Номер 1, страница 63 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

1. Используя экваториальные координаты, изобразите карту ярких звезд Северного полушария (координаты звезд указаны в таблице 1 приложения).

1. Для построения карты звездного неба необходимо использовать экваториальную систему координат, которая определяет положение небесных объектов. Эта система аналогична географической системе координат на Земле, но спроецирована на небесную сферу.

Основными координатами в этой системе являются:

1. Прямое восхождение ( $ \alpha $ , RA) — аналог географической долготы. Оно отсчитывается от точки весеннего равноденствия на восток вдоль небесного экватора. Измеряется в часах (h), минутах (m) и секундах (s). Полный круг составляет 24 часа.

2. Склонение ( $ \delta $ , Dec) — аналог географической широты. Оно показывает угловое расстояние от небесного экватора до светила. Измеряется в градусах (°), минутах (') и секундах ("). Для объектов Северного полушария склонение положительно (от $0°$ до $+90°$), для Южного — отрицательно.

Поскольку таблица 1 из приложения не предоставлена, для демонстрации метода воспользуемся списком ярких и известных звезд Северного полушария с их примерными экваториальными координатами.

Дано:

Таблица 1. Координаты ярких звезд Северного полушария
- Полярная (α Малой Медведицы): $ \alpha $ = 2 ч 32 мин, $ \delta $ = +89° 16'
- Вега (α Лиры): $ \alpha $ = 18 ч 37 мин, $ \delta $ = +38° 47'
- Денеб (α Лебедя): $ \alpha $ = 20 ч 41 мин, $ \delta $ = +45° 17'
- Альтаир (α Орла): $ \alpha $ = 19 ч 51 мин, $ \delta $ = +08° 52'
- Капелла (α Возничего): $ \alpha $ = 5 ч 17 мин, $ \delta $ = +46° 00'
- Арктур (α Волопаса): $ \alpha $ = 14 ч 16 мин, $ \delta $ = +19° 11'
- Дубхе (α Большой Медведицы): $ \alpha $ = 11 ч 04 мин, $ \delta $ = +61° 45'
- Мерак (β Большой Медведицы): $ \alpha $ = 11 ч 02 мин, $ \delta $ = +56° 23'
- Алиот (ε Большой Медведицы): $ \alpha $ = 12 ч 54 мин, $ \delta $ = +55° 57'
- Мицар (ζ Большой Медведицы): $ \alpha $ = 13 ч 24 мин, $ \delta $ = +54° 56'
- Бенетнаш (η Большой Медведицы): $ \alpha $ = 13 ч 48 мин, $ \delta $ = +49° 19'
- Кастор (α Близнецов): $ \alpha $ = 7 ч 35 мин, $ \delta $ = +31° 53'
- Поллукс (β Близнецов): $ \alpha $ = 7 ч 45 мин, $ \delta $ = +28° 02'

Найти:

Изобразить карту ярких звезд Северного полушария.

Решение:

Для изображения карты Северного полушария удобно использовать полярную азимутальную проекцию. В центре такой карты будет находиться Северный полюс мира.

Шаг 1: Создание координатной сетки.

1. Начертите окружность. Она будет представлять собой небесный экватор ($ \delta = 0° $).

2. Центр этой окружности — это Северный полюс мира ($ \delta = +90° $).

3. Внутри основной окружности начертите концентрические окружности, соответствующие определенным склонениям. Обычно наносят круги для $ \delta = +20°, +40°, +60°, +80° $. Расстояние от центра до окружности склонения $ \delta $ в полярной проекции пропорционально $ 90° - \delta $.

4. Из центра (полюса) проведите радиальные линии для прямого восхождения ($ \alpha $). Разделите круг на 24 равных сектора, соответствующих часам прямого восхождения. Нумерация идет против часовой стрелки: 0 ч, 1 ч, 2 ч, ..., 23 ч. Линия 0 ч является началом отсчета.

Шаг 2: Нанесение звезд на карту.

Для каждой звезды из таблицы находим ее положение на созданной сетке.

Пример 1: Полярная звезда ($ \alpha $ = 2 ч 32 мин, $ \delta $ = +89° 16')
Склонение Полярной звезды очень близко к +90°. Поэтому она будет расположена очень близко к центру карты. Ее прямое восхождение (около 2.5 ч) определяет, в какую сторону она смещена от полюса — в направлении луча, находящегося между 2 ч и 3 ч.

Пример 2: Вега ($ \alpha $ = 18 ч 37 мин, $ \delta $ = +38° 47')
- Находим на карте радиальную линию, соответствующую $ \alpha = 18 \text{ч} 37 \text{мин} $ (чуть дальше половины пути между 18 ч и 19 ч).
- Вдоль этой линии отмеряем расстояние от центра, соответствующее склонению $ \delta = +38° 47' $. Эта точка будет находиться между окружностями склонений +20° и +40°, но ближе к +40°.
- В найденной точке ставим отметку, обозначающую Вегу.

Пример 3: Звезды Большой Медведицы
- Последовательно наносим на карту звезды ковша: Дубхе ($ \alpha=11\text{ч} 04\text{м}, \delta=+61° 45' $), Мерак ($ \alpha=11\text{ч} 02\text{м}, \delta=+56° 23' $), и так далее.
- При правильном нанесении на карте проявится знакомый астеризм "Большой Ковш". Линия, проведенная через две крайние звезды ковша (Мерак → Дубхе), укажет направление на Полярную звезду.

Шаг 3: Обозначение звезд.

Нанеся все звезды из таблицы на карту, можно соединить линиями звезды, образующие созвездия (например, Большой Ковш в Большой Медведице, "W" Кассиопеи, Летне-осенний треугольник из Веги, Денеба и Альтаира). Также принято обозначать яркость звезды размером точки: чем ярче звезда, тем больше точка.

Ответ:
Для построения карты ярких звезд Северного полушария используется полярная проекция, где центр карты соответствует Северному полюсу мира ($ \delta = +90° $). Положение каждой звезды определяется ее экваториальными координатами: прямое восхождение ($ \alpha $) задает угол поворота от нулевого меридиана (против часовой стрелки), а склонение ($ \delta $) — расстояние от центра. Нанесение на такую сетку координат звезд из предоставленной таблицы позволяет получить графическое изображение звездного неба Северного полушария с узнаваемыми созвездиями и астеризмами.