Prividna gibanja Sunca i Zemljina gibanja

Report
Zbog Zemljinog gibanja oko Sunca imamo
privid da Sunce kroz godinu putuje između
zvijezda na istok .
Ekliptika – kružnica na nebeskoj kugli koja je
prividni Sunčev put .





Pri prividnom godišnjem
gibanju Sunca mijenja mu
se deklinacija :
δ = 00 - proljetna točka
( u zviježđu Ribe )
δ = 23,50 - ljetna točka
( u zviježđu Blizanci)
δ = 00 - jesenska točka
( u zviježđu Djevica )
δ = - 23,50 - zimska točka
( u zviježđu Jarac )
Za odabranu geografsku duljinu promatrača pratiti iz dana u dan u
godini :
- Kako se mijenja visina Sunca u mjesno podne ,
- Kako se mijenjaju na horizontu točke izlaska i zalaska Sunca
- Smanjenje/povećanje razmaka dnevnih putanja Sunca od nebeskog
ekvatora.
 Za mjesta blizu Zemljinim polovima pratiti trajanje polarne noći.



Godišnja doba se izmjenjuju ne zbog mijenjanja
udaljenosti Zemlje od Sunca već zbog različite osunčanosti
, zbog nagiba ekvatora prema ekliptici.
Kada je na sjevernoj polutki ljeto na južnoj je zima .
Vremenske jedinice :


Dan( Sunčev dan , pravi Sunčev dan) -vrijeme za koje se
Zemlja okrene oko svoje osi s obzirom na Sunce . Vrijeme
u kojem Sunce uzastopno prođe kroz gornju kulminaciju .
Sunčeva godina ( tropska godina ) - vrijeme u kojem Sunce
prividno od proljetne točke ponovno dođe do proljetne
točke . Iznosi 365 d 5 h 48 min 46 s .

-


Zvjezdani dan - vrijeme za koje se Zemlja
okrene oko svoje osi obzirom na zvijezde .
Vrijeme u kojem zvijezda uzastopno prođe
kroz gornju kulminaciju .
Sunčev dan je , zbog prividnog gibanja Sunca
u odnosu na zvijezde , 4 min duži od
zvjezdanog dana .
Svakog dana Sunce se po ekliptici pomakne
za ( 3600 : 365,25 ) = 0,98560 tj.
približno 10 . Vrijeme koje za to prođe je : 10
· (24·60 min ) / 3600 = 4 min .
Zvjezdani sat je 24. dio zvjezdanog dana ,
Njega se za rektascenziju zapisuje na
zvjezdane karte .
Tri su područja :



Žarki - od ekvatora do obratnica (od 0 do
23.5 stupnjeva g.š. )
Umjereni- od obratnica do polarnica (od 23.5
do 66.6 stupnjeva g.š. )
Hladni - od polarnica do polova ( od 66.5 do
90 stupnjeva g.š. )






Mjesno zvjezdano vrijeme se definira kao
satni kut proljetne točke : LST = HAѵ
Mjesno zvjezdano vrijeme , satni kut neke
zvijezde H i rektascenzija zvijezde α
povezani su izrazom :
a ) LST = H + α
; H < HAѵ
b ) LST = H + α – 24h
; H > HAѵ
Ako je zvijezda u gornjoj kulminaciji : H = 0
Veza mjesnog zvjezdanog vremena u
Greenwichu (GST) i mjesnog zvjezdanog
vremena (LST) u geografskoj duljini λ :
LST = GST + λ ,
λ < 0 , za mjesto istočno od Greenwicha
λ > 0 , za mjesto zapadno od
Greenwicha
Razlika mjesnih zvjezdanih vremena neke
zvijezde jednaka je razlici geografskih
duljina mjesta :
LST1 – LST2 = λ1 - λ2




U svakodnevnom životu vrijeme se prati
pomoću Sunca. Sunčev dan je 4 minute kraći
od zvjezdanog dana. Sunčevi dani se broje od
ponoći do ponoći , a zvjezdani dani od podne
do podne.
Mjesno pravo Sunčevo vrijeme = 12h + HA₀
HA₀ - satni kut Sunca
Zbog eliptičnosti Zemljine staze i nagiba osi
rotacije prema ravnini ekliptike pravi Sunčevi
dani nisu jednako dugi pa se uvodi srednji
sunčev dan i srednje sunčevo vrijeme.
Razlika mjesnih vremena jednaka je razlici geografskih duljina mjesta :
LT1 – LT2 = λ1 - λ2
Zonsko vrijeme – mjesno vrijeme na meridijanu koji raspolovljava dotičnu
zonu. Zone su širine 150. Mjesta na rubovima zona imaju mjesna prava
sunčeva vremena različita za 1h .
Svjetsko vrijeme ( UT)- srednje sunčevo vrijeme na meridijanu koji
prolazi zvjezdarnicom u Greenwichu.
Mjesno srednje sunčevo vrijeme : LT = UT + λ
a)istočno od nultog meridijana : -1800 < λ < 00
b)zapadno od nultog meridijana : 00 < λ < 1800
Razlika vremena kulminacije Sunca u tim mjestima :
∆t/h = ∆λ / 150
Veza zonskog i mjesnog srednjeg sunčeva vremena :
ZT – LT = λM - λ
λM – geografska dužina središnjeg meridijana zone
Prolazak zvijezde Zv ( α ,δ ) kroz meridijan
mjesta ( φ , λ ) :
H = 0 , LST = α
LST = GST + λ
Slijedi : λ = α – GST
Geografska širina mjesta : φ = 900 + δ - hg

r
∆
d

Za dva mjesta na Zemlji koja
imaju jednake geografske
širine , a udaljena su za d
( na slici duljina luka od točke
B do C ):
cos φ = r/R  r = R ·cos φ
∆

LST1 – LST2 = λ1 - λ2 = ∆λ
Iz skice: ∆λ = d/ R ·cos φ

∆λ / 3600 = ∆t/1zvjezdani dan

1 zvjezdani dan = 23h 56min 4s

Zemljina os se zakreće . Os opisuje stožac
oko okomice na stazu .
Sjeverni nebeski pol mijenja položaj…
Od antičkog vremena proljetna se točka se
pomakla na zapadnu stranu iz Ovna u Ribe
.
Posljedice precesije
definicija obratnica i polarnica
nazivi Rakova i Jarčeva obratnica
arheoastronomija
orijentaciija građevina: Sunce, zvijezde







Zakretanje Zemljine osi uzrokovano
privlačnim silama Mjeseca i Sunca.
Zemlja nije homogena , a nije niti
kugla .
jako sporo gibanje( period je 25800
godina) –Platonova godina
Godišnji iznos precesije se dobije iz :
φ / god. = 3600 / T .
pomicanje pola miču se i sve važne
točke na ekliptici(proljetna točka ,… )
gibanje proljetne točke dovodi do
razlike između Sunčeve i zvjezdane
godine .
Uz precesiju odvija se i gibanje koje
se zove nutacija . “Nebeski pol” “titra”
oko srednje putanje za ± 9” u periodu
od 18,6 godina .


Prosječni Zemljin
period revolucije
( siderička godina )
traje 365,25636 d ,
a prosječno trajanje
tropske godine je
365,2422 d.
Iz toga se izračuna
prosječni godišnji
iznos precesije i
trajanje Platonove
godine.
Sva Zemljina svemirska
gibanja
rotacija 460
m/s
okolne
zvijezde
20 000
m/s
oko baricentra Z.-M.
160 m/s
revolucija 30 000 m/s
rotacije Mliječne staze 230 000 m/s
Mliječna staza oko baricentra Lokalnog jata galaktika 40000 000 m/s
Lokalno jato, Veliki privlačitelj??? 600 000 m/s
u odnosu na pozadinsko zračenje 370 000 m/s



mjesno podne - trenutak kada Sunce vidimo
u smjeru juga u nebeskom meridijanu .
Bilo kojeg dana mjesto koje je 10 g.d.
istočnije mjesno podne je 4 min ranije , a
mjesto koje je 10 g.d. zapadnije mjesno
podne je 4 minute kasnije . ( Zemlji treba 4
min da se zakrene za 10 .)
Prema međunarodnom dogovoru , iz
praktičnih razloga , Zemljina površina je
podijeljena na 24 pojasa prosječne širine150 .

24 zone po 1 sat



Mjesno i pojasno podne nije isto .
Prividno gibanje Sunca po ekliptici nije
jednoliko .Pravi Sunčevi dani ne traju jednako
.
Srednji Sunčev dan – srednje trajanje svih
pravih Sunčevih dana . Vrijeme po satu je
srednje Sunčevo vrijeme .





UT – Svjetsko vrijeme ( universal time) –
srednje mjesno Sunčevo vrijeme na nultom
meridijanu
( Greenwich) . Utemeljeno na
promatranju zvijezda tj. na zvjezdanom
vremenu, no koje za vremensku jedinicu
uzima srednji Sunčev dan .
SEV- srednje-europsko vrijeme ; u pojasu
(zoni) oko meridijana s geografskom širinom
150 .
Ljetno vrijeme – računanje vremena od kraja
proljeća do početka jeseni . Pojasno vrijeme
je uvećano za 1 sat .
Zimi : SEV = UT + 1 h
Ljeti : SEV = UT + 2 h
Preračunavanje vremena
SEV = UT + 1
UT = SEV - 1
LJV = SEV + 1
SEV = LJV - 1
LJV = UT + 2
UT = LJV - 2
SEV = srednjeeuropsko vrijeme
UT = svjetsko vrijeme ( Universal Time)
LJV = ljetno vrijeme
Ljetno vrijeme
u astronomskim programima za računala treba
namjestiti daylight savings;daylight saving time ili sl.
Ljetno vrijeme počinje u 02:00 sata zadnje nedjelje u ožujku i kazaljke
satova se pomiču jedan sat unaprijed (na tri sata).
Ljetno vrijeme završava u 03:00 sata zadnje nedjelje u listopadu i kazaljke
satova se pomiču jedan sat unazad (na dva sata).
Julijanski kalendar
Julijanski kalendar uveo je Gaj Julije Cezar 45. pr. Kr. i
koristio se u cijeloj Europi do 16. stoljeća, kada se prešlo
na Gregorijanski kalendar.
Dužina trajanja godine u Julijanskom kalendaru iznosi
prosječno 365¼ dana, što se postiže ubacivanjem jednog
dodatnog dana svake četvrte godine. Nakon tri godine s
365 dana je godina s 366 dana . Julijanska godina nešto
je duža od tropske, a ova razlika akumulira se na jedan
dan svakih 128 godina.
Kada je ta razlika postala prevelika pristupilo se novoj
reformi .
Gregorijanski kalendar
Gregorijanski kalendar dobio je ime po papi Grguru
XIII. (lat. Gregorius) i danas je u uporabi kao primarni ili
sekundarni kalendar u gotovo svim krajevima svijeta.
Papa Grgur XIII. (1502.-1585.) je 24. veljače 1582. objavio
reformu do tada postojećeg, julijanskog kalendara papinskom
bulom . Papinska bula sadržavala je sljedeće odredbe:
•Iz kalendara će se izostaviti 10 dana, tako da
poslije četvrtaka 4. listopada 1582. slijedi petak 15. listopada.
•Prijestupna je svaka godina djeljiva sa 4, osim godina
djeljivih sa 100 kod kojih su prijestupne samo one djeljive sa
400.
•Prijestupna godina ima jedan dan više od obične (koja ima
365 dana) koji se stavlja na kraju mjeseca veljače .
•…
Po njemu je prosječna dužina trajanja godine smanjena na
365,2425 dana (365+97/400 = 365,2425 jer ima 97
prijestupnih godina na svakih 400) što daje grešku od
365,2425 – 365,2421890 = 0,00031 dan ≈ 26 sekundi. To
znači da će se ova greška akumulirati na jedan dan za
1/0,00031 ≈ 3225 godina, odnosno nešto kraće jer se tokom
vremena dužina trajanja solarne godina smanjuje, a greška
povećava.
Danas razlika između Julijanskog i Gregorijanskog
kalendara iznosi 13 dana, a nakon 2100. uvećat će se na 14
dana.
Uvođenjem Gregorijanskog kalendara, kalendarska godina
je približena tropskoj najviše do tada.
Razmotri :
1. Na kojim sve geografskim širinama Sunce može
proći kroz zenit ?
2. Navedi četiri važna Sunčeva položaja na
ekliptici .
3. Godina i dan su jedinice vremena . Kako su
zadane ?
4. Može li u Hrvatskoj Sunce cijeli dan kružiti iznad
horizonta ? Zašto ?
4. Koja su tri različita gibanja Zemlje ?
5. Koliko se razlikuje vrijeme mjesnog podneva za
mjesta na geografskim dužinama različitim
za 10 ?

similar documents