Номер 13, страница 44, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 1. Физика и мир, в котором мы живём. Параграф 10. Лабораторные и исследовательские работы. Темы исследовательских и проектных работ - номер 13, страница 44.

Условие.

• Удивительный измерительный прибор — астролябия.

Решение.

Астролябия — один из старейших и наиболее универсальных астрономических инструментов, который можно назвать настоящим аналоговым компьютером древности. Этот удивительный прибор позволял решать широкий круг задач, связанных с определением времени, положения небесных тел и навигацией.

Что такое астролябия?

Астролябия (от греч. «берущий звезды») — это прибор, представляющий собой плоскую, двухмерную модель небесной сферы. С её помощью можно было определять и предсказывать положение Солнца, Луны, планет и звезд; определять местное время по положению звезд или Солнца; проводить тригонометрические вычисления, а также решать задачи навигации, геодезии и астрологии. По сути, это многофункциональное устройство, объединявшее в себе часы, календарь, угломерный инструмент и вычислительное устройство.

Ответ: Астролябия — это многофункциональный астрономический прибор, являющийся аналоговым калькулятором и моделью небесной сферы, который использовался для определения времени, навигации и различных астрономических расчетов.

История возникновения

Принципы, лежащие в основе астролябии (в частности, стереографическая проекция), были известны еще в Древней Греции. Разработку теории приписывают Аполлонию Пергскому (III в. до н.э.), а первое описание прибора, похожего на астролябию, встречается у римского архитектора Витрувия. Однако настоящий расцвет и усовершенствование прибора произошли в исламском мире в VIII–XI веках. Арабские, персидские и андалузские учёные не только сохранили античные знания, но и значительно их дополнили, превратив астролябию в высокоточный и универсальный инструмент. В Европу астролябия попала через арабскую Испанию в X–XI веках и оставалась главным инструментом астрономов, мореплавателей и астрологов вплоть до XVII века, пока её не вытеснили более совершенные приборы, такие как секстант и маятниковые часы.

Ответ: Астролябия, зародившаяся в Древней Греции, была усовершенствована в исламском мире и широко использовалась в средневековой Европе до появления более точных приборов.

Устройство астролябии

Классическая планисферная астролябия состоит из нескольких основных частей:

1. Мать (Mater) — основной корпус прибора, представляющий собой полый диск с кольцом для подвешивания. По краю диска (лимбу) нанесена шкала в градусах и/или часах.

2. Тимпан (Tympanum) — сменный плоский диск, который вставляется внутрь «матери». На тимпане методом стереографической проекции изображена небесная сфера для определённой географической широты. На нём нанесены линии горизонта, зенита, а также альмукантараты — круги равных высот над горизонтом.

3. Паук (Rete) — ажурная вращающаяся пластина, установленная поверх тимпана. «Паук» представляет собой карту звёздного неба: его острые указатели соответствуют положению самых ярких звёзд. Также на нём нанесён круг эклиптики, показывающий годичный путь Солнца по зодиакальным созвездиям.

4. Алидада (Alidade) — вращающаяся линейка с диоптрами (визирами) на концах, расположенная на обратной стороне «матери». Она служит для измерения угловой высоты небесных светил.

5. Ось (Pin) — штифт, который скрепляет все части прибора вместе, позволяя «пауку» и алидаде вращаться.

Ответ: Основные части астролябии включают корпус (мать), сменные диски для разных широт (тимпаны), вращающуюся карту звездного неба (паук) и визирную линейку (алидаду).

Как использовали астролябию?

Астролябия позволяла решать множество практических задач:

• Определение времени. Днём, измерив высоту Солнца с помощью алидады, можно было повернуть «паука» так, чтобы точка эклиптики, соответствующая текущей дате, совпала с линией измеренной высоты на тимпане. Указатель «паука» на часовой шкале лимба показывал местное солнечное время. Ночью ту же операцию проводили, используя одну из ярких звёзд на «пауке».

• Навигация. Измерив высоту Полярной звезды над горизонтом, можно было напрямую определить широту своего местоположения. Также широту можно было вычислить по максимальной высоте Солнца в полдень.

• Астрономические расчёты. С помощью прибора определяли время восхода и захода Солнца и звёзд, продолжительность дня, азимуты небесных тел.

• Геодезия. Используя алидаду и основы тригонометрии, с помощью астролябии можно было измерить высоту здания, дерева или горы, не приближаясь к ним вплотную.

• Астрология. Астролябия была незаменимым инструментом для составления гороскопов, так как позволяла быстро определить положение домов и знаков зодиака относительно горизонта в любой момент времени.

Ответ: Астролябию использовали для определения времени, широты местности, проведения астрономических и астрологических расчетов, а также для решения прикладных задач геодезии и навигации.