Выбрать удобный масштаб и нанести окружности на сравнительный рисунок (5 видео)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ОУД.12 АСТРОНОМИЯ

Илья Времев 3 лет назад Просмотров:

1 ЧАСТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ КОЛЛЕДЖ «СОВРЕМЕННАЯ ШКОЛА БИЗНЕСА» БУДЕННОВСКИЙ ФИЛИАЛ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ОУД.12 АСТРОНОМИЯ специальности «Программирование в компьютерных системах». Буденновск, 2017 г.

2 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Освоение учебной дисциплины «Астрономия» предлагает практическое осмысление ее разделов и тем на практических занятиях, которые должны способствовать формированию у обучающегося общих и профессиональных компетенций, приобретению необходимых умений, закреплению и углублению теоретических знаний. Освоение дисциплины является частью освоения основного вида профессиональной деятельности и соответствующих общих (ОК) и профессиональных компетенций (ПК): Код ОК 1 ОК 2 ОК 3 ОК 4 ОК 5 Наименование результата обучения Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности. В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь: — находить основные созвездия северного полушария; — ориентироваться по Полярной звезде; — использовать бинокль, телескоп для наблюдений; — решать задачи с применением законов Кеплера. знать: — основные понятия астрономии: небесная сфера, координаты звеѐзд, галактики, звеѐздные скопления, планеты, кометы, метеорные потоки, названия созвездий, малые тела Солнечной системы, инструменты для наблюдения и др.; — теории эволюции звеѐзд, Вселенной; — законы Кеплера. По учебному плану на практические занятия предусмотрено 17 аудиторных часов, обучающиеся должны выполнить 6 работ.

3 ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ Наименование темы Практическая работа 1. «Звездное небо. Небесные координаты» Практическая работа 2. «Определение расстояний небесных тел в солнечной системе и их размеров» Практическая работа 3. «Планеты солнечной системы» Кол-во часов (очная форма обучения (с применением дистанционных технологий)) Колво Наименование часов Устный выборочный опрос по теме. Решение тестовых заданий. 2 Защита рефератов. Устный выборочный опрос по теме. Решение тестовых заданий. 3 Защита рефератов. Решение тестовых заданий. Устный выборочный опрос по теме. 3 Практическая работа 4 «Спутники планет. Малые тела солнечной системы» Практическая работа 5 «Солнце как звезда» Практическая работа 6 «Наша галактика» Решение тестовых заданий. Защита рефератов. Устный выборочный опрос по теме. Решение тестовых заданий. Защита рефератов. Решение тестовых заданий. Устный выборочный опрос по теме Всего 17 Задания практической части: «Звездное небо. Небесные координаты» Практическая работа 1 Цель урока: Звездное небо. Небесные координаты. Сделайте опорный конспект Для составления звездной карты, изображающую созвездия на плоскости, в астрономии используют такую систему координат, которая вращалась бы вместе со звездным небом. Такой системой координат является экваториальная система. Она так названа потому, что экватор служит той плоскостью, от которой и в которой производятся отсчеты координат. Одной координатой является угловое расстояние светила от небесного экватора называемое склонением δ. Она меняется в пределах ±90 и считается положительным к северу от экватора и отрицательным к югу. (Склонение аналогично географической широте).

4 Вторая координата аналогична географической долготе и называется прямым восхождением α. Прямое восхождение отсчитывается по дуге небесного экватора от точки весеннего равноденствия против хода часовой стрелки, если смотреть с северного полюса. Оно изменяется от 0 до 360 и называется прямым восхождением потому, что звезды, расположенные на экваторе, восходят и заходят в порядке возрастания их прямого восхождения. Поскольку это явление связано с вращением Земли, то прямое восхождение принято выражать не в градусах, а в единицах времени. За 24 часа Земля (а нам кажется, что звезды) совершает один оборот 360 ; следовательно часа, 15 1 час, 1 4 мин., 15′ 1 мин., 15» 1 сек. Выполните задания вместе с преподавателем: 1. Определите по звездной карт координаты следующих звезд: α-весов, β-лиры. 2. Переведите единицы времени в градусы: 7 часов 21 мин 23 секунды. Звездные карты и небесные координаты Чтобы сделать звездную карту, изображающую созвездия на плоскости, надо знать координаты звезд. Координаты звезд относительно горизонта, например высота, хотя и наглядны, но непригодны для составления карт, так как все время меняются. Надо использовать такую систему координат, которая вращалась бы вместе со звездным небом. Такой системой координат является экваториальная система, она так названа потому, что экватор служит той плоскостью, от которой и в которой производятся отсчеты координат. В этой системе одной координатой является угловое расстояние светила от небесного экватора, называемое склонением δ (рис. 1). Оно меняется в пределах ±90 и считается положительным к северу от экватора и отрицательным к югу. Склонение аналогично географической широте.

5 Рис. 1. Экваториальные координаты Вторая координата аналогична географической долготе и называется прямым восхождением α. Прямое восхождение светила М измеряется углом между плоскостями больших кругов, один проходит через полюсы мира и данное светило М, а другой — через полюсы мира и точку весеннего равноденствия, лежащую на экваторе (см. рис. 13). Так назвали эту точку потому, что в ней Солнце бывает (на небесной сфере) весной марта, когда день равен ночи. Прямое восхождение отсчитывают по дуге небесного экватора от точки весеннего равноденствия против хода часовой стрелки, если смотреть с северного полюса. Оно изменяется в пределах от 0 до 360 и называется прямым восхождением потому, что звезды, расположенные на небесном экваторе, восходят (и заходят) в порядке возрастания их прямого восхождения. Поскольку это явление связано с вращением Земли, то прямое восхождение принято выражать не в градусах, а в единицах времени. За 24 ч Земля (а нам кажется, что звезды) совершает один оборот Следовательно, 360 соответствуют 24 ч, тогда 15-1 ч, 1-4 мин, 15′-1 мин, 15″-1 с. Например, 90 составляют 6 ч, а 7 ч 18 мин ‘. В единицах времени прямое восхождение обозначается на координатной сетке звездных карт, атласов и глобусов, в том числе и на карте, приложенной к учебнику и «Школьному астрономическому календарю». Упражнение 1 1. Что характеризует звездная величина? 2. Есть ли различие между северным полюсом мира и точкой севера?

6 3. Выразите 9 ч 15 мин 11 с в градусной мере. Практическая работа 2 Тема: «Определение расстояний небесных тел в солнечной системе и их размеров» Цели: — закрепить знания по теме, — научить решать задачи на определение условий видимости тех или иных планет, их синодических и сидерических периодов, масс системы материальных тел по третьему закону Кеплера, размеров небесных тел и расстояний до них. Ход занятия В первую очередь учащиеся отвечают на вопросы для самоконтроля, что дает возможность вспомнить теоретический материал по теме и подготовиться к решению расчетных задач. Для успешного решения задач необходимо придерживаться следующей последовательности действий: 1) внимательно прочитать условие задачи; 2) определить, к какому разделу данной темы относится задача; 3) выписать все необходимые для решения задачи формулы; 4) при необходимости выполнить дополнительные построения. Вопросы для самоконтроля 1. Какие планеты называются нижними? 2. Какие планеты относятся к нижним, а какие к верхним? 3. Можно ли наблюдать противостояние Меркурия? Ответ обосновать. 4. Что такое сидерический период обращения?

7 5. Могут ли совпадать синодический и сидерический периоды какого-либо небесного тела в Солнечной системе? Ответ обосновать. 6. Какова форма орбиты небесного тела, если эксцентриситет орбиты e = Сформулируйте законы Кеплера. Дополните ответ рисунками. 8. Как называется ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты? 9. Дайте определение горизонтального экваториального параллакса светила. 10. Если точность наблюдений составляет 0,01², можно ли было бы определить линейный размер Меркурия по формуле R = D sin ρ, если бы расстояние до него было 100 а. е.? Ответ обосновать. Примеры решения расчетных задач Задача 1. Как часто повторяются противостояния Марса, сидерический период S которого 1,9 года? Решение: Очевидно, нужно найти синодический период этой (верхней) планеты. Для этого воспользуемся формулой:, где T З сидерический период Земли, T сидерический период Марса. Тогда. Ответ: S = 2,1 года.

8 Задача 2. Вычислите массу Юпитера, зная, что один из его спутников (Ио) обращается вокруг планеты с периодом 1,77 сут. на расстоянии км. (Сравните движение Ио вокруг Юпитера с движением Луны вокруг Земли. Период обращения Луны вокруг Земли 27,32 сут., среднее расстояние от Земли составляет км). Решение: Для решения задачи необходимо воспользоваться третьим уточненным законом Кеплера:. Принимая за первую пару Юпитер с Ио ( M 1 масса Юпитера, m 1 масса Ио, a 1 большая полуось орбиты Ио), а за вторую Землю с Луной ( M 2 масса Земли, m 2 масса Луны, a 2 большая полуось орбиты Луны), а также пренебрегая массой спутников по сравнению с массой планет, получим:. Ответ: M M 2. Задача 3. Во сколько раз линейный радиус Солнца превышает радиус Земли, если угловой радиус Солнца равен 16? Решение:

9 Воспользуемся формулами п. 5.4, гл. 5 пособия. Обозначим радиус Солнца, видимый угловой радиус Солнца, параллакс Солнца, радиус Земли. Тогда Ответ:. Задача 4. Флаг корабля привязан к мачте на высоте 30 метров над уровнем моря. На каком расстоянии l он будет виден на горизонте? Решение: Выполним рисунок (рис. 2).

10 Рис. 2 Здесь h высота флага над уровнем моря, R радиус Земли. Ясно, что (R + h) 2 = R 2 + l 2. Тогда если принять за R, например, средний экваториальный радиус Земли. Ответ: l 19,56 км. Задачи для самостоятельной работы 1. Наилучшая вечерняя видимость Венеры (наибольшее ее удаление к востоку от Солнца) была 5 февраля. Когда в следующий раз наступила видимость Венеры в тех же условиях? 2. Зная, что Сатурн совершает один оборот за 29,7 лет, найдите промежуток времени между его противостояниями. 3. Синодический период обращения одного из астероидов составляет 3 года. Каков звездный период его обращения около Солнца? 4. Найдите среднее суточное движение Меркурия по орбите (величину дуги орбиты, которую он проходит за земные сутки), если синодический период его обращения вокруг Солнца равняется 115,88 суткам. 5. Определите массу Урана в единицах массы Земли, сравнивая движение Луны вокруг Земли с движением спутника Урана Титанией, обращающегося вокруг него с периодом 8,7 сут. на расстоянии км. Период обращения Луны вокруг Земли 27,32 сут., среднее расстояние ее от Земли составляет км. 6. Вычислите массу двойной звезды α Центавра, у которой период обращения компонентов вокруг общего центра масс T = 79 лет, а расстояние между ними 23,5 астрономических единицы (а. е.). 7. Чему равен горизонтальный параллакс Юпитера, когда он находится от Земли на расстоянии 6 а. е.? Горизонтальный параллакс Солнца p 0 = 8,8. 8. Наименьшее расстояние Венеры от Земли равно 40 млн. км. В этот момент ее угловой диаметр равен 32,4. Определите линейный радиус этой планеты.,

11 9. Определите дальность горизонта с маяка высотой 20 метров; с вершины пирамиды Хеопса (156 метров)? 10. Определите радиус Земли, если понижение горизонта с высоты 9 километров равняется 3 3. Тема: «Планеты солнечной системы» Выполнение практической работы. Практическая работа 3 Сейчас вам предстоит выполнить практическую работу. На доске начерчена таблица, в которую вы должны будете внести сведения. Нужный материал вы найдёте в учебнике. Ответы должны быть краткими. Названи е планеты Расстояние до Солнца Диамет р Поверхность Продолжител ьность года Температура Количес тво спутни ков Меркури й 58 млн. км 4880 км Похожа на лунную. Есть многочисленные кратеры, горы 88 суток С Нет Венера 108 млн. км км Преимущественн о равнины с невысокими холмами, но есть и горные районы 224,7 земных суток выше, чем на Меркурие до С Нет Земля 150 млн. км км 70 % поверхности Земли покрыта водой. 365 дней умеренные температуры Луна Марс 228 млн. км км Поверхность Это пустыни, кратеры, горы. 1,9 земных суток На поверхности С Деймос и Фобос

12 Практическая работа 4 Тема: «Спутники планет. Малые тела солнечной системы» Цель работы: Обобщить знания о физических характеристиках и движении тел Солнечной системы. Методом сравнения выявить общие и отличительные параметры этих тел. Пособия и оборудование: фотографии Солнца, планет и их транспортир, линейка, калькулятор. крупных спутников, циркуль, Методические указания к работе. Данная практическая работа поможет учащимся систематизировать знания о телах Солнечной системы, выявить их различия и общие особенности в физических характеристиках и движении тел. Первая часть практической работы посвящена физическим характеристикам тел Солнечной системы: диаметры, наклон оси вращения, наличие и геометрические характеристики колец, внешний вид поверхности. Для сравнительного анализа диаметров тел предлагается перевести линейные диаметры в относительные размеры с Землей D КМ / D З. Далее выбрать удобный масштаб для нанесения окружностей на сравнительный рисунок. Следует отдельно выполнять рисунки для планет Земной группы и крупных спутников, и для планет гигантов с их кольцами. С помощью транспортира отмечается угол наклона оси вращения планеты от перпендикуляра по часовой стрелке, полученную ось обозначают пунктиром. Каждое тело разукрашивается в соответствии с его внешним видом по предложенным преподавателем фотографиям. Чтобы нарисовать кольца планеты, необходимо провести перпендикуляр к оси вращения (экваториальная плоскость). На нем отметить внутренний и внешний радиус колец с обоих сторон. Провести концентрические эллипсы через эти точки. Видимая толщина колец более тонкая за планетой и более широкая перед ней. Вторая часть практической работы посвящена элементам орбиты тел Солнечной системы. Она включает в себя закрепление следующих понятий: большая полуось орбиты, эксцентриситет, афелий и перигелий. Используя значения этих элементов, строятся сравнительные схемы орбит, отдельно для Земной группы планет, для планет гигантов и больших спутников планет с гипотетической планетой в центре. Для сравнительной схемы орбит тел, рекомендуется сначала перевести данные таблицы в километрах в астрономические единицы, а затем выбрать удобный масштаб для рисунков. На схеме отметить вертикальную и горизонтальную оси. На вертикальной оси отметить большие полуоси (вверх и вниз), на горизонтальной оси отметить перигейное расстояние справа, а афельное расстояние слева, через полученные точки провести орбиту. Общая таблица с данными параметрами, вычисление дополнительных параметров.

13 1. Таблица. Задаются следующие параметры: D км диаметр тела в километрах; εº — наклон оси вращения тела; R большая полуось орбиты; e эксцентриситет орбиты; Вычисляются следующие параметры: D/D з диаметр тела по отношению к диаметру Земли; R a.e. — большая полуось орбиты в астрономических единицах; R a.e. = R/ P a.e. перигелий орбиты в астрономических единицах; P a.e. = R a.e. (1-e). A a.e. афелий орбиты в астрономических единицах; А a.e. = R a.e. (1+e).

14 Сравнительные размеры планет Сравнительные размеры планет Земной группы.

15 Практическая работа 5 Тема: «Солнце как звезда» 1. Руководствуясь схемой строения Солнца (рис. 1), укажите названия внутренних областей и слоев атмосферы Солнца. СОЛНЦЕ КАК ЗВЕЗДА 1 4.

16 (4, 5, 6)—: 7 2. Заполните таблицу с основными характеристиками Солнца. Параметры Величины Среднее расстояние от Земли а. е. км D, Линейный диаметр км Видимый угловой диаметр / Масса Параметры Солнечная постоянная Светимость Температура видимого внешнего слоя Химический состав внешних слоев Период вращения м, кг Величины квт/м 2 Вт К % Н. % Не. % другие газы суток у экватора, суток у полюса Температура в центре Солнца К Абсолютная звездная величина Возраст лет Средняя плотность кг/м 3 3. Определите линейный радиус Солнца (в радиусах Земли и километрах). Угловой радиус фотосферы и расстояние от Земли до Солнца считайте известными.

17 Практическая работа 6 Тема: «Наша галактика» НАША ГАЛАКТИКА 1. Закончите предложения. Галактика это Млечный Путь это Наиболее плотная центральная область нашей Галактики расположена в созвездии и называется Группы из большого числа звезд в Галактике называют, примером которых являются Положение Солнца Рис.1 2. На рисунке 1 показано строение нашей Галактики (вид с «ребра). Укажите положение Солнца в Галактике и основные ее структурные элементы: ядро, диск, гало, корону, центральное сгущение (балдж). Спиральные рукава 3. Изобразите схематично нашу Галактику в виде «сверху» и стрелками укажите положение Солнца, ядро, спиральные рукава. Положение Солнца 4. Заполните таблицу, содержащую общие сведения о Галактике. Характеристики Галактики Численные значения Размер (диаметр), кпк

18 Расстояние от центра Галактики до Солнца, кпк Линейная скорость обращения вокруг ядра (на расстоянии от центра Галактики до Солнца), км/с Период обращения (полный оборот Солнца и звезд в его окрестностях вокруг центра Галактики), млн лет Масса (в массах Солнца) Возраст, млрд лет Гало Диск 5. Из перечисленного состава «населения» Галактики выпишите отдельно объекты, относящиеся к гало и диску: 1) красные гиганты; 2) долгопериодические цефеиды; 3) голубые гиганты; 4) короткопериодические цефеиды; 5) красные карлики; 6) газопылевые облака; 7) шаровые звездные скопления; 8) рассеянные звездные скопления. 6. У звезды Альтаир (а Орла) годичный параллакс я = 0,198″, собственное движение ц = 0,658″ и лучевая скорость v r = -26,3 км/с. Определите тангенциальную и пространственную скорости звезды. На рисунке27.2 постройте векторы скоростей. Альтаир Решение. 1. i —1

. 7. По периоду обращения Солнца приблизительно оцените массу Галактики в массах Солнца. (Воспользуйтесь третьим уточненным законом Кеплера.)

Содержание

Практические работы по астрономии
ПР-100701-ПМ МДК 03.02- 01-03-01-13
УАвиаК-МЦК
гр. 18П-1
Методические указания по выполнению практических работ по физике (стр. 2 )
Сила трения скольжения — сила, возникающая между соприкасающимися телами при их относительном движении.
Изучить колебательное движение математического маятника и определить его период и частоту, выяснить как данные характеристики зависят от длины маятника.
Измерить массу атома и количество вещества в теле.
💡 Видео

Видео:МасштабыСкачать

Практические работы по астрономии

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Развитие управляющих функций мозга ребёнка: полезные советы и упражнения для педагогов

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ

«Ульяновский авиационный колледж – МЦК»

Для специальностей СПО:

09.02.07

Информационные системы и программирование

Технология металлообрабатывающего производства

Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей

Техническая эксплуатация электрифицированных и пилотажно-навигационных комплексов

Производство и обслуживание авиационной техники

Техническое обслуживание авиационных двигателей

Эксплуатация беспилотных авиационных систем

Эксплуатация и ремонт сельскохозяйственной техники и оборудования

Экономика и бухгалтерский учет (по отраслям)

Операционная деятельность в логистике

Право и организация социального обеспечения

Для профессий СПО:

Мастер по ремонту и обслуживанию автомобилей

на заседании ЦМК МЕН

Протокол № 10 от «15» мая 2019г.

Заместитель директора по

РАЗРАБОТЧИК: Козлова И.А., преподаватель первой категории ОГАПОУ «УАвиаК-МЦК»

ПР 1 Исследование картографических сервисов «Космос» и описание достижений в этой области

ПР 2 Описание устройства и назначения международной космической станции

ПР 3 Описание особенностей планет Солнечной системы

ПР 4 Решение проблемных заданий

ПР 5 Решение проблемных кейсов

ЛР 1 Исследование суточного видимого движения Солнца

ЛР 2 Определение скорости удаления галактики по их спектрам

Данные методические рекомендации предназначены для обучающихся по выполнению практических и лабораторных работ по УД Астрономия по всем специальностям и профессиям СПО.

На УД Астрономия формируются следующие образовательные результаты:

сформированность научного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития астрономической науки;

устойчивый интерес к истории и достижениям в области астрономии;

умение анализировать последствия освоения космического пространства для жизни и деятельности человека

умение использовать при выполнении практических заданий по астрономии такие мыслительные операции, как постановка задачи, формулирование гипотез, анализ и синтез, сравнение, обобщение, систематизация, выявление причинно-следственных связей, поиск аналогов, формулирование выводов для изучения различных сторон астрономических явлений, процессов, с которыми возникает необходимость сталкиваться в профессиональной сфере;

владение навыками познавательной деятельности, навыками разрешения проблем, возникающих при выполнении практических заданий по астрономии;

умение использовать различные источники по астрономии для получения достоверной научной информации, умение оценить ее достоверность;

владение языковыми средствами: умение ясно, логично и точно излагать свою точку зрения по различным вопросам астрономии, использовать языковые средства, адекватные обсуждаемой проблеме астрономического характера, включая составление текста и презентации материалов с использованием информационных и коммуникационных технологий;

сформированность представлений о строении Солнечной системы, эволюции звезд и Вселенной, пространственно-временных масштабах Вселенной;

понимание сущности наблюдаемых во Вселенной явлений;

владение основополагающими астрономическими понятиями, теориями, законами и закономерностями, уверенное пользование астрономической терминологией и символикой;

сформированность представлений о значении астрономии в практической деятельности человека и дальнейшем научно-техническом развитии;

осознание роли отечественной науки в освоении и использовании космического пространства и развитии международного сотрудничества в этой области сформированность собственной позиции по отношению к физической информации, получаемой из разных источников.

Для данной учебной дисциплины Астрономия предусматривается проведение 5 практических занятий и 2 лабораторных занятия, где формируются следующие образовательные результаты:

практической и лабораторной работы

Формируемые образовательные результаты

РАЗДЕЛ 1 История развития астрономии. Устройство Солнечной системы

Исследование картографических сервисов «Космос» и описание достижений в этой области

П1,П3,П5, МТ1, МТ3,МТ4,Л1

Исследование суточного видимого движения Солнца

Описание устройства и назначения международной космической станции

Описание особенностей планет Солнечной системы

П1,П3, П5, МТ1, МТ4, Л1, Л3

РАЗДЕЛ 2 Строение и эволюция Вселенной

Решение проблемных заданий

П2, П4, П5, МТ1, МТ4, Л1, Л3

Определение скорости удаления галактики по их спектрам

П1, П5, МТ3, МТ4, Л1, Л3

Решение проблемных кейсов

П1, П3, МТ2, МТ 4, Л1, Л2, Л3

ОТЧЕТ по каждой практической работе составляется на отдельных листах формата А4 по следующему образцу:

Оформление практической работы

ФОРМИРУЕМЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ:

ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ ЗАНЯТИЯ или используемое оборудование или исходные данные:

ЗАДАНИЯ (номер и условие каждого задания с подробным, обоснованным решением и ответом;)

ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ (если необходимо) :

1 – Фамилия разработчика

2 – Фамилия проверяющего

3 – Код-обозначение документа (практической или лабораторной работы)

4 – Тема практической (или лабораторной) работы

5 – Учебное заведение, группа

6 – Литер – у (учебный документ)

7 — № листа данного документа

8 – Количество листов в данном документе

7 10 23 15 10 120

Оформление практической работы

ПР – практическая работа

ЛР – лабораторная работа

Код специальности 100701 – Коммерция

0000-00 – индекс дисциплины ( проф.модуля и МДК) по учебному плану:

№ группы 01 (или 02, 01с, 01п, 01зб, 01 зк )

№ варианта – выданный преподавателем (или по списку в журнале)

№ практической – порядковый номер практической и лабораторной работы

ПР. 100701 ПМ.00. 00. 00. 00. 00.

код индекс № № № год

специальности дисциплины, группы работы варианта

Видео:Определение горизонтальных расстояний с помощью масштабовСкачать

ПР-100701-ПМ МДК 03.02- 01-03-01-13

Определение отклонений формы и расположения поверхностей

Видео:Масштабы чертежей. Какие виды масштабов чертежей существуютСкачать

УАвиаК-МЦК

Видео:Моделизм. Как выбрать свое направление и что выбрал яСкачать

гр. 18П-1

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

Исследование картографических сервисов «Космос» и описание достижений в этой области

ЦЕЛЬ: формирование осознания роли отечественной науки в освоении и использовании космического пространства и развитии международного сотрудничества в этой области сформированность собственной позиции по отношению к физической информации, получаемой из разных источников

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ: ручка, калькулятор, ПК, доступ к Интернет, смартфон, карты географического атласа.

Кунаш М.А . Астрономия 11 класс. Методическое пособие к учебнику Б.А.Воронцова-Вельяминова, Е.К.Страута /М.А.Кунаш — М.: Дрофа, 2018.

Кунаш М.А . Астрономия. 11 класс. Технологические карты уроков по учебнику Б.А.Воронцова-Вельяминова, Е.К.Страута / М.А.Кунаш — Ростов н/Д: Учитель, 2018.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Картографический сервис — это специализированная информационная система, предоставляющая пространственные данные в виде интерактивной карты. Картографический веб-сервис обеспечивает веб-доступ к картографической информации на основе интерфейсов прикладного программирования (API). В настоящее время на российском рынке наиболее известны и распространены следующие картографические и справочные сервисы: Яндекс.Карты; Google Maps; ГИС.

Сравнение картографических сервисов:

Элементы для перетягивания карты, увеличения выделенной области, измерения расстояний.

Элемент изменения масштаба

Переключатель типа карты

Пользовательские элементы управления

Выбор типа карты

Элемент управления Street View

Элемент управления Rotate для наклона и вращения

Элемент перехода в полноэкранный режим

Пользоват. элементы управления

Отображение слоя пробок

Кнопка полноэкранного отображения карты

Определение месторасположения пользователя

Средства для вывода большого количества данных

Технология активных областей;

Технологии ObjectManager, LoadingObjectManager, RemoteObjectManager

Технология setTimeout для последовательного вывода маркеров на карту.

ЗАДАНИЯ И ИНСТРУКЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ЗАДАНИЕ 1 Изучить сравнительную таблицу картографических сервисов. Представьте, что вам предстоит поездка на автомобиле по городам Европы. Проанализируйте, каким из предложенных сервисов вы воспользуетесь и аргументируйте причину своего выбора.

ЗАДАНИЕ 2 Предположим, что вам предстоит разработать сайт для поиска мест отдыха молодежи в ближайших к Ульяновску регионах. Проанализируйте сравнительную таблицу и выберете картографический сервис, который подойдет для использования на вашем сайте.

ЗАДАНИЕ 3 Используя электронный ресурс Google earth (https://www.google.com/intl/ru/ earth ) опишите основные возможности Google Планета Земля

Дополнительное задание: Составить ментальную карту собственного увлечения (хобби).

— номер и ответ выполненного задания

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

Описание устройства и назначения международной космической станции

ЦЕЛЬ: формирование навыков познавательной деятельности, навыков разрешения проблем, возникающих при выполнении практических заданий по астрономии.

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ: ручка, калькулятор, ПК, доступ к Интернет, смартфон, карты географического атласа.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Международная космическая станция МКС — это воплощение самого грандиозного и прогрессивного технического достижения космического масштаба на нашей планете. Это огромная космическая научно-исследовательская лаборатория для изучения, проведения экспериментов, наблюдений как за поверхностью нашей планеты Земля, так и для астрономических наблюдений за дальним космосом без воздействия земной атмосферы. Одновременно это и дом для работающих на ней космонавтов и астронавтов, где они живут и работают, и порт для причаливания космических грузовых и транспортных кораблей.

Подняв голову и взглянув вверх на небо, человек видел бескрайние просторы космоса и всегда мечтал если не покорить, то как можно больше узнать о нем и постигнуть все его тайны. Полет первого космонавта на орбиту земли и запуск спутников дал мощный толчок в развитии космонавтики и дальнейшим полетам в космос. Но просто полета человека в ближний космос уже становится недостаточно. Взоры устремлены дальше, к другим планетам, и чтобы достичь этого, необходимо еще многое исследовать, узнать и понять. А самое главное для долгосрочных космических полетов человека — необходимость установить характер и последствия длительного влияния на здоровье долговременной невесомости при перелетах, возможность жизнеобеспечения длительного пребывания на космических кораблях и исключение всех отрицательных факторов, влияющих на здоровье и жизнь людей, как в ближнем, так и дальнем космическом пространстве, выявление опасных столкновений космических кораблей с другими космическими объектами и обеспечение мер безопасности. Основная конфигурация станции была утверждена и подписана в 1996 году. Она состояла из двух основных сегментов: Российского и Американского. Также принимают участие, располагают свое научное космическое оборудование и проводят исследования такие страны как Япония, Канада и страны Европейского космического союза.

28.01.1998г. в Вашингтоне было подписано окончательно соглашение о начале строительства новой долговременной, с модульной архитектурой, Международной космической станции, и уже 2 ноября этого же года Российским ракетоносителем был выведен на орбиту первый многофункциональный модуль МКС « Заря ».

ЗАДАНИЯ И ИНСТРУКЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ЗАДАНИЕ 1 Внимательно рассмотрите фотографии космических объектов:

Определите, какие космические объекты изображены на снимках (тип и название).

Систематизируйте объекты в порядке увеличения их размеров.

Расположите объекты в порядке их удаленности от поверхности Земли: от самых больших до самых далеких.

Запишите последовательность объектов, сортируя из по удаленности от поверхности Солнца.

Перечислите не менее 7 объектов, которые изучает астрономия.

Какие из перечисленных объектов вы могли бы наблюдать невооруженным глазом?

ЗАДАНИЕ 2 Космонавты с борта Международной космической станции обратили внимание на два острова и огибающую их с севера в виде вытянутого шрама крупную форму донного рельефа. Обсуждая увиденное, они не смогли прийти к однозначному выводу о зафиксированных объектах. Используя карты географического атласа, помогите им определить по представленному фрагменту космоснимка запечатленные на нем важнейшие природные объекты, которые собственно и обсуждали космонавты. В каком из океанов Земли располагаются данные объекты?

ЗАДАНИЕ 3 Используя ресурсы сети Интернет, изучите структуру и содержание сайта «МКС он-лайн». Заполните таблицу:

Особенности структуры сайта

Какая информация на сайте доступна в реальном времени?

Какую информацию сайта можно использовать при организации проектной и исследовательской деятельности?

ЗАДАНИЕ 4 Используя электронный ресурс https://astro-azbuka.ru/astronomiya/mezhdunarodnaya-kosmicheskaya-stancziya-mks выберете три модуля МКС в соответствии с вашим вариантом и опишите их основное назначение.

Заря, Юнити, Звезда

Поиск, Купол, Рассвет

Юнити, Звезда, Судьба

Леонардо, Бим, Квест

Квест, Пирс, Гармония

Купол, Кибо, Звезда

Гармония, Колумбус, Кибо

Юнити, Причал, Рассвет

ЗАДАНИЕ 5 Используя ресурсы сети Интернет, найдите сайты современных астрономических исследовательских центров мира. Заполните таблицу :

Название научно-исследовательского центра

Исследовательский центр Эймса

Научно-исследовательский институт астрономии Харьковского национального университета имени В. Н. Каразина

Институт астрономии РАН

Астрокосмический центр Физического института Академии Наук

— номер и ответ выполненного задания

Описание особенностей планет Солнечной системы

ЦЕЛЬ: Научиться определять положение и перемещение планет на звездной карте. Выявлять условия видимости планет в соответствии с их положением относительно Солнца.

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ: подвижная карта звездного неба, астрономический календарь, планетурий (прибор для демонстрации видимого и истинного движения планет), фотографии Солнца, планет и их крупных спутников, циркуль, транспортир, линейка, калькулятор

Чаругин В.М . Астрономия. Учебник для 10—11 классов / В.М. Чаругин. — М.:Просвещение, 2018.

Школьный астрономический календарь. Пособие для любителей астрономии/Московский планетарий — М., (на текущий учебный год).

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Видимое перемещение планет среди звезд является проекцией истинного движения планет на небесную сферу. Кроме того, из-за взаиморасположения Земли, Солнца и планеты, выявляются разные условия для наблюдения этой планеты. Особые взаиморасположения планеты, Земли и Солнца называется конфигурациями . По отмеченной траектории движения планеты на звездной карте несложно определить точки конфигураций. С помощью подвижной карты звездного неба наглядно выявляются условия для наблюдений в этих точках (моменты восхода, захода, кульминации, азимуты восхода и захода, высота над горизонтом в кульминации).

Большой осью эллипса называется его наибольший диаметр — отрезок проходящий через центр и два фокуса. Большая полуось составляет половину этого расстояния и идёт от центра эллипса через фокус к его краю.

Эксцентрисите́т — числовая характеристика конического сечения. Эксцентриситет характеризует «сжатость» орбиты. Эксцентриситет инвариантен относительно движений плоскости и преобразований подобия.

Периге́лий — ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты или иного небесного тела Солнечной системы.

Антонимом перигелия является афе́лий (апоге́лий) — наиболее удалённая от Солнца точка орбиты. Воображаемую линию между афелием и перигелием называют линией апсид.

Общая таблица с данными параметрами, вычисление дополнительных параметров.

Задаются в таблице следующие параметры:

D _км – диаметр тела в километрах;

εº — наклон оси вращения тела;

R – большая полуось орбиты;

e – эксцентриситет орбиты;

Вычисляются следующие параметры:

D / D _з – диаметр тела по отношению к диаметру Земли;

R _a _. _e _. — большая полуось орбиты в астрономических единицах;

P _a _. _e _. – перигелий орбиты в астрономических единицах;

ЗАДАНИЯ И ИНСТРУКЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ЗАДАНИЕ 1 Физические характеристики тел Солнечной системы

Для сравнительного анализа диаметров тел перевести линейные диаметры в относительные размеры с Землей D _КМ / D _З .

Выбрать удобный масштаб и нанести окружности на сравнительный рисунок. Следует отдельно выполнять рисунки для планет Земной группы и крупных спутников, и для планет гигантов с их кольцами.

С помощью транспортира отметить угол наклона оси вращения планеты от перпендикуляра по часовой стрелке, полученную ось обозначить пунктиром. Каждое небесное тело раскрасить в соответствии с его истинным внешним видом. Чтобы нарисовать кольца планеты, необходимо провести перпендикуляр к оси вращения (экваториальная плоскость). На нем отметить внутренний и внешний радиус колец с обоих сторон. Провести концентрические эллипсы через эти точки. Видимая толщина колец более тонкая за планетой и более широкая перед ней.

ЗАДАНИЕ 2 Элементы орбиты тел Солнечной системы

Выпишите определения: большая полуось орбиты, эксцентриситет, афелий и перигелий.

Используя значения этих элементов постройте сравнительные схемы орбит, отдельно для Земной группы планет, для планет гигантов и больших спутников планет с гипотетической планетой в центре. Для сравнительной схемы орбит тел, рекомендуется сначала перевести данные таблицы в километрах в астрономические единицы, а затем выбрать удобный масштаб для рисунков

На схеме отметить вертикальную и горизонтальную оси. На вертикальной оси отметить большие полуоси (вверх и вниз), на горизонтальной оси отметить перигейное расстояние справа, а афельное расстояние слева, через полученные точки провести орбиту.

ЗАДАНИЕ 3 Физические условия на поверхности планет земной группы

Средняя температура, оС

Наличие и состояние воды

— номер и ответ выполненного задания

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4

Решение проблемных заданий

ЦЕЛЬ : формирование осознания роли отечественной науки в освоении и использовании космического пространства и развитии международного сотрудничества в этой области сформированность собственной позиции по отношению к физической информации, получаемой из разных источников

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ : ручка, калькулятор, ПК, доступ к Интернет, смартфон, карты географического атласа.

1. Кунаш М.А . Астрономия 11 класс. Методическое пособие к учебнику Б.А.Воронцова-Вельяминова, Е.К.Страута /М.А.Кунаш — М.: Дрофа, 2018.

2. Кунаш М.А . Астрономия. 11 класс. Технологические карты уроков по учебнику Б.А.Воронцова-Вельяминова, Е.К.Страута / М.А.Кунаш — Ростов н/Д: Учитель, 2018.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Паралла́кс — изменение видимого положения объекта относительно удалённого фона в зависимости от положения наблюдателя.

Параллакс используется в геодезии и астрономии для измерения расстояния до удалённых объектов (в частности в специальных единицах — парсеках). На явлении параллакса основано бинокулярное зрение.

Суточный параллакс (геоцентрический параллакс) — разница в направлениях на одно и то же светило из центра масс Земли (геоцентрическое направление) и из заданной точки на поверхности Земли (топоцентрическое направление).

Из-за вращения Земли вокруг своей оси положение наблюдателя циклически изменяется. Для наблюдателя, находящегося на экваторе, база параллакса равна радиусу Земли и составляет 6371 км.

При наблюдении Луны её кажущиеся смещения на фоне звёзд (по сравнению с расчётным орбитальным движением) достигают 2° (соответственно, параллакс равен 1°) и были замечены уже древнегреческими астрономами, что позволило им довольно точно определить расстояние до Луны.

Суточный параллакс планет довольно мал (для Марса 24″ во время великого противостояния), но тем не менее был единственным способом измерения абсолютных расстояний в Солнечной системе до появления радиолокации: наиболее удобными для этого были прохождения Венеры по диску Солнца и близко подходящие к Земле астероиды (относительные же расстояния легко определяются на основе законов Кеплера, так что достаточно абсолютного измерения какого-то одного расстояния, чтобы определить все).

Годичный параллакс — угол, под которым со звезды видна большая полуось земной орбиты, перпендикулярная направлению на звезду.

Годичные параллаксы являются показателями расстояний до звёзд. Расстояние, годичный параллакс которого равен 1 угловой секунде, называется парсек (1 парсек = 3,085678·10 16 м). Ближайшая звезда Проксима Центавра имеет параллакс 0,7687″, следовательно, расстояние до неё составляет 1,30090±0,00015 пк.

Все звезды в Галактике движутся вокруг ее центра по почти круговым орбитам, а также обладают собственным движением под действием сил притяжения других звезд. Собственные движения звезд – величины очень маленькие, поэтому обнаружить собственное движение возможно, наблюдая звезды в течение длительного промежутка времени (порядка 100 лет и более). Собственное движение звезды – это ее видимое угловое перемещение по небесной сфере в среднем за год. Собственные движения звезд определяются из наблюдений изменения их экваториальных координат.

Изучение собственных движений, а также проекций пространственных скоростей звезд на луч зрения позволяет определить направление и скорость движения Солнца в пространстве, а также обнаружить вращение Галактики.

Пространственные скорости звезд определяются из наблюдений. Пространственная скорость звезды V состоит из двух компонент – ее касательной или тангенциальной скорости V _t и лучевой скорости V _r .

Тангенциальная скорость V _t определяется по формуле V _t = μ/ p а. е. в год, где μ – собственное движение звезды, p – ее параллакс; а лучевая скорость определяется по величине красного смещения линий в спектре звезды, вызванного эффектом Доплера. Тогда полная скорость звезды определится по формуле:

ЗАДАНИЯ И ИНСТРУКЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ЗАДАНИЕ 1 Решить задачи по образцу (приложение 1)

Собственное движение звезды составляет 0,1” в год. Расстояние до неё 50 пк. Какова тангенциальная скорость звезды?

В спектре звезды из задачи № 4предыдущей задачи смещение лабораторной длины волны 5000 составляет 0,17. Определите лучевую скорость звезды.

Определите пространственную скорость звезды, используя ответы к предыдущим задачам (№1 и №2).

Чему равен суточный параллакс Юпитера в противостоянии?

Чему равен угловой диаметр Солнца, видимый с Марса?

На какой географической широте звезда Спика кульминирует на высоте ?

Какова высота Солнца в полдень в день весеннего равноденствия в Новосибирске ( )?

Каково склонение звёзд, которые в Ростове-на-Дону ( ) кульминируют в зените?

— номер и ответ выполненного задания

ЗАДАНИЕ 1 Определение основных характеристик звёзд

Разберите решение задачи. Параллакс звезды Арктур 0,085”. Определите расстояние до звезды.

Запишите формулу для определения расстояния:

Найти: Подставьте значения:

r — ? Выразите расстояние в световых годах:

Ответ: расстояние до звезды Арктур 38 св. лет.

Разберите решение задачи. Если бы по орбите Земли двигалась звезда с такой же массой, как у Солнца, каков бы был период её обращения?

А = 1 а.е. Запишите формулу для определения массы двойных звёзд:

m 1 + m 2 = 2 M Преобразуйте формулу, выразив период обращения звёзд:

Найти: Подставьте значения:

T — ? Ответ: период обращения звёзд был бы равен 0,7 лет.

Разберите решение задачи. Во сколько раз Денеб больше Солнца?

Светимость и температуру поверхности звезды выпишите из таблицы «Основные сведения о наиболее ярких звёздах, видимых в России».

L = 16000 Запишите формулу для определения радиуса звезды:

T = 9800 K Подставьте значения:

T = 6000 K

Найти: Ответ: Денеб больше Солнца в 47 раз.

ЗАДАНИЕ 2 Определение основных характеристик звёзд

1. Разберите решение задачи. Параллакс звезды Арктур 0,085”. Определите расстояние до звезды.

Запишите формулу для определения расстояния:

Найти: Подставьте значения:

r — ? Выразите расстояние в световых годах:

Ответ: расстояние до звезды Арктур 38 св. лет.

2. Разберите решение задачи. Если бы по орбите Земли двигалась звезда с такой же массой, как у Солнца, каков бы был период её обращения?

А = 1 а.е. Запишите формулу для определения массы двойных звёзд:

m 1 + m 2 = 2 M Преобразуйте формулу, выразив период обращения звёзд:

Найти: Подставьте значения:

T — ? Ответ: период обращения звёзд был бы равен 0,7 лет.

3. Разберите решение задачи. Во сколько раз Денеб больше Солнца?

L = 16000 Запишите формулу для определения радиуса звезды:

T = 9800 K Подставьте значения:

T = 6000 K

Найти: Ответ: Денеб больше Солнца в 47 раз.

ЗАДАНИЕ 3 Определение скорости движения звёзд в Галактике

Разберите решение задачи. Собственное движение звезды составляет 0,2” в год. Расстояние до неё 10 пк. Какова тангенциальная скорость звезды?

Запишите формулу для определения тангенциальной скорости:

r = 10 пк Рассчитайте тангенциальную скорость звезды:

Найти: Ответ: тангенциальная скорость звезды 9,5 км/с.

Разберите решение задачи. В спектре звезды из задачи № 1 смещение линии гелия 5876 составляет 0,6 . Определите лучевую скорость звезды.

Запишите формулу для определения лучевой скорости звезды при помощи

спектрального анализа на основании эффекта Доплера: , где

Найти: — скорость света.

Рассчитайте лучевую скорость звезды:

Ответ: лучевая скорость звезды 31 км/с.

Разберите решение задачи. Определите пространственную скорость звезды, используя ответы к задачам №№ 1 и 2.

Запишите теорему Пифагора для определения пространственной скорости звезды:

. Рассчитайте пространственную скорость звезды:

v — ? Ответ: пространственная скорость звезды 32 км/с.

ЗАДАНИЕ 4 Определение расстояний и размеров тел в Солнечной системе

Разберите решение задачи. На каком расстоянии от Земли находится Сатурн, когда его горизонтальный параллакс равен 0,9”?

Запишите формулу суточного параллакса в угловых секундах:

R = 6371 км Преобразуйте формулу:

Найти: Рассчитайте расстояние: км

r — ? Переведите расстояние в а.е.: а.е.

Ответ: расстояние до Сатурна 9,7 а.е.

Разберите решение задачи. Чему равен угловой диаметр Солнца, видимый с Венеры?

Переведите расстояние Венеры от Солнца в км:

D = 1392000 км Запишите формулу углового радиуса светила:

Угловой диаметр в 2 раза больше углового радиуса:

Найти: -? Рассчитайте угловой диаметр:

Переведите угловой диаметр в угловые минуты и градусы:

Ответ: угловой диаметр Солнца, видимый с Венеры, .

ЗАДАНИЕ 5 Определение координат небесных объектов

1. Разберите решение задачи. Каково склонение звёзд, которые в Москве ( ) кульминируют на высоте ?

Запишите формулу высоты светила в верхней кульминации: .

Преобразуйте формулу и выразите склонение:

Найти: Рассчитайте склонение: .

=? Ответ: склонение звёзд равно .

2. Разберите решение задачи. На какой географической широте звезда Альтаир кульминирует в зените?

Склонение звезды Альтаир (Орла) найдите в таблице «Основные сведения о наиболее ярких звёздах». Высота зенита равна .

Запишите формулу высоты светила в верхней кульминации: .

Преобразуйте формулу и выразите широту: .

Найти: Рассчитайте широту: .

? Ответ: северной широты.

3. Разберите решение задачи. Какова высота Солнца в полдень в день зимнего солнцестояния в Мурманске ( )?

Полдень – это верхняя кульминация Солнца. В день зимнего солнцестояния склонение Солнца равно .

Запишите формулу высоты светила в верхней кульминации:

Ответ: (Солнце находится под горизонтом, в Мурманске – полярная ночь).

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5

Решение проблемных кейсов

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ: ручка, калькулятор, ПК, доступ к Интернет, астрономический календарь.

Чаругин В.М . Астрономия. Учебник для 10—11 классов / В.М.Чаругин. — М.:Просвещение, 2018.

Куликовский П.Г . Справочник любителя астрономии / П . Г . Куликовский. — М.: Либроком, 2013.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Из биографии Мичио Каку …

24 января 1947 года в Сан-Хосе (штат Калифорния, США) в семье потомков японских эмигрантов родился Мичио Каку – американец с японскими корнями, ставший знаменитым во всем мире благодаря астрономии и телевидению.Школьные годы Каку провел в Кибберли и пало-Альто, увлекался шахматами и серьёзно заинтересовался удивительной наукой под названием физика. В семейном доме Каку постоянно ощущалась нехватка электричества из-за того, что Мичио всё время ставил различные физические опыты. Своими руками смекалистый школьник смастерил камеру Вильсона и бетатрон мощностью 2,3 МЭв, машину для получения античастиц. Будучи ещё совсем юным, Каку при активном участии известного физика Эдварда Теллера удостоился стипендии фонда Герца. Впоследствии он с блеском защитил дипломную работу по физике в Гарварде и получил степень бакалавра. Его первым местом работы стала лаборатория Беркли в Калифорнийском университете. В возрасте всего лишь 25 лет молодой учёный стал доктором философии и получил право читать курс лекций в Принстоне. Позже основным местом работы Каку стал Сити-колледж City College of New York). Он стал преподавателем этого учебного заведения в середине девяностых годов прошлого века, и трудится там до сих пор.

Его научная деятельность не ограничивается работой в колледже. Кроме степени в философии, Каку сотрудничает с Принстонским Институтом перспективных исследований, имеет звание профессора теоретической физики в университете Нью-Йорка. Он член Американского физического сообщества.

Главной целью в научной деятельности учёного стала популяризация теоретической физики, футурологии и астрономии. Желание донести сложные научные постулаты простым языком до каждого слушателя привело доктора Каку к мысли о создании цикла телевизионных программ научного содержания. Так появились документальные фильмы о занимательной астрономии, которые демонстрируются на всемирно известном канале Discovery. Доктор Каку — автор более чем семидесяти работ по различной научной тематике.

В процессе изучения физических принципов существования Вселенной группа учёных из разных стран вывела теорию струн. Мичио Каку также участвовал в разработке математической модели динамики одномерных протяженных объектов. Физики привнесли в новую разработку некоторые постулаты квантовой механики и теории относительности. Данная теория может стать основой для объяснения принципов квантовой гравитации.

Плавное преобразование взглядов на устройство окружающего мира благодаря получению дополнительных знаний в различных околофизических научных областях, привело Мичио Каку к созданию модели эволюции нашей цивилизации. Он предполагает, что вследствие бурного развития науки начнётся скачкообразное изменение уже существующих высоких технологий:

В середине двадцатых годов ХХI века люди получат возможность сбора и исследования данных из мозга человека, что приведёт к созданию глобальной мозго-сети.

К 2040-му году наука научит человечество программировать и создавать любые виды материи с помощью нанотехнологий. Эти формы можно будет менять с помощью приказов-импульсов. Возможности такой материи могут быть ограничены только её физическими свойствами и химическим составом.

С начала 2060х годов начнется активная колонизация Марса — то, о чём люди мечтают с момента появления научной фантастики. Уменьшение количества ресурсов, которое грозит Земле из-за неконтролируемого развития технологий, больше не сможет влиять на людей, которые начнут массово покидать нашу планету.

По мнению Мичио Каку спустя несколько десятков лет компьютерные технологии выйдут на такой высокий уровень развития, что люди запросто смогут создавать цифровых индивидуумов – этаких умных киборгов. Банки воспоминаний и впечатлений, считанных из мозга совершенно незнакомых людей, можно будет загружать в собственные ячейки памяти. Совершенно серьёзные научные исследования ведутся в знаменитом на весь мир высшем учебном заведении в Бостоне – Массачусетском технологическом институте. Памятуя, что его выпускником в своё время был «большой шутник», выдающийся американский физик Ричард Фейнман, можно с уверенностью сказать – тут нет ничего невозможного…

Не все астрономы – затворники

Популярнось Мичио Каку в Америке и за её пределами просто фантастична. За многие годы он стал гостем десятков научно-популярных программ на телеканалах разных стран, не раз участвовал в знаменитом «Шоу Ларри Кинга». Он автор программ на американском радио -«Научная фантастика» и «Научные исследования с доктором Мичио Каку».

Широта научного кругозора Мичио Каку не даёт усомниться в том, что однажды он обязательно достигнет цели, поставленной ещё в юности – закончить работу, начатую однажды Альбертом Эйнштейном, и объяснить людям загадки огромной Вселенной.

Формула расчета перегрузок космонавтов на небольшой высоте: .

Ускорение свободного падения на любом расстоянии от Земли, а также на других планетах можно определить по формуле: .

ЗАДАНИЯ И ИНСТРУКЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ЗАДАНИЕ 1. Изучить исходные данные и выполнить задание кейсов.

Средний радиус Марса 3389,5 ± 0,2 км

Масса (m) Марса 6,4171⋅1023 кг

Ускорение свободного падения на экваторе (g)3,71м/с²

Первая космическая скорость 3,55 км/с

Вторая космическая скорость 5,03 км/с

Расстояние от Земли до Марса 55757930 км

Достижения в астрономии Мичио Каку

Из предложенного текста выписать факты из биографии достижений в области астрономии.

Какой эффект от Луны должны учитывать экспериментаторы, чтобы контролировать энергии пучка БАК?

Экспедиция на Марс

Рассчитать время полета на Марс при условии достижения летательным аппаратом скорости близкой к скорости света.

Рассчитать размеры перегрузки на планете Марс.

Что в условиях работы на Марсе может быть исследовано, не покидая планеты?

Рассчитать перегрузки астронавтов при осуществлении полета на МКС при достижении скорости в 40м/с 2 на небольшой высоте?

Перечислить возможности космонавтов, прибывших на МКС?

По астрономическому календарю определите время начала лунного месяца?

Определите планеты, которые можно наблюдать в этом месяце по ночам?

Перечислите изменения во времени восхода и захода Солнца на начало и конец месяца?

— номер и ответ выполненного задания

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Исследование суточного видимого движения Солнца

ЦЕЛЬ: формирование осознания роли отечественной науки при изучении особенностей видимого годичного движения Солнца по небесной сфере, определение продолжительности дня и ночи на различных широтах

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ: телескоп или теодолит, экран для проектирования Солнца, часы, ортографические сетки для обработки наблюдений Солнца, Астрономический календарь на данный год.

Чаругин В.М . Астрономия. Учебник для 10—11 классов / В.М.Чаругин. — М.:Просвещение, 2018.

Куликовский П.Г . Справочник любителя астрономии / П . Г . Куликовский. — М.: Либроком, 2013.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Видимое перемещение солнечного диска по небесному своду, обусловленное суточным вращением Земли вокруг своей оси и годовым ее вращением вокруг Солнца.

Эклиптика — это видимый годовой путь, по которому перемещается Солнце по небесной сфере. Эклиптика — это проекция плоскости земной орбиты на небесную сферу. Т.к. плоскость небесного экватора — это продолжение земного экватора, а плоскость эклиптики — это плоскость орбиты Земли, то плоскость эклиптики составляет с плоскостью небесного экватора угол = 23 °26′. Вследствие годового вращения Земли солнечный диск в течение года перемещается по эклиптике относительно неподвижных звезд, а вследствие наклона эклиптики к небесному экватору Солнце в суточном движении перемещается не по параллели, как все звезды, а по некоторой кривой, имеющей вид спирали. В течение года его склонение меняется в пределах ±23°26′. При этом в дни весеннего и осеннего равноденствий Солнце находится на небесном экваторе, и точки его восхода и захода совпадают с точками востока и запада на горизонте места. От весеннего равноденствия до летнего солнцестояния точка восхода перемещается к северо-востоку, а точка захода — к северо-западу. От летнего солнцестояния до осеннего равноденствия это движение совершается в обратном направлении. После осеннего равноденствия точки восхода и захода перемещаются к юго-востоку и юго-западу, до дня зимнего солнцестояния. Затем вновь начинается их смещение к северу.

Точкой Овна ( ) называется точка на небесной сфере, в которой Солнце в своём видимом годовом движении меняет своё склонение с южного на северное. В эту точку Солнце ежегодно приходит 21-го марта — в день весеннего равноденствия.

Поскольку склонение Солнца изменяется, его суточная параллель меняет свое расположение относительно небесного экватора: она совпадает с ним в дни равноденствий, располагается выше экватора от 21 марта до 23 сентября и ниже – от 23 сентября до 21 марта.

Высота Солнца над горизонтом в моменты кульминаций в различные дни года различна и зависит от широты места наблюдения.

Когда Солнце находится в точке весеннего равноденствия, то оно на всех географических широтах земной поверхности восходит в точке востока Е и заходит в точке запад W . Половина его суточного пути находится над горизонтом, половина – под горизонтом. Следовательно, на всем земном шаре, кроме полюсов, в этот день продолжительность дня равна продолжительности ночи. Этот день называется днем весеннего равноденствия (в день осеннего равноденствия продолжительность дня также равна продолжительности ночи).

Когда Солнце находится в точке летнего солнцестояния ε, то оно восходит на данной широте φ на северо-востоке, а заходит на северо-западе. Большая часть его суточного пути для наблюдателей северного полушария находится над горизонтом. Продолжительность дня в северном полушарии Земли максимальна, ночи – минимальна, в южном – наоборот. Этот день называется днем летнего солнцестояния (22 июня). В день летнего солнцестояния полуденная высота Солнца на данной северной широте φ достигает максимального значения:

h _max = 90º – φ + 23º26’ (1)

Когда Солнце находится в точке зимнего солнцестояния, то оно восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе. Большая часть его суточного пути находится под горизонтом. На данной северной географической широте φ продолжительность дня минимальна, ночи – максимальна (в южных широтах наоборот). Этот день называется днем зимнего солнцестояния (22 декабря).

Высота Солнца в день зимнего солнцестояния на данной северной широте φ достигает минимального значения:

h _min = 90º – φ – 23º26’ (2)

ЗАДАНИЯ И ИНСТРУКЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ЗАДАНИЕ 1 Исследование изменения положения пятен вследствие вращения Солнца

1. Спроектировать изображение Солнца на белый экран с вычерченным на нем кругом диаметром в 10 см.

2. Для удержания изображения в границах нарисованной окружности телескоп надо все время перемещать за Солнцем. Поэтому, если он имеет экваториальный штатив, то его надо предварительно установить, чтобы во время наблюдений телескоп перемещать только вокруг одной полярной оси.

3. Остро отточенным карандашом нанести положение пятен.

4. При неподвижном телескопе проследить за направлением движения какого-либо пятна, отмечая последовательно его положение на круге точками. Проведенная затем через эти точки прямая и будет представлять направление суточной параллели.

5. Если телескоп имеет светофильтр для прямого рассматривания Солнца, то следует провести прямые наблюдения пятен и более точно зарисовать их структуру и взаимное положение (пример такой зарисовки дан на рисунке 1).

Рисунок 1 — Пример зарисовки солнечных пятен.
Справа вверху показана структура и взаимное расположение пятен при прямом наблюдении в окуляр телескопа.

6. На рисунок нанести ось вращения и экватор Солнца. Для этого необходимо:

а) Провести перпендикуляр через центр круга к направлению суточной параллели и получить круг склонений;

б) разметить расположение стран света, пользуясь рисунком 2;

Рисунок 2 — Расположение стран света при наблюдениях Солнца:
A) без трубы, в бинокль или в трубу при земном окуляре;
B) в телескоп с астрономическим окуляром (дающим обратное изображение);
C) на экране при астрономическом окуляре;
D) на экране при земном окуляре.

в) выписать из Астрономического календаря-ежегодника ВАГО («Физические координаты Солнца»), значение позиционного угла Р проекции солнечной оси и гелиографической широты центра диска В _о ;

г) нанести положение солнечной оси, пользуясь значением позиционного угла (при положительных значениях указанный угол откладывается от северного конца круга склонений к востоку, при отрицательных значениях — к западу)

д) выбрать в соответствии с В _о орфографическую сетку, совместить ее центральный меридиан с проведенной осью Солнца и с сетки на чертеж перенести положение солнечного экватора. Пользуясь соткой, определить, на какой широте находятся пятна.

Рисунок 3 — Изменение положения
пятен вследствие вращения
Солнца (наблюдения на экране)

Примечание : так как каждая сетка предназначена для двух значений В _о , отличающихся только знаками, то важно не перепутать при наложении сеток их ориентировку. Вверху должна быть та надпись на сетке, которая соответствует найденному значению В _о .

7. Провести несколько смежных наблюдений (5-6) в течение двух-трех недель. Результаты после обработки расположить один под другим, чтобы наглядно представить вращение Солнца вокруг своей оси (рис. 3).

Видео:Размеры и масштаб ВселеннойСкачать

Методические указания по выполнению практических работ по физике (стр. 2 )

Выбрать удобный масштаб и нанести окружности на сравнительный рисунок

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6

Измерение жесткости пружины лабораторного динамометра.

Ключевые слова: сила, сила упругости, коэффициент жесткости, удлинение.

проверить справедливость закона Гука для пружины динамометра и измерить ее коэффициент жесткости.

штатив с муфтой и зажимом, динамометр с заклеенной шкалой, набор грузов известной массы (по 100 г), линейка с миллиметровыми делениями.

Согласно закону Гука, модуль F силы упругости и модуль х удлинения пружины связаны соотношением F = kx. Измерив F и х, можно найти коэффициент жесткости k по формуле

1. Закрепите динамометр в штативе на высоте 30 см от поверхности стола.

2. Подвешивая различное число грузов (от 1-го до 3-х), вычислите для каждого случая соответствующее значение силы тяжести F = mg, а также измерьте соответствующее удлинение пружины х.

3. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

4. Начертите оси координат х и F, выберите удобный масштаб и нанесите полученные экспериментальные точки.

5. Оцените (качественно) справедливость закона Гука для данной пружины (находятся ли экспериментальные точки вблизи одной прямой, проходящей через начало координат).

6. Запишите сделанный вами вывод.

7. Вычислите коэффициент жесткости по формуле: , используя результаты опыта.

1. От чего зависит жесткость пружины?

2. Всегда ли силы упругости пружины прямо пропорционально его удлинению?

Измерение коэффициента трения скольжения.

Ключевые слова: сила, сила трения, сила трения покоя, сила трения скольжения. сила трения качения, сила нормального давления, сила реакции опоры, коэффициент трения.

установить зависимость силы трения скольжения от величины силы нормального давления

динамометр лабораторный, набор грузов по механике, измерительная лента.

Видео:Правила проставления размеровСкачать

Сила трения скольжения — сила, возникающая между соприкасающимися телами при их относительном движении.

Fтр= m N, где N = P = mg. N — сила реакции опоры [Н]; P — вес тела [Н]

Видео:Лекция 5. Нанесение размеров и предельных отклонений | Инженерная Графика | ОмГТУ | ЛекториумСкачать

1. Определите динамометром вес бруска.

2. Положите брусок широкой гранью на стол, нагрузите брусок сначала одним грузиком, добиваясь равномерного скольжения бруска по столу, затем двумя и тремя; каждый раз определяйте силу трения. Рассчитайте для каждого случая значение коэффициента трения (формулу для расчета получите самостоятельно). Полученные данные запишите в таблицу (оформление письменного отчета).

4. По данным измерений постройте график зависимости силы трения от силы нормального давления (силы реакции опоры), которая определяется суммарным весом бруска и грузов.

5. Запишите сделанный вами вывод.

1. Как зависит сила трения от силы нормального давления?

2. Почему при определении трения скольжения необходимо, чтобы брусок двигался равномерно?

3. От чего зависит величина коэффициента трения скольжения?

Практическая работа № 2

Изучение зависимости периода колебаний математического маятника от длины нити.

Ключевые слова: гармонические колебания, свободные и вынужденные колебания, амплитуда, частота, период, колебательная система, математический маятник

Видео:🎬 Cравнение размеров объектов Солнечной системы. | НАУКА 4.0Скачать

Изучить колебательное движение математического маятника и определить его период и частоту, выяснить как данные характеристики зависят от длины маятника.

Штатив лабораторный с лапкой, шарик на нити, секундомер, измерительная лента

Математи́ческий ма́ятник — механическая система, состоящая из материальной точки, подвешенной на невесомой нерастяжимой нити или на невесомом стержне в поле тяжести. Период малых колебаний математического маятника длины l в поле тяжести с ускорением свободного падения g и не зависит от амплитуды и массы маятника.

Видео:ИМЕНОВАННЫЙ МАСШТАБ. ВИДЫ МАСШТАБА | МАТЕМАТИКА 6 классСкачать

1. Рассчитайте период и частоту колебаний математического маятника при длинах 50см, 80 см, 120 см.

2. Запишите данные в таблицу:

Частота экспери-ментальная ν, Гц

3. Установите длину маятника 50 см. Отклоните маятник, от положения равновесия на 5-8 см и отпустите его, измерьте время 10 полных колебаний и рассчитайте период по формуле: Т=t/N. Рассчитайте частоту колебаний по формуле:

4. Повторите опыт при других длинах маятника, результаты занесите в таблицу.

5.Сравните результаты эксперимента с расчётами.

6. Запишите сделанный вами вывод.

1. Изобразите математический маятник в крайней правой точке и покажите на чертеже силы, действующие на шарик в данной точке траектории. Нарисуйте равнодействующую сил.

2. Как меняется величина и направление равнодействующей сил в течение периода?

Практическая работа №3

Измерение массы атома и количества вещества в теле. Оценка массы воздуха в помещении при помощи необходимых измерений.

Часть А. Измерение массы атома и количества вещества в теле.

Ключевые слова: атом, молекула, молекулярная масса, количество вещества, моль, молярная масса

Видео:Масштабы солнечной системыСкачать