Солнечные и лунные затмения и влияние их на жизнь на Земле
Скачать 254.35 Kb.
|
     Средняя общеобразовательная школа № 844 Западного округа г. Москвы Солнечные и лунные затмения и влияние их на жизнь на Земле. Работа выполнена учащимися Джулакяном Гаиком, 10 класс, Зуевым Александром, 5 класс Руководители проекта: Тимакина Е.С., к.п.н., учитель физики школы №844 Зуева Н.К., учитель географии школы №844 Москва, 2009 год Цель работы: формирование понятий о космических и небесных явлениях, связанных с обращением Луны вокруг Земли и видимым движением других космических тел, наблюдение солнечного и лунного затмения, фаз полного солнечного затмения и различных проявлений активности в живой природе. Задачи:
Содержание
а) на человека; б) на животных; в) на растения. 5. Заключение.__________________________________________ 19 6. Литература___________________________________________ 9 Введение. В далекие от нас времена солнечные и лунные затмения вызывали у людей суеверный ужас. Не зная причин затмений, невежественные люди дорисовывали наблюдаемую картину своим воображением. Одни полагали, что затмения представляют собой особые знамения, другие видели в этом явлении нападение на Солнце огромного чудовища-дракона, пытающегося сожрать небесное светило. Малодушные в панике разбегались, стремясь укрыться от солнечного затмения и гнева богов, а более храбрые, стремясь спасти Солнце от дракона, быстро вооружались подручными средствами-бубнами, барабанами, кастрюлями, сковородками, луками со стрелами, копьями и камнями, словом, всем тем, что сразу попадалось под руку, и, подняв невообразимый шум, метали стрелы, копья и камни в чудовище. И к радости своей скоро обнаруживали, как из-за черной круглой заслонки на небе снова появляется узкий солнечный ceрп, исчезают звезды и лучистое сияние, быстро светлеет и наконец Солнце снова принимает свой обычный вид. С радостью люди расходились по своим делам, довольные тем, что спасли Солнце от несчастья. И если через много лет опять повторялось солнечное затмение, то, имея уже опыт в "спасении" Солнца, снова прибегали к тем же действиям. В древних крупных централизованных государствах, при их правителях, были придворные жрецы-астрологи, которые были обязаны вести наблюдения за небом и по расположению светил предсказывать наступление небесных, явлений, благоприятствующих или препятствующих жизни государства и действиям правителей. С астрологами обязательно советовались перед принятием важных государственных решений, и горе было тому астрологу, который неверно предсказывал исход предполагаемых действий. Вполне понятно, что хорошо изученные периодические явления астрологи предсказывали правильно и заслуживали похвалы своих повелителей, но остальные их предсказания и советы были всегда туманны и неопределенны. И в наше время интерес к затмениям не ослабевает. И хотя сейчас при помощи обсерватории SOHO, можно наблюдать исскуственно созданные затмения солнца, интерес к естественно происходящим явлениям- затмениям, не ослабевает. В 2008 году летом мы с друзьями отдыхали в санатории «Инжавинский», который расположен в Тамбовской области. Так как в 2008 году должно было произойти полное солнечное затмение, которое можно было наблюдать на территории России в Новосибирске и Алтайском крае. Но частичное затмение можно было наблюдать на территории всей нашей страны. Это событие активно рекламировалось в прессе, на телевидении, а также в Интернет. Информация поступала самая разная, в том числе и влиянии затмения на нашу жизнь. Нас заинтересовал этот вопрос: а влияет ли затмение на жизнь на Земле, и если влияет, то как? Мы решил провести небольшое исследование, тем более, что мы отправлялись в лагерь санаторного типа в Тамбовскую область. Это место находится южнее Москвы, на границе с Саратовской областью. Смена в лагере начиналась с конца июля и заканчивалась в середине августа. Одним нам трудно было провести задуманные исследования, поэтому нам нужны были помощники. Мы обратились к медицинскому персоналу, отдыхающим и ребятам из разных отрядов и они согласились помочь провести наши исследования. Также мы созвонились с работниками местного Сырзавода, откуда мы получали молочные продукты, а также с работниками птицефабрики и они тоже дали согласие провести для нас наблюдения. Мы провели все подготовительные работы и стали ждать важного события- затмения. I. Что такое солнечное и лунное затмение? Прежде чем наблюдать солнечное затмение, нужно было разобраться, что такое солнечное затмение? В своем движении вместе с Землей вокруг Солнца Луна часто заслоняет (покрывает) звезды зодиакальных созвездий, по которым проходит лунный путь. Значительно реже происходят покрытия Луной планет, оказавшихся на небе в непосредственной близости к лунному пути. Периодически Луна частично или полностью заслоняет Солнце - происходят солнечные затмения. Солнечные затмения возможны только при новолуниях, когда Луна проходит между Солнцем и Землей, но далеко не при всех, поскольку Луна может отходить от эклиптики (на которой находится Солнце) на 5,2 градуса, а диаметры солнечного и лунного дисков близки к 0°,5 и, следовательно, покрытия Солнца Луной не всегда осуществимы. Солнечные затмения видны отнюдь не из всех местностей дневного полушария Земли, так как из-за своих небольших размеров Луна не может скрыть Солнца от всего земного полушария. Солнце дальше от Земли, чем Луна, примерно в 390 раз, но его линейный диаметр (1 392 000 км) почти в 400 раз превышает диаметр Луны (3476 км), и поэтому освещаемая Солнцем Луна отбрасывает в пространство сходящийся конус тени и окружающий его расходящийся конус полутени. Когда эти конусы пересекаются с земной поверхностью, то лунная тень и полутень падают на нее, и на ней происходит солнечное затмение. Из мест земной поверхности, оказавшихся в лунной тени (А), видно полное солнечное затмение (Солнце полностью закрыто Луной), а в местностях, покрытых лунной полутенью (В и С), происходит частное солнечное затмение (солнечный диск заслонен Луной не полностью); из-за близости Луны к Земле из южной зоны (С) полутени видна закрытой северная (верхняя) часть солнечного диска, а из северной зоны (Д) - южная (нижняя) его часть. Таким образом, из разных мест земной поверхности Луна видна в несколько различающихся направлениях, и такое кажущееся смещение называется параллактическим (от греческого "параллаксис" - уклонение). Его легко продемонстрировать на опыте, для чего достаточно посмотреть на очень близкий предмет (хотя бы на свой собственный палец) поочередно то правым, то левым глазом. У Луны параллактическое смещение может достигать 1°. Лунная тень и полутень на земной поверхности имеют вид овальных пятен, форма которых зависит от положения Солнца и Луны над горизонтом. Чем меньше их высота, тем более полого к земной поверхности направлена ось обоих конусов и тем более вытянуты пятна тени и полутени. Если же солнечное затмение происходит вблизи зенита, что возможно только в тропическом поясе Земли, то ось конусов почти перпендикулярна к земной поверхности и форма лунной тени и полутени на ней близка к круговой. Многие видели, как движется по земной поверхности тень от облаков или как быстро пробегает по ней тень от низко летящего самолета. Подобно этому из-за движения Луны с запада к востоку ее тень и полутень быстро мчатся по земной поверхности примерно в том же направлении, уклоняясь либо к северу, либо к югу, и совокупность мест, по которым последовательно пробегает лунная тень, образует на Земле своеобразную полосу, называемую полосой полной фазы, посередине которой проходит центральная линия затмения. Величина тени на поверхности Земли обусловлена взаимными расстояниями Земли, Луны и Солнца во время затмения. Из-за периодического изменения этих расстояний конус лунной тени может иметь длину от 367 000 до 379 700 км, и поэтому даже при наименьшем геоцентрическом расстоянии Луны в 356 410 км (Луна в перигее) и наибольшем диаметре ее диска (33',5) диаметр лунной тени у земной поверхности не превышает 270 км. При этих же условиях диаметр лунной полутени близок к 6750 км и, следовательно, частное солнечное затмение видно к югу и к северу от полосы полной фазы до расстояния около 3240 км. Но уже при средних расстояниях Луны от Земли (384400 км) и Земли от Солнца лунный диск (диаметр 31') меньше солнечного (32'), а конус лунной тени имеет длину около 373300 км и не доходит до земной поверхности примерно на 4700 км. Поэтому Луна не закрывает Солнца полностью, и вместо полного происходит кольцеобразное затмение, при котором вокруг темного лунного диска видно узкое яркое кольцо незакрытой солнечной поверхности. Полоса на земной поверхности, из которой видно кольцеобразное затмение, называется полосой кольцеобразной фазы, по обе стороны которой происходит частное затмение. Тут же отметим, что полоса кольцеобразной фазы и полоса полной фазы часто именуются полосой главной фазы, а оба эти вида затмения - центральными. При наибольшем удалении Луны от Земли до 406740 км (Луна в апогее) вершина конуса лунной тени не доходит до земной поверхности на 33360 км, ширина полосы кольцеобразной фазы возрастает до 380 км, а диаметр лунной полутени увеличивается до 7340 км, что все же далеко недостаточно для покрытия всего полушария Земли. Таким образом, полные солнечные затмения могут происходить лишь при геоцентрических расстояниях Луны меньше среднего расстояния, когда лунный диск равен или больше солнечного, а конус лунной тени направлен к Земле, причем ширина полосы полной фазы при разных затмениях различна, а чаще всего бывает от 40 до 100 км. Когда на Землю вместе с лунной тенью вступает вся лунная полутень, то по земной поверхности проходят обе границы солнечного затмения, северная и южная, определяемые поперечником полутени. Когда же лунная тень падает на Землю, а полутень частично оказывается вне Земли, то затмение имеет только одну границу, либо северную (полное затмение в южном полушарии Земли), либо южную (полное затмение в северном полушарии Земли). Но нередко бывает и так, что лунная тень минует Землю, а полутень частично захватывает ее), и тогда происходят только частные солнечные затмения, видимые лишь в средней и полярной зоне либо северного, либо южного земного полушария. Причину и виды солнечных затмений можно показать на простом опыте, демонстрируемом в затемненном помещении. Поставьте на одном конце длинного стола электрическую лампу, на другом конце - географический глобус, а между ними подвесьте на нитке небольшой шарик. Освещаемый лампой шарик будет отбрасывать тень и полутень на глобус, т. е. демонстрировать полное и частное солнечное затмение. Сместив шарик несколько вверх или вниз, можно пропустить его тень мимо глобуса, оставив на нем только полутень, что покажет причину частных солнечных затмений. Смещение шарика далее в том же направлении до схода его полутени с глобуса продемонстрирует новолуние без солнечных затмений. В каждой местности затмение начинается и оканчивается в различные моменты времени, и его обстоятельства, в том числе и продолжительность, зависят от скорости и направления движения лунной тени (полутени). Вычисленные обстоятельства затмения наносятся на географическую карту, которая в этом случае называется картой солнечного затмения. Вычисления эти, как и вычисления всех обстоятельств солнечных затмений для разных местностей Земли, очень сложны, поскольку скорость лунной тени (и полутени) на земной поверхности зависит от величины и направления геоцентрической скорости Луны, от географической широты местности и от угла наклона конуса лунной тени к поверхности этой местности. Но все же, ради наглядности, мы приведем очень приближенный метод вычисления продолжительности полного солнечного затмения на центральной линии полосы полной фазы. Коль скоро движение Луны и вращение Земли происходят в одном направлении, то лунная тень перемещается по земной поверхности примерно со скоростью около 1 км/сек. Наибольшая возможная продолжительность полной фазы затмения возможна только при максимальном диаметре лунной тени 270 км и лишь в экваториальной зоне Земли, где линейная скорость точек земной поверхности наибольшая и на экваторе близка к 0,47 км/с. Максимальный же, диаметр лунной тени возможен лишь при наименьшем геоцентрическом расстоянии Луны, когда ее скорость приближается к 1,08 км/с. Поэтому наибольшая возможная продолжительность полной фазы солнечного затмения будет равна 7 часов 31 минут. Но условия для таких продолжительных полных затмений наступают крайне редко. На протяжении полутора тысяч лет, с VII до начала XXIII в., не было и не будет ни одного такого затмения. Луна самый яркий объект на небе после Солнца. Среднее расстояние от Земли до Луны 384 тысячи 400 километров, среднее же расстояние от Земли до Солнца 149,5 миллиона километров. По сравнению с Солнцем Луна ближе к Земле почти в 400 раз, в то же время ее диаметр меньше диаметра Солнца также приблизительно в 400 раз. Поэтому видимые размеры Луны и Солнца почти одинаковы. Луна, таким образом, может закрыть Солнце. Однако расстояния Солнца и Луны от Земли не остаются постоянными, а слегка изменяются. Происходит это потому, что пути Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли не окружности, а эллипсы. С изменением расстояний между этими телами изменяются и их видимые размеры. Поскольку время одного оборота Луны вокруг Земли в точности равно времени одного оборота ее вокруг оси, Луна постоянно повернута к Земле одной и той же стороной. Но иногда и видимая сторона Луны почти перестает быть видимой. Это происходит во время полных лунных затмений. Затмения, солнечные и лунные, происходят, когда Земля попадает в тень, отбрасываемую Луной (солнечные затмения ), или когда Луна попадает в тень Земли (лунные затмения ). То есть, лунное затмение происходит, когда Земля проходит между Луной и Солнцем, перекрывая его свет. Это редкое явление, так как обычно Луна находится над земной орбитой или под ней. Лунное затмение отличается от солнечного тем, что при лунном Луна с небосвода не исчезает. Она просто входит в конус тени, отбрасываемой Землей, но невидимкой не становится, а лишь меняет свой цвет. Лунные затмения имеют место только в полнолуние. Если бы плоскости орбит Луны и Земли совпадали, то лунные затмения повторялись бы каждый месяц. Но угол между ними составляет 5 градусов чтобы произошло затмение, Луна в полнолуние должна находиться в точке пересечения ее орбиты и плоскости земной орбиты эклиптики. За год обычно происходит один два лунных затмения. Полная фаза лунного затмения длится дольше, чем полная фаза солнечного, из за разницы в размерах тени Земли и Луны. Это позволило древнегреческим ученым подсчитать, что Земля примерно втрое больше Луны, а форма края земной тени стала одним из доказательств шарообразности Земли. Затмение начинается с момента соприкосновения левого края Луны с земной полутенью. Заметить полутеневое затмение невооруженным глазом очень трудно, так как лунный диск лишь слегка темнеет. По мере приближения Луны к земной тени ее диск начинает «заливаться кровью» приобретать красноватый цвет, от кирпичного до темно вишневого. Солнечные лучи, проходя через слои земной атмосферы, преломляются и искажаются. Короткие голубые и синие лучи поглощаются, а длинные красные и оранжевые проходят они то и окрашивают Луну в багрово красный цвет. Если в момент затмения лунный диск будет больше солнечного, Луна целиком закроет собой Солнце, и затмение будет полным. Полное лунное затмение видно из любой точки полушария Земли. Затмение начинается и заканчивается одновременно для всех географических точек. Тем не менее, местное время этого явления будет разное. Если же во время затмения Луна будет находиться в наибольшем удалении от Земли, то она будет нам казаться меньшего размера и закрыть Солнце целиком не сможет. Останется незакрытым светлый ободок Солнца, который во время затмения будет виден как яркое тоненькое кольцо вокруг черного диска Луны. Такое затмение называют кольцеобразным. Полутеневое затмение происходит, когда вокруг конуса тени Земли имеется область пространства, в которой Земля заслоняет Солнце лишь частично (полутень). Если Луна проходит область полутени, но не входит в тень, происходит полутеневое затмение. При нём яркость Луны уменьшается, но незначительно, такое уменьшение практически незаметно невооружённым глазом и фиксируется только приборами. Лишь когда Луна в полутеневом затмении проходит вблизи конуса полной тени, при ясном небе можно заметить незначительное потемнение с одного края лунного диска. Частное затмение наблюдается тогда, когда Луна попадает в полную тень Земли только частично. При частном затмении часть Луны является тёмной, а часть, даже в максимальной фазе, остаётся в полутени и освещается солнечными лучами. В истории часто описываются лунные затмения, что помогает установить точную дату того или иного исторического события. Первое полное лунное затмение зарегистрировано в древнекитайских летописях. С помощью расчетов удалось вычислить, что оно произошло 29 января 1136 года до нашей эры. Еще три полных лунных затмения зафиксированы в «Альмагесте» Клавдия Птолемея (19 марта 721 года до нашей эры, 8 марта и 1 сентября 720 года до нашей эры). Полное лунное затмение 1 марта 1504 года спасло от голодной смерти экспедицию Христофора Колумба на Ямайку. Попытки путешественника получить пищу у местных индейцев окончились безрезультатно. Но он знал, что 1 марта 1504 года должно произойти полное лунное затмение, и пригрозил вождям местных племен, что похитит у них Луну, если ему откажут в снабжении экспедиции продуктами и водой. Как только началось затмение, индейцев охватил ужас. Продукты и вода были немедленно доставлены, а вожди умоляли Колумба вернуть им Луну. По окончании затмения Луна вновь засияла на небе. Каждый год происходят как минимум два лунных затмения, однако в связи с несовпадением плоскостей лунной и земной орбит, их фазы отличаются. Затмения повторяются каждые 6585 дней (или 18 лет 11 дней — период, называемый сарос); зная, где и когда наблюдалось полное лунное затмение, можно точно определить время последующих и предыдущих затмений, хорошо просматриваемых в этой местности. Эта цикличность часто помогает точно датировать события, описываемые в исторических летописях. Схема лунного затмения: |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Муниципальное общеобразовательное учреждение «Лицей №43» солнечные и лунные затмения Каждый год, минимум дважды, в полнолуние случается специфическое явление лунное затмение, а иногда происходят более зрелищные солнечные... | | Урок Солнечные и лунные затмения Тема Основные понятия полное, кольцеобразное и частное затмения, зона затмения, сарос |
| Доклад ученика 8 класса «Солнечные и лунные затмения» Образованием тени при падении света на непрозрачный предмет объясняются такие явления, как затмения Солнца и Луны. Сейчас мы посмотрим... | | В идимое движение планет Издавна люди наблюдали на небе такие явления как видимое вращение звездного неба, смена фаз Луны, восход и заход небесных светил,... |
 | Урок1 Тема урока Свет. Источники света. Прямолинейное распространение... Научить определять условия образования тени и полутени на основе закона прямолинейного распространения света | | Цель урока: Формирование у учащихся представление о световых явлениях... Свет. Источники света. Прямолинейное распространение света. Солнечные и лунные затмения |
| Урок физики и астрономии в 11 классе урок семинар по теме: «Солнце и законы физики» Цель: изучить материал по теме «Солнце, его строение, эволюция и влияние на жизнь на Земле» (астрономия). Познакомить учащихся понятием... | | Суры и Асуры в Традиции И бог даст вам жизнь долгую на Земле, чтоб вы могли иметь жизнь вечную в Царстве Небесном |
| Реферат. Климат Российской Федерации Причём количество солнечной энергии зависит от географической широты местности. Территорию России, расположенную в умеренных и высотных... | | Общеобразовательное учреждение семёно-александровская средняя общеобразовательная школа Земле, обобщают и углубляют понятия об эволюционном развитии организмов. Полученные биологические знания служат основой при рассмотрении... |
| С. Дрожжин «Красота вокруг нас» Давно заметив неоспоримое и многостороннее влияние искусства на жизнь и здоровье, человек настойчиво обращался к нему в надежде на... | | План реферата: Ситуация, сложившаяся в России, явившаяся предпосылкой... Политика "военного коммунизма". Его отличительные стороны, сущность и влияние на социально-общественную жизнь страны |
| Реферат по истории «Техника. Её влияние на жизнь человека» В современном мире человек окружен техникой. Он зависит от неё. Компьютеры, телефоны, машины – уже мало кто может прожить хотя бы... | | Реферат по теме: «Влияние Интернета на жизнь современного человека» Каждый человек имеет дома компьютер, каждый второй человек имеет компьютер, подключенный к Интернету. В наше время нельзя обойтись... |
| Кусто Всю жизнь он посвятил исследованию мирового океана – удивительного мира, из которого вышло все живое на Земле | | Тема или раздел курса Урок «Закономерности географической оболочки, влияние их на жизнь и деятельность людей» см поурочное планирование |
