КласТека · твоя школа онлайн
Астрономія: основи 10–11 класів
Небесна сфера, рух Землі, Сонячна система, закони Кеплера та тяжіння.
Небесна сфера: основні точки, кола й координати
Зеніт, надир, небесний екватор, полюси світу, горизонт і базові небесні координати.
Головні точки
- Зеніт — точка небесної сфери прямо над спостерігачем.
- Надир — точка, протилежна зеніту.
- Полюси світу — точки, навколо яких видимо обертається небесна сфера.
- Небесний екватор — проєкція земного екватора на небесну сферу.
Координати
- Висота h — кут світила над горизонтом.
- Азимут A — кут уздовж горизонту до напряму на світило.
- Схилення δ — аналог географічної широти на небесній сфері.
- Пряме піднесення α — аналог небесної довготи.
Добовий рух небесної сфери
Чому зорі сходять і заходять та як це пов’язано з обертанням Землі.
Причина
- Видимий добовий рух неба спричинений обертанням Землі навколо осі.
- Земля обертається із заходу на схід, тому небо видимо рухається зі сходу на захід.
- Один зоряний оберт Землі триває приблизно 23 год 56 хв.
Наслідки
- Положення полюса світу залежить від географічної широти спостерігача.
- Частина зір може бути незахідною — вони весь час залишаються над горизонтом.
- Висота Полярної зорі приблизно відповідає географічній широті місця.
Сонячна система: будова і склад
Сонце, планети, карликові планети, супутники, астероїди, комети та малі тіла.
Склад
- Сонце містить переважну частину маси Сонячної системи.
- 8 планет рухаються навколо Сонця по еліптичних орбітах.
- До малих тіл належать астероїди, комети й метеороїди.
- Карликові планети обертаються навколо Сонця, мають майже кулясту форму, але не очистили околиці своєї орбіти.
Групи планет
- Планети земної групи: Меркурій, Венера, Земля, Марс.
- Планети-гіганти: Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун.
- Земні планети менші, щільніші й мають тверду поверхню.
- Гіганти значно масивніші й мають потужні атмосфери та системи супутників.
Три закони Кеплера
Еліптичні орбіти, рівні площі та зв’язок періоду обертання з великою піввіссю.
Закони
- I: планета рухається еліпсом, у одному з фокусів якого міститься Сонце.
- II: радіус-вектор планети за рівні проміжки часу описує рівні площі.
- III: квадрати періодів обертання відносяться як куби великих півосей орбіт: T² ∝ a³.
Що випливає
- Планета рухається швидше поблизу перигелію і повільніше поблизу афелію.
- Для тіл, що обертаються навколо одного центра, можна порівнювати T²/a³.
Всесвітнє тяжіння в астрономії
Чому планети, супутники й зорі утримуються на орбітах.
Формула
- F = Gm₁m₂ / r².
- Сила тяжіння прямо пропорційна добутку мас і обернено пропорційна квадрату відстані між центрами тіл.
- G — гравітаційна стала.
Астрономічний сенс
- Гравітація забезпечує орбітальний рух планет і супутників.
- Чим більша маса тіла, тим сильніше його гравітаційне поле.
- Орбіта — результат поєднання інерційного руху та гравітаційного притягання.