Nyári napfordulón csillagászati mérések KDG labor

Hasonló dokumentumok
Csillagászati földrajzzal. Megoldási útmutatókkal

Egy ókori mérés mai szemmel

A csillagképek története és látnivalói február 14. Bevezetés: Az alapvető égi mozgások

Az éggömb. Csillagászat

A Föld sugarának első meghatározása

A földalak meghatározása a kezdetektől napjainkig

Háromszögek ismétlés Háromszög egyenlőtlenség(tétel a háromszög oldalairól.) Háromszög szögei (Belső, külső szögek fogalma és összegük) Háromszögek

Az idő története múzeumpedagógiai foglalkozás

Nemzetközi Csillagászati és Asztrofizikai Diákolimpia Szakkör Szferikus csillagászat II. Megoldások

PISA2000. Nyilvánosságra hozott feladatok matematikából

. Számítsuk ki a megadott szög melletti befogó hosszát.

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉP SZINT Síkgeometria

A NAPPALOK HOSSZA A NAPPAL HOSSZA JÚNIUS 22-ÉN. Olvasd el a szöveget, majd válaszolj az azt követ kérdésekre!

pont százalék % érdemjegy (jeles) (jó) (közepes) (elégséges) alatt 1 (elégtelen

1. Bevezetés a trigonometriába

Kisérettségi feladatsorok matematikából

SZKA_106_21. Utazás a világ körül Tudósítások a világból

3. Vertikális napóra szerkesztése (2009. September 11., Friday) - Szerzõ: Ponori Thewrewk Aurél

Trigonometria. Szögfüggvények alkalmazása derékszög háromszögekben. Szent István Egyetem Gépészmérnöki Kar Matematika Tanszék 1

Feladatok MATEMATIKÁBÓL II.

Bevezetés a méréstechinkába, és jelfeldologzásba jegyzőkönyv

GPS mérési jegyz könyv

A loxodrómáról. Előző írásunkban melynek címe: A Gudermann - függvényről szó esett a Mercator - vetületről,illetve az ezen alapuló térképről 1. ábra.

32 B Környezetünk. Ederlinda Viñuales Gavín Cristina Viñas Viñuales. A nap hossza

KOZMIKUS KÖRNYEZETÜNK

PISA2003. Nyilvánosságra hozott feladatok természettudományból

Curie Matematika Emlékverseny 6. évfolyam Országos döntő Megoldása 2017/2018.

Feladatok MATEMATIKÁBÓL II.

Kosárra dobás I. Egy érdekes feladattal találkoztunk [ 1 ] - ben, ahol ezt szerkesztéssel oldották meg. Most itt számítással oldjuk meg ugyanezt.

A mérés célkitűzései: A matematikai inga lengésidejének kísérleti vizsgálata, a nehézségi gyorsulás meghatározása.

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Trigonometria III.

Helyvektorok, műveletek, vektorok a koordináta-rendszerben

Egyszerű számítási módszer bolygók és kisbolygók oályáj ának meghatározására

Haladó mozgások A hely és a mozgás viszonylagos. A testek helyét, mozgását valamilyen vonatkoztatási ponthoz, vonatkoztatási rendszerhez képest adjuk

1 m = 10 dm 1 dm 1 dm

5. Egy 21 méter magas épület emelkedési szögben látszik. A teodolit magassága 1,6 m. Milyen messze van tőlünk az épület?

Exponenciális és logaritmusos kifejezések, egyenletek

3. Az alábbi adatsor egy rugó hosszát ábrázolja a rá ható húzóerő függvényében:

Feladatok a szinusz- és koszinusztétel témaköréhez 11. osztály, középszint

(d) a = 5; c b = 16 3 (e) b = 13; c b = 12 (f) c a = 2; c b = 5. Számítsuk ki minden esteben a háromszög kerületét és területét.

I. A gyökvonás. cd c) 6 d) 2 xx. 2 c) Szakaszvizsgára gyakorló feladatok 10. évfolyam. Kedves 10. osztályos diákok!

Hogyan lehet meghatározni az égitestek távolságát?

NE HABOZZ! KÍSÉRLETEZZ!

Hasonlóság 10. évfolyam

TRIGONOMETRIA ISMÉTLÉS DERÉKSZÖGŰ HÁROMSZÖG ÉS A HEGYESSZÖGEK SZÖGFÜGGVÉNYEI

Földmérés és térképezés az ókori Egyiptomban

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

NÉMETH LÁSZLÓ VÁROSI MATEMATIKA VERSENY 2014 HÓDMEZŐVÁSÁRHELY OSZTÁLY ÁPRILIS 7.

2004_02/10 Egy derékszögű trapéz alapjainak hossza a, illetve 2a. A rövidebb szára szintén a, a hosszabb b hosszúságú.

Egy pont földfelszíni helyzetét meghatározzák: a pont alapfelületi földrajzi koordinátái a pont tengerszint feletti magassága

Természetismereti- és környezetvédelmi vetélkedő

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások

VII.10. TORNYOSULÓ PROBLÉMÁK. A feladatsor jellemzői

Arany Dániel Matematikai Tanulóverseny 2009/2010-es tanév első (iskolai) forduló haladók II. kategória

Jegyzőkönyv A lágymányosi kampusz területe: Felhasznált eszközök: 3 méteres mérőszalag, papír, ceruza/ toll, vázlatos térkép a területről

Ultrahangos távolságmérő. Modell: JT-811. Használati útmutató

Hatvány, gyök, normálalak

MÓDSZERTANI LEÍRÁS. A kör kerületének kiszámítása közelítéssel, általános képlet megsejtése. Készítette: Tóth Zsuzsánna IBL KÉPZÉS A KÖR KERÜLETE

VI.8. PIO RAGASZT. A feladatsor jellemzői

3. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Matematika 11 Koordináta geometria. matematika és fizika szakos középiskolai tanár. > o < szeptember 27.

3. tétel Térelemek távolsága és szöge. Nevezetes ponthalmazok a síkon és a térben.

C C. Ábrázold gráffal, hogy melyik csapat melyikkel játszott! Hány mérkőzés van még hátra a bajnokságból?

Debreceni Egyetem szaki kar Épít mérnöki tanszék

18. Kerületi szög, középponti szög, látószög

4,5 1,5 cm. Ezek alapján 8 és 1,5 cm lesz.

Feladatgyűjtemény matematikából

Ajánlott szakmai jellegű feladatok

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

Bevezetés A Föld alakja A Föld mozgása Az égitestek mozgása Összefoglalás. Az ókori kozmoszkép. SZE, Fizika és Kémia Tsz. v 1.0

Miért érdekes a görög matematika?

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó tárgy, test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

9. Trigonometria. I. Nulladik ZH-ban láttuk: 1. Tegye nagyság szerint növekvő sorrendbe az alábbi értékeket! Megoldás:

2015. évi Bolyai János Megyei Matematikaverseny MEGOLDÁSI ÉS ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ 9. osztály

5.1. ábra. Ábra a 36A-2 feladathoz

MILYEN GÖRBÉT ÍR LE A GNÓMÓN CSÚCSÁNAK ÁRNYÉKA? Szferikus csillagászat Geogebrával

FÖLDRAJZI HELYMEGHATÁROZÁS A NAP SEGÍTSÉGÉVEL Nyirati László Széchenyi István Műsz. Szakközépiskola, Székesfehérvár

Dr. Enyedy Andor Református Általános Iskola, Óvoda és Bölcsőde 3450 Mezőcsát Szent István út 1-2.

Háromszögek fedése két körrel

Ax-DL100 - Lézeres Távolságmérő

Gyakorló feladatok Egyenletes mozgások

Koordináta-geometria feladatgyűjtemény

a b a b x y a b c d e f PSZT/PSZSZT 1.) Az ábrán e, f egyenesek párhuzamosak. Számítsd ki a hiányzó adatokat!

Érettségi feladatok: Síkgeometria 1/6

Nemzetközi Mértékegységrendszer

A) 0 B) 2 C) 8 D) 20 E) 32

PYTAGORIÁDA. 1. Két szám összege 156. Az első összeadandó a 86 és a 34 különbsége. Mekkora a másik összeadandó?

Érettségi feladatok: Trigonometria 1 /6

Koordinátageometriai gyakorló feladatok I ( vektorok )

Fekete LN-10. Szélességük 40 cm-től 160 cm-ig 20 centiméterenként

Összeállította: Juhász Tibor 1

Húrnégyszögek, Ptolemaiosz tétele

BOLYAI MATEMATIKA CSAPATVERSENY ORSZÁGOS DÖNTŐ SZÓBELI (2008. NOVEMBER 22.) 3. osztály

A mérést végző neve: A tanterem hossza: A tanterem szélessége: A folyosó hossza: A folyosó szélessége: lépés. lépés. lépés. lépés.

A diákok végezzenek optikai méréseket, amelyek alapján a tárgytávolság, a képtávolság és a fókusztávolság közötti összefüggés igazolható.

Próbaérettségi feladatsor_b NÉV: osztály Elért pont:

térképet, és válaszolj a kérdésekre római számokkal!

Szerb Köztársaság FELADATOK AZ ÁLTALÁNOS OKTATÁS ÉS NEVELÉS ZÁRÓVIZSGÁJÁRA. a 2018/2019-es tanévben TESZT. matematikából

Megoldások IV. osztály

A pályázat NTP-MTTD számú Csillagmatek a Tejúton címmel valósult meg a Nemzeti Tehetség Program támogatásával.

Átírás:

Nyári napfordulón csillagászati mérések KDG labor Nyári napforduló az a pillanat, amikor a Föld forgástengelye a legkisebb szögben hajlik el a Nap sugaraitól. Az északi féltekén a nyári napfordulóig a Nap delelési helye az égbolton délről északra halad, utána pedig északról dél felé kezd mozogni, és az év leghosszabb nappalát adja (következésképpen a legrövidebb éjszakát). A nyári napforduló az északi féltekén június 21-én. A magyar népi szokások szerint már korábban is fontos ünnep volt, de a kereszténység felvétele óta Szent Iván napjához (éjjeléhez) kötik a nyári napfordulót. A nyári napforduló az északi féltekén a csillagászati nyár kezdetét jelenti, a legtöbb kultúrában számos ősi szokás kapcsolódik hozzá, megünneplésének ismét reneszánsza van. Jellemző pozíciók június 21-én A nyári napforduló az északi féltekén június 21-én van (esetenként 22-én vagy 20-án). Az Északi-sarkon a Nap állandó magasságon, 23 -on kering, egész nap fent van [2] Az északi sarkkörön a Nap 47 -on delel, 27 órát van fent (aznap egész nap, és előtte-utána 1,5-1,5 órát). Magyarországról nézve a nyári napforduló idején a Nap 66 magasan delel, 16 órát van fent. A Ráktérítőn a Nap 90 -on delel, 13,5 órát van fent. Az Egyenlítőn a Nap 66,5 magasan delel, 12 órát van fent.

A Föld mérete Mekkora a bolygónk? A kérdés megválaszolásához először is tudnunk kell, hogy a Föld közelítőleg gömb alakú. Erről a holdfogyatkozásokkor látható árnyéka egyértelműen tudósít: a teljes holdfogyatkozás előtt és után jól látszik, hogy bolygónk árnyéka kör alakú! A Föld méretéről az első, mai értelemben is pontosnak nevezhető elképzelés több mint kétezer évvel ezelőttre nyúlik vissza. A lenyűgöző eredmény egy egyszerű, ám ötletes méréshez kötődik, amit az alexandriai könyvtár vezetője, a földrajztudós Eratosztenész (Kr.e. kb. 276-195) végzett el. Eratosztenész arra a látszólag nem különösebben fontos tényre figyelt fel, hogy a mai Asszuán közelében található Sziéna városában az év leghosszabb napján (mai nevén: a nyári napfordulókor) a Nap nem vetett árnyékot. Tudta azt is, hogy Szüenében van egy nagyon mély kút, és éppen a napforduló napján a Nap letűz a kút vizéig. Ekkor pedig a Nap képe a kút vizéből visszatükröződött. A helyiek ezt úgy mondták, hogy ebben a kútban évente egyszer csillan meg a napfény. A legendák szerint senki nem mert azon a napon belenézni a kutakba, nehogy megvakuljanak a visszatükröződő napfénytől. Szüénétől délre már évente kétszer látják a megfelelő mélységű kutakban a jelenséget, északabbra viszont egyszer sem. A sokezer éves csillagászati megfigyelések tehát a napsugarak formájában egy órát adtak Eratosztenész kezébe. De nemcsak óraként, hanem párhuzamvonalzóként is használta a Nap sugarait.

Más szavakkal: Sziénában a Nap a nyári napforduló idején a zenitben delel. Ez az a pillanat, amikor a Nap eléri az év során befutott "pályája" legészakibb pontját. Ekkor egy függőlegesen tartott pálca ott tehát nem vet árnyékot. Pontosan ugyanebben a pillanatban Alexandriában, Egyiptom legészakibb városában, ahol Eratoszthenész a nagy könyvtár vezető könyvtárosa volt, szintén megmérték egy másik pálca által vetett árnyék szögét. Az eredmény 7 12' volt.

Ezek után a következő egyszerű összefüggés megadta a Föld kerületét: Eratosztenész nem tudta pontosan megmérni a két város távolságát, de az utazók leírásai alapján 5000 sztadionra becsülte az értéket. Ebből és a 7.2 fokos árnyékból következik, hogy a Föld kerülete 250 ezer sztadion: 7,2 5000stadion 360 250000 stadion k Föld Egy sztadion a régi görögök mértékegység-rendszerében kb. 600 görög lábnak felelt meg. Ma már ennek pontos hossza nem ismert méterben, ám különböző források szerint 154 és 215 méter közé esik egy sztadion. 160 métert feltételezve pontosan 40 ezer km adódik a Föld kerületére, ami csak 74 km-rel rövidebb a tényleges értéknél! Legfontosabb azonban az, hogy maga a módszer elvileg tökéletes (amennyire a Föld gömb alakú), így ma is meg lehet ismételni Eratosztenész kísérletét, hogy kiszámítsuk bolygónk valódi méretét.

Hogyan mérjük meg a Nap által vetett árnyékot? - A kísérletben részt vevők pontosan délben megmérik a Nap által vetett árnyék hajlásszögét. - Hogyan mérjük meg a valódi delelés időpontját? Szúrjunk le egy merőleges rudat, (állvány a laborból!) majd percenként jelöljük be a földön a rúd árnyékának végpontját. 12.40 ás 13.00 között! Jegyezzük fel, mikor jelöltük be a pontokat; mindezt legalább 30 perccel a becsült valódi dél előtt kezdjük. Az árnyék változásaival egy szépen görbülő ív fog kirajzolódni (l. ábra). Amikor a rúd árnyéka a legrövidebb, akkor van dél. Mérjük le ekkor az árnyék hosszát, s a rúd hosszának ismeretében számítsuk ki az árnyék hajlásszögét: Vagy: Vegyünk egy méterrudat, és állítsuk függőlegesen a talajra! Előtte kérjük meg a tanulókat, hogy méréssel ellenőrizzék, hogy valóban pontosan 1 méter hosszú-e a rúd! A helyi dél időpontjában a tanulókkal méressük meg az árnyék S hosszát (lásd az ábrát)! Ismételjük meg ötször egymás után a mérést (vagy végeztessük el öt diákkal), az eredményeket jegyezzük fel!

Számítsuk ki a Föld méretét! Amikor Eratosztenész elvégezte számításait, a sikerhez nagyban hozzájárult, hogy Sziéna és Alexandria közel azonos földrajzi hosszúságon található, illetve hogy karaván-utazók becslései alapján ismerte a két hely valódi távolságát. Ha mi is az ő megfontolásait követnénk, csak olyan iskolák vehetnének részt az idei kísérletben, melyek azonos hosszúságon vannak. Mi azonban azt szeretnénk, ha minden iskola részt vehetne. Hogyan lehetséges ez? Számunkra csak az érdekes, hogy megtudjuk a mi iskolánk és a fiktív, a Ráktérítőn elhelyezkedő partneriskola távolságát észak-déli irányban, azaz a két hely földrajzi szélességkülönbségét. Használjunk egy térképet ehhez! Olvassuk le egy térképről a két iskola földrajzi szélességét: 47 13. és 23 26. Esetben az esetben tehát csak e két szélességi kör távolsága kell; legyen ez D kilométer, amit a térkép távolságskáláját felhasználva számítsunk ki. (A földrajzi szélességeket természetesen egy GPS-vevővel is meghatározhatjuk.) Számítások A rúd árnyékának mérésével kiszámoltuk a Nap által vetett árnyékok hajlásszögét (α). α =a mért hajlásszög a szombathelyi iskolában β = 0 a Ráktérítőn 06.21-én D = Szombathely szélességi körének távolsága a ráktérítőtől kilométerben

C = a Föld kerülete α =. D= kb. 2540 km. D/C = (α)/360 Fejezzük ki C-t! C=.. Hát nem hihetetlen, hogy pusztán árnyékok mérésével megmérhetjük a Föld méretét?! Mérési hibákról Sztadionnak nevezett hosszmértékből több is volt, és nem tudjuk, hogy Eratoszthenész melyiket használta. Ha a kb. 185 méteres olümpiai sztadiont, akkor a Föld kerülete ezzel a számítással mintegy 46 250 46 280 km; a valós értéknél úgy 15 %-kal több ha viszont a mindössze 157 méteres egyiptomi sztadiont használta, akkor eredménye 39 250 km, ami a ténylegesnél mindössze 2 %-kal kevesebb. Méréseinek számos hibája volt (a szögmérés, a két város távolsága, az, hogy a két város nem pont azonos délkörön fekszik), ezek azonban szerencséjére kiejtették egymást. Másfél évezred múlva, amikor ismét elkezdtek foglalkozni a gömbölyű Föld eszméjével, annak méretét Eratoszthenésznél jóval pontatlanabbul, többnyire jelentősen kisebbnek becsülték egyebek közt Kolumbusz is ebben a hitben vágott neki első útjának. Ebből az eredményből kiindulva képes volt meghatározni a Hold méretét, valamint a Föld és a Hold távolságát is. Ennek elméleti alapjait már korábbi gondolkodók lefektették, de a számításhoz ismerni kellett a Föld átmérőjét így miután ezt Erasztothenész meghatározta, a többi számítással viszonylag egyszerű dolga volt.

Nyári napforduló : 2016/06/20 22:35:20 Mérés: 2016. június 21. Szombathely, KDG udvar α = 22,52 ( 12.54-kor) D= 2540 km D/C = (α)/360 2540 / C = 22,52 / 360 Fejezzük ki C-t! C= 40 640 (km) = 2 *3,14 * R R = 6471,3 km ( 1,6 % -os hiba! :) ) Hát nem hihetetlen, hogy pusztán árnyékok mérésével megmérhetjük a Föld méretét?!

Források: www.konkoly.hu -A csillagászat megfigyelési módszerei és eszközei wyp.csillagaszat.hu/iles/eratosthenes/history.html