Простые учебные приборы по астрономии

Прибор для демонстрации зависимости между линиями и точками небесной сферы и линиями и точками Земли. На земной глобус надета неподвижная металлическая дуга, связывающая оба полюса Земли. По этой дуге может передвигаться небольшая модель небесной сферы, состоящая из:

1. «плоскости математического горизонта»—диска из плексигласа;
2. «небесного экватора» (видимая половина)—дуги из проволоки;
3. «оси мира» (видимая половина) — металлической спицы значительно большей длины, чем радиус «небесной сферы»;
4. «небесного меридиана» (половина) — дуги из жести или тонкого плексигласа (рис. 115). На ней указатель Z (зенит).

Рис. 115. Прибор для демонстрации зависимости между линиями и точками небесной сферы и Земли

На небесном меридиане — градусная шкала. «Небесный экватор» и «ось мира» могут свободно поворачиваться относительно «плоскости математического горизонта».

Цилиндр (рис. 115, а), свободно перемещающийся в горизонтальном направлении между двумя рейками П-образного сечения, обеспечивает вертикальное положение «оси мира», параллельное— «земной оси».

Предлагаемый прибор поможет учащимся понять зависимость между линиями и точками небесной сферы и земного шара на любой широте (для этого достаточно передвигать модель небесной сферы вдоль дуги от земного экватора до Северного полюса Земли) и на любой долготе (для этого надо вращать глобус вокруг оси). Наглядно можно показать зависимость высоты полюса над горизонтом от широты места наблюдения. Поясним это на примерах.

а) ось мира параллельна оси Земли,
б) плоскость небесного экватора параллельна плоскости земного экватора,
в) плоскости небесного меридиана и земного меридиана наблюдателя совпадают.

Для наблюдателя, находящегося на экваторе
а) ось мира параллельна оси Земли,
б) плоскости небесного экватора и земного экватора совпадают,
в) плоскости небесного меридиана и земного меридиана наблюдателя совпадают.

Для наблюдателя, находящегося на полюсе
а) ось мира совпадает с осью Земли,
б) плоскость небесного экватора параллельна плоскости земного экватора,
в) плоскость небесного экватора совпадает с плоскостью математического горизонта.

Прибор для демонстрации движения Луны вокруг Земли. На диске со шкалой, укрепленном вертикально на широкой стойке, помещены два других диска «Земля» Т (концентрично с большим диском, неподвижно) и «Луна» (в круговой щели большого диска на ползунке).

Прибор (рис. 116, а) можно изготовить из дерева, картона, металла, фанеры и т. д. Поперечный разрез его изображен на рисунке 116, 6. Стрелка m на диске «Луна» свободно висит на оси. Стрелка l скреплена с диском «Луна» и с кольцом п. При повороте кольца п и движении диска «Луна» вдоль щели («лунной орбиты») угол между стрелкой m и черточкой, изображающей центральный меридиан Луны, изменяется от 0 до 360° (шкала «Луны»). Угол между стрелкой I и точкой 0° на диске («начальное положение» Луны на орбите) также изменяется от 0 до 360° (шкала вокруг «орбиты Луны»).

Рис. 116. Прибор для демонстрации движения Луны вокруг Земли

Для каждой точки «лунной орбиты» эти два угла равны между собой. Отсюда делаем вывод, что период обращения Луны вокруг Земли и период вращения ее вокруг оси равны.

Вечный табель-календарь. В левой части календаря (рис. 119) помещены единицы лет для четных и нечетных десятков: первый столбик—для четных и нечетных десятков лет, второй—только для четных и третий - только для нечетных. Далее указываются номера месяцев, затем название дней недели, над которыми стоят десятки лет. За ними—числа месяца, представляющие одновременно столетия старого стиля. И наконец, последними указываются столетия нового стиля.

Рис. 119. Вечный табель-календарь

Чтобы получить табель-календарь на какой-нибудь месяц в годах текущего столетия по новому стилю нужно день недели, стоящий на пересечении столбца, указывающего десятки лет, и строки, указывающей единицы лет, найти в строке данного месяца. Вертикальный столбец, где находится день недели, вместе с числами будет являться табелем-календарем искомого года и месяца.

Пример. Необходимо получить табель-календарь на май 1960 г. Пересечение столбца десятков лет (6) и единиц (0) дает день недели субботу. В строке май (V) суббота стоит в 7-ом столбце. Этот столбец с числами и будет табелем-календарем на май 1960 г. Из календаря следует, что день Первое мая — воскресенье. Для високосных лет январь и февраль написаны в скобках. Для получения табеля-календаря других столетий по какому-либо стилю следует день недели, стоящий на пересечении столбца десятков лет и строки единиц лет, найти в строке данного столетия. В этом столбце необходимо отметить день недели, стоящий в центральной (средней) выделенной строке. Отыскав указанный день недели в строке нужного месяца, мы получаем табель-календарь.

Для нового стиля в календаре дано четыре столетия. Прибавляя к ним или вычитая число 4, взятое любое количество раз, можно получить нужное нам столетие.