрос 5.4 В каком возрасте ребенок начинает замечать небо?

4. Наблюдение маленького ребенка за Луной в небе: Луна Иосифа

Вопрос 5.5 Как люди вместе говорят о Луне?

5.  Способы говорить о Луне в билингвальном классе в первом классе

III. Центральные мощные идеи, основанные на доказательствах

A. Наблюдение за формой и положением Солнца и Луны на небе

Вопрос 5.6 Где сейчас находится Солнце на небе?

Вопрос 5.7 Где сейчас находится Луна на небе?

1.  Пример первоначального наблюдения студента за небом

2. Нюансы наблюдения за небом

B. Наблюдение за Солнцем

7 Вопрос: Как движется Солнце 9. Как движется Солнце 9. небо?

1. Наблюдение за тем, где и когда Солнце восходит и заходит.

2. Наблюдение за тенью студенческого гномона во время производственной практики на улице во время солнечного занятия

3. Наблюдение за тенью столбового гномона снаружи в солнечный день

4. Наблюдение тени гномона от скрепки или гвоздя в солнечный день.

5. Пример работы учащихся о движении Солнца по небу.

Вопрос 5.9 Насколько велико Солнце?

C. Генерация вопроса о Луне и разработка способов изучения этого вопроса

Вопрос 5.10 Какой вопрос о Луне вы хотите исследовать? Как вы это сделаете?

1. Примеры первоначальных вопросов и выводов группы о Луне

2. Нюансы задавания вопросов, проведения наблюдений и сообщения результатов

Вопрос 5.11 Как выглядит Луна сегодня? Как будет выглядеть Луна в ближайшие дни?

Вопрос 5.12 Какой новый вопрос у вас и членов вашей группы о Луне?

Вопрос 5.13 Как кажется, что Луна движется по небу в течение нескольких часов? несколько дней?

D. Обзор наблюдений, составление прогнозов и постановка вопросов

Вопрос 5.14 Что вы узнали о Луне из своих наблюдений?

1. Пример студенческой работы, обобщающей первоначальные данные о Солнце и Луне

2. Нюансы наблюдения за Луной

E. Выявление закономерностей на основе фактов

Вопрос 5.15 Какую закономерность вы заметили в изменении формы Луны?

Вопрос 5.16 Какую закономерность вы заметили в угле, образованном направлением рук на Солнце и Луну, когда они оба видны?

Вопрос 5.17 Как связаны изменение формы Луны и изменение угла?

Вопрос 5.18 Какую закономерность вы заметили в отношении освещенной стороны Луны и положения Солнца?

F. Прогнозирование восхода и захода фазы Луны

Вопрос 5.19 Как можно предсказать, когда фаза Луны восходит, проходит и заходит?

1.  Создание солнечных часов и использование их для прогнозирования восхода, прохождения и захода Луны

2. Пример работы учащихся, иллюстрирующий, как предсказывать время восхода, прохождения и захода Луны в первой четверти.

3. Пример студенческой работы, обобщающей сильные идеи о Луне

Вопрос 5.20 Какова продолжительность каждой фазы Луны?

Вопрос 5.21 Какие аспекты природы науки уже испытали учащиеся?

IV. Использование центральных идей для разработки двух объяснительных моделей для дня и ночи

Вопрос 5.22 Почему ночью темнеет?

A. Разработка объяснительной модели неподвижной Земли, вращающегося Солнца для дня и ночи

B. Разработка объяснительной модели неподвижного Солнца, вращающейся Земли для дня и ночи

1. Пример работы учащегося по разработке двух объяснительных моделей для дня и ночи

2.  Интерпретация двух разных моделей одного и того же явления

V. Использование основных идей для разработки объяснительной модели для фаз Луны

Вопрос 5.23 Почему Луна в разное время кажется разной формы?

A. Повторение основных представлений об отношениях между Солнцем и Луной

B. Чтение рассказов ребенка о фазах Луны

C. Разработка объяснительной модели для фаз Луны

1.  Примеры работы учащихся по разработке объяснительной модели фаз Луны

D. Объяснение парадокса на основе детальных наблюдений Луны

Вопрос 5.24 Почему кажется, что Луна движется с востока на запад в течение нескольких часов , а с запада на восток в течение нескольких дней?

1. Пример студенческой работы по разрешению парадокса о видимых движениях Луны

2. Разыгрывание объяснения этого парадокса

E. Рассмотрение других аспектов движения Луны

3

5.25 Вращается ли Луна, когда вращается вокруг Земли?

Вопрос 5.26 Как выглядят фазы Луны из других мест на Земле?

F. Развитие представлений о системе Солнце/Земля/Луна, видимой из космоса

Вопрос 5. 27 Как расположены Солнце, Земля и Луна в космосе?

1. Спонтанные детские фантазии

2. Изучение расположения Солнца, Земли и Луны в космосе

Вопрос 5.28  Каковы относительные размеры Солнца и Луны?

3.  Пример студенческой работы, посвященной расположению и относительным размерам Солнца и Луны.

Вопрос 5.29 Как соотносится вид фаз Луны с Земли с видом сверху Солнечной системы?

4. Пример студенческой работы о видах Луны с Земли и над Солнечной системой.

5. Нюансы просмотра фаз Луны сверху Солнечной системы

Вопрос 5.30 Луна вращается вокруг Земли по часовой или против часовой стрелки?

G. Учитывая, что происходит, когда Солнце, Земля и Луна выстраиваются в линию.

Вопрос 5.31 Что вызывает солнечные и лунные затмения?

1. Пример студенческой работы о причинах лунных и солнечных затмений

H. Изучение Интернет-ресурсов о Луне с другом или членом семьи

Вопрос 5.32 Какие Интернет-ресурсы доступны для обучения и изучения Луны ?

1. Пример работы учащегося о том, как привлечь друга или члена семьи к изучению фаз Луны

I. Сделать паузу для повторения перед тем, как перейти к следующему шагу

1. Повторить две объяснительные модели для дня и ночь

2. Обзор объяснительной модели фаз Луны

VI. Развитие дополнительных центральных идей на основе данных о Солнце, Земле и звездах

A. Замечание сезонных закономерностей, очевидных в ночном небе

Вопрос 5.32 Какие сезонные закономерности очевидны в созвездиях, видимых ночью?

B. Замечание сезонных закономерностей в солнечном свете и тенях

Вопрос 5. 34 Какие сезонные закономерности проявляются в движении Солнца по небу?

1. Интерпретация изменений максимальной угловой высоты Солнца

2. Интерпретация данных, полученных из Интернет-ресурсов

3. Пример интерпретации Интернет-данных об изменениях видимого суточного движения Солнца

4. Культурные примеры наблюдения за изменениями максимальной угловой высоты Солнца \(\alpha\)

C. Интерпретация связей между сезонными различиями в видимой угловой высоте Солнца и региональным климатом

Вопрос 5.35 Какова связь между сезонными различиями в видимой угловой высоте Солнца и сезонными температурами и осадками?

VII. Использование центральных идей, основанных на фактических данных, для разработки двух объяснительных моделей для сезонных закономерностей в созвездиях, видимых ночью

Вопрос 5.36 Почему в созвездиях, видимых ночью, существуют сезонные закономерности?

A. Использование геоцентрической модели для объяснения сезонного характера созвездий, видимых ночью

B. Использование гелиоцентрической модели для объяснения сезонного характера созвездий, видимых ночью

VIII. Использование центральных идей для разработки объяснительной модели времен года на Земле

A. Объяснение времен года на Земле с помощью гелиоцентрической модели

Вопрос 5.37 Почему летом жарко, а зимой холодно?

IX. Оценка наклона Земли

A. Разработка и использование математических представлений для оценки наклона оси вращения Земли

Вопрос 5.38 Как можно оценить наклон оси вращения Земли?

1. Представление наклона оси вращения Земли

2. Оценка наклона оси вращения Земли

3. Нюансы при разработке и использовании математического представления оси вращения Земли вращение

4. Оценка широты и максимальной угловой высоты Солнца во время равноденствия

Вопрос 5. 39   Почему широта местоположения, угол \(\phi\) = 90° – угол αe?

5. Определение наклона Земли по разнице между максимальными угловыми высотами Солнца во время летнего солнцестояния, αs, и равноденствия,αe

Вопрос 5.40 Почему наклон, угол ε = угол αs в день летнего солнцестояния – угол αe в день равноденствия?

6. Обсуждение влияния наклона Земли на несколько широт

Вопрос 5.41 Что такое Тропик Рака, Полярный круг и Южный полярный круг?

7. Определение наклона Земли по разнице между максимальными угловыми высотами Солнца в дни равноденствия αe и зимнего солнцестояния αw

Вопрос 5.42 Почему наклон , угол ε = угол αe в день равноденствия – угол αw в день зимнего солнцестояния?

8. Разработка и использование математического представления для оценки наклона Земли, если широта местоположения не известна

Вопрос 5. 43 Почему наклон, \( {\color{Red} \textbf{angle} \ эпсилон = \frac{\textbf{угол} \alpha_s – \textbf{угол} \alpha_\omega}{2}}\)?

9. Обсуждение дополнительных эффектов наклона земной оси на нескольких широтах

Вопрос 5.44 Что происходит в тропиках Козерога, Южного и Полярного кругов?

X. Разработка и использование математического представления для оценки интересующей величины

A. Визуализация взаимосвязей между Солнцем, Землей и Луной посредством действий

Вопрос 5.45  Как Луна вращается вокруг Земли связаны с движением Земли вокруг Солнца?

1. Разыгрывание одновременных движений Земли и Луны

2. Нюансы воспроизведения одновременных движений Земли и Луны

B. Визуализация путем рисования диаграммы и концептуального обдумывания ситуации

Вопрос 5.46  Когда вы видите третью четверть Луны, вы ищете «место в космосе», где вы и все остальные на Земле скоро «окажетесь»! Как скоро вы доберетесь «там»?

1. Составление диаграммы, представляющей ситуацию, и рассмотрение соответствующих мощных идей

2. Пример студенческой работы об одновременном движении Земли и Луны

3. Нюансы работы над данным вопросом

XI. Обдумывание дополнительных вопросов

A. Повторение понимания Солнца, Земли, Луны и звезд

B. Понимание движения

Вопрос 5.47 Как движутся Луна и Земля?

C. Исследовательские силы

Вопрос 5.48 Что заставляет Луну и Землю вращаться по своим орбитам?

Вопрос 5.49 Если Земля притягивает Луну, притягивает ли Луна Землю?

D. Разработка и использование математических представлений сил гравитации

Вопрос 5.50 Какие величины определяют величину сил гравитации?

E. Объяснение океанских приливов

Вопрос 5.51  Какое влияние оказывает сила притяжения Луны на Землю?

Вопрос 5. 52 Как гравитационные силы Луны и Солнца в океанах Земли влияют на приливы и отливы?

F. Изучение падающих предметов

Вопрос 5.53 Что происходит, когда тяжелые и легкие предметы падают с одной высоты одновременно?

1. Документирование начальных знаний о падающих предметах

2. Ролевая игра диалога Галилея о падающих предметах

3. Моделирование исследования Галилео падающих объектов

Вопрос 5.54 Почему легкие и тяжелые объекты падают именно так?

Вопрос 5.55 Что происходит, когда тяжелые и легкие объекты падают с одной и той же высоты в одно и то же время на Луну?

4. Интерпретация мыслей первоклассников о падающих предметах

Вопрос 5.56 Какие представления у первоклассников о падающих предметах?

XII. Установление связей с политикой в ​​области образования

Вопрос 5. 57 Каковы текущие стандарты преподавания естественных наук в разных классах в вашей стране?

Вопрос 5.58 Как бы вы использовали принятые в вашем сообществе стандарты преподавания естественных наук, чтобы привлечь детей к изучению астрономических явлений в системе Солнце/Земля/Луна?

A. Дополнительная информация о США Научные стандарты следующего поколения

B. Размышление о наблюдении за небом

C. Установление связей с пониманием NGSS о природе науки

Вопрос 5.59  Что вы узнали об изучении и преподавании естественных наук из своих исследований в этом модуле?

XIII. Изучение физических явлений: обзор оборудования и расходных материалов для блока 5

 

Рисунки

  • РИС. 5.1   Большая Медведица, Малая Медведица и Полярная звезда в ночном небе.
  • РИС. 5.2 Созвездия Большой Медведицы (Большой Медведицы) и Малой Медведицы (Маленькой Медведицы).
  • РИС. 5.3   Оджибвийские созвездия Рыбака и Луны.
  • РИС. 5.4   Сеятель на закате . Винсент Ван Гог, 1888.
  • РИС. 5.5 Звездная ночь Винсента Ван Гога, 1889.
  • РИС. 5.6   Формат записи наблюдения неба.
  • РИС. 5.7   Первое наблюдение учащегося за небом с прогнозами на более позднее время дня.
  • РИС. 5.8   Учащиеся рисуют тень члена группы на тротуаре.
  • РИС. 5.9  Прямоугольный треугольник, образованный гномоном, его тенью и лучами Солнца.
  • РИС. 5.10   Дети отмечают кончик тени от столба на игровой площадке.
  • РИС. 5.11   Дети отмечают тень от кончика ногтя на доске для теней.
  • РИС. 5.12   Эскиз учащегося теневого сюжета с гномоном из скрепки.
  • РИС. 5.13 Набросок тени члена группы на тротуаре в начале и в конце занятия.
  • РИС. 5.14   Два наблюдения Луны в журнале неба, разделенные несколькими днями.
  • РИС. 5.15   Еще один набор из двух журнальных наблюдений за Луной, разделенных несколькими днями.
  • РИС. 5.16   Шаблон календаря для отслеживания следующего набора наблюдений за Солнцем и Луной.
  • РИС. 5.17   Наблюдения студента за 17-23 апреля 2016 г.
  • РИС. 5.18   Модель солнечных часов с восходом, переходом и заходом.
  • РИС. 5.19Модель солнечных часов со временем, связанным с положением Солнца на небе.
  • РИС. 5.20. Прогнозирование времени восхода, прохождения и захода Луны в 1-й четверти.
  • РИС. 5.21. Студенческие наблюдения Луны, 17-28 апреля 2016 г.
  • РИС. 5.22   Записи учащегося в таблицу, обобщающие выводы о фазах Луны.
  • РИС. 5.23  Эскиз ученика солнечных часов.
  • РИС. 5.24   Фиксированная Земля, объясняющая модель вращающегося Солнца для дня и ночи.
  • РИС. 5.25  Фиксированное Солнце, объясняющая модель вращающейся Земли для дня и ночи.
  • РИС. 5.26   Маятник Фуко.
  • РИС. 5.27   Примеры ветров в северном и южном полушариях
  • РИС. 5.28   Записи учащегося в таблице о разработке объяснительных моделей для дня и ночи.
  • РИС. 5.29   Учащийся с помощью шара на палочке моделирует фазы растущей Луны.
  • РИС. 5.30   Учащийся с помощью мяча на палочке моделирует фазы убывания Луны.
  • РИС. 5.31   Студенческий рисунок Луны в 1-й четверти, которая движется с востока на запад в течение нескольких часов.
  • РИС. 5.32   Студенческий набросок последующих фаз, которые, по-видимому, перемещаются с запада на восток в течение многих дней.
  • РИС. 5.33   Моделирование первой четверти Луны (как видно в северном полушарии).
  • РИС. 5.34   Моделирование видимого движения Луны с востока на запад из-за вращения Земли
  • РИС. 5.35   Глобусы Земли с изображением Австралии и США.
  • РИС. 5.36   Наблюдения за растущим полумесяцем в Австралии 90 777
  • РИС. 5.37   Наблюдения за растущим полумесяцем в Сиэтле,

    • г.

  • РИС. 5.38   Три возможных расположения Солнца, Луны и Земли в космосе
  • РИС. 5.39   Учащийся держит руки под прямым углом, держа мяч в одной руке и касаясь лампы другой рукой.
  • РИС. 5.40   Создание полей для Таблицы V.4 путем складывания листа бумаги пополам четыре раза.
  • РИС. 5.41   Формат для сравнения вида с Земли с видом сверху Солнечной системы.
  • РИС. 5.42   Ученический стол, на котором представлены виды прибывающих фаз с Земли и над Солнечной системой.
  • РИС. 5.43   Ученический стол, на котором представлены виды убывающих фаз с Земли и Солнечной системы

    • сверху.

  • РИС. 5.44   Орбита Луны над Солнечной системой с соседней таблицей, показывающей фазы на Земле.
  • РИС. 5.45   Запутанная комбинированная диаграмма фаз Луны, видимая с Земли и сверху Солнечной системы.
  • РИС. 5.46   Вид фаз Луны с Земли и над Солнечной системой, показывающий, какая часть освещенной стороны Луны видна с Земли.
  • РИС. 5.47   Наклонная орбита Луны вокруг Земли 90 777
  • РИС. 5.48   Диаграмма Стьюдента для лунного затмения
  • РИС. 5.49   Диаграмма Стьюдента для солнечного затмения
  • РИС. 5.50   Сезонные созвездия, если смотреть из северного полушария Земли.
  • РИС. 5.51   Звезды, образующие созвездия Льва Льва и Миши Бижив , Большой Пантеры
  • РИС. 5.52   Звезды, образующие созвездия Corona Borealis и Hercules, а также  Мадудисван и Нодешин Бемаадизид.
  • РИС. 5.53   Звезды, образующие созвездия Лебедя и Пегаса, а также Аджильяак, и Мооз.
  • РИС. 5.54   Звезды, образующие созвездия Ориона, охотника и 90 059 Бибункеонини.
  • РИС. 5.55   Угловая высота Солнца на небе.
  • РИС. 5.9  Прямоугольный треугольник, образованный гномоном, его тенью и лучами Солнца. (повторяется)
  • РИС. 5.56   Прогнозы восхода, прохождения и захода Солнца в день весеннего равноденствия в Корваллисе.
  • РИС. 5.57   Прогнозы восхода, прохождения и захода Солнца в день летнего солнцестояния в Корваллисе.
  • РИС. 5.58   Прогноз восхода, прохождения и захода Солнца в день осеннего равноденствия в Корваллисе 90 777
  • РИС. 5.59   Прогнозы восхода, прохождения и захода Солнца в день зимнего солнцестояния в Корваллисе.
  • РИС. 5.60   Различия максимальной угловой высоты α Солнца и длин кратчайших теней в зависимости от времени года.
  • РИС. 5.61   Стоящий каменный круг в Массачусетском университете в Амхерсте.
  • РИС. 5.62   Стоящий каменный круг в астрономическом парке недалеко от Спэниш-Пикс, Колорадо,

    • .

  • РИС. 5.63   Один час воздействия на Полярную звезду и видимое движение звезд вокруг Земли.
  • РИС. 5.64   Шестимесячная экспозиция видимого ежедневного пути Солнца по небу от зимнего до летнего солнцестояния с помощью камеры-обскуры в Кеппел-Хенге, Онтарио, Канада.
  • РИС. 5.65   Среднемесячная температура и осадки в Корваллисе, штат Орегон
  • РИС. 5.66   Модель небесной сферы с центром на Земле
  • РИС. 5.67   Изображение зодиака на небесной сфере в г. Изложение Альмагеста , 1496
  • РИС. 5.68 Чертежи орбиты Земли вокруг Солнца с двух ракурсов
  • РИС. 5.69   Модель Земли, наклоненной вокруг своей оси при вращении против часовой стрелки вокруг Солнца, с указанием времен года для северного полушария
  • РИС. 5.70   Наклон оси вращения Земли относительно вертикали к плоскости ее орбиты.
  • РИС. 5.71   Максимальные угловые высоты Солнца, образованные тенями гномона и лучами света от Солнца во время солнцестояний и равноденствий
  • РИС. 5.72   Геометрические взаимосвязи между наклоном Земли ε и максимальной угловой высотой Солнца в дни летнего солнцестояния αs, равноденствия αe и зимнего солнцестояния αw.
  • РИС. 5.73   Слева: Земля на своей орбите вокруг Солнца, если смотреть сверху, с наклоном влево
    Справа: Земля на своей орбите вокруг Солнца, если смотреть сбоку, с наклоном вправо.
  • Рис. 5.74   Схема, изображающая солнечные лучи, падающие на Землю во время весеннего равноденствия.
  • РИС. 5.75   Поперечное сечение орбиты Земли по вертикальной и горизонтальной осям.
  • Рис. 5.76   Поперечное сечение сферической Земли, ось вращения которой наклонена под углом ε (эпсилон) по отношению к вертикали к плоскости орбиты Земли вокруг Солнца.
  • РИС. 5.77   Угол ϕ (фи) представляет собой широту точки относительно точки на экваторе.
  • РИС. 5.78 Лучи от Солнца и гномона создают его самую короткую тень в полдень во время летнего солнцестояния в северном полушарии.
  • РИС. 5.79   Тропик Рака, Полярный круг и Южный полярный круг во время июньского солнцестояния.
  • РИС. 5.80   Схема зимнего солнцестояния на широте ϕ в северном полушарии.
  • РИС. 5.81   Тропик Козерога, Южный полярный круг и Северный полярный круг во время декабрьского солнцестояния.
  • РИС. 5.82   Начальные приготовления для студентов, моделирующих одновременное движение Луны и Земли.
  • РИС. 5.83   Окончательное расположение в северном полушарии для студентов, моделирующих одновременное движение Луны и Земли.
  • РИС. 5.84   Окончательная компоновка в южном полушарии для студентов, моделирующих одновременное движение Луны и Земли
  • РИС. 5.85   Учащиеся зарисовки вида 3-й четверти Луны с Земли и из космоса.
  • РИС. 5.86   Оценка учащимся времени, необходимого для того, чтобы Земля переместилась в «место в космосе», где сейчас «находится» третья четверть Луны.
  • РИС. 5.87   Проверка студентом правильности рассчитанного ответа.
  • РИС. 5.88   Наброски другого ученика для изображения Луны в третьей четверти, видимой с Земли и из космоса.
  • РИС. 5.89   Передняя часть Newton’s Principia.
  • РИС. 5.90   Два типа пружинных весов.
  • РИС. 5.91   Две пружинные чешуи соединены крючком и раздвинуты по горизонтали.
  • РИС. 5.92   Прогнозы приливов на станции береговой охраны Якина в Ньюпорте на март 2019 г..
  • Рис. 5.93 Фазы Луны, предсказанные на март 2019 г. в штате Орегон в северном полушарии.
  • Рис. 5.94   Расположение Солнца, Земли и Луны, связанное с максимальными приливами и отливами.
  • Рис. 5.95   Расположение Солнца, Земли и Луны, связанное с приливами и отливами.
  • Рис. 5.96   Возможные траектории «падающего предмета», вылетевшего из пушки с различной скоростью.

Таблицы

  • Таблица V.1 Обобщающие данные о фазах Луны
  • Таблица V.2 Основные представления о Солнце и Луне
  • Таблица V.3 Разработка двух объяснительных моделей для дня и ночи
  • Таблица V.4   Разработка объяснительной модели для фаз Луны
  • Таблица V.5 Объяснение парадокса на основе подробных наблюдений Луны
  • Таблица V.6 Сравнение видов с Земли и из космоса
  • Таблица V.7   Дополнительные сведения о фазах Луны
  • Таблица V.8 Объяснение затмений Солнца и Луны
  • Таблица V.9 Сезонные различия видимых звезд
  • Таблица V.10   Сезонные различия на теневых графиках
  • Таблица V.11. Солнечные данные для Корваллиса, штат Орегон, во время равноденствий и солнцестояний в марте 2019 г.
  • Таблица V.12   Развитие основных представлений о сезонных различиях в деталях видимого дневного движения Солнца и в региональных климатических условиях
  • Таблица V.