Номер 1, страница 69 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

1. Определите широту вашей местности по Полярной звезде.

1. Для определения широты вашей местности по Полярной звезде необходимо измерить ее высоту над горизонтом. Высота Полярной звезды над горизонтом, то есть угол между направлением на звезду и плоскостью горизонта, с высокой точностью равна географической широте места наблюдения. Это объясняется тем, что Полярная звезда находится очень близко к Северному полюсу мира — точке на небесной сфере, вокруг которой происходит видимое суточное вращение звезд для наблюдателя в Северном полушарии.

Математически это соотношение выражается простой формулой:

$ \phi \approx h $

где $ \phi $ (фи) — искомая географическая широта, а $ h $ — измеренная высота Полярной звезды над горизонтом.

Чтобы определить широту, нужно выполнить следующие действия:

Шаг 1: Найти Полярную звезду на небе.
Полярная звезда — самая яркая в созвездии Малой Медведицы, она венчает «ручку» малого ковша. Наиболее легкий способ ее обнаружить — найти созвездие Большой Медведицы (большой ковш). Мысленно проведите прямую линию через две крайние звезды «стенки» ковша (их называют Мерак и Дубхе). Если продлить эту линию вверх от ковша на расстояние, примерно в пять раз превышающее расстояние между этими двумя звездами, вы увидите яркую звезду — это и есть Полярная. Она указывает направление на север.

Шаг 2: Измерить высоту Полярной звезды над горизонтом.
Измерение угла можно провести с помощью любого угломерного инструмента. В походных условиях можно воспользоваться самодельным квадрантом из транспортира.

Как измерить угол с помощью транспортира:

1. К центру прямого основания транспортира привяжите нить с небольшим грузом на конце (это будет отвес).

2. Возьмите транспортир, встаньте лицом на север, к Полярной звезде.

3. Вытяните руку и поднимите транспортир так, чтобы его прямое основание было направлено точно на Полярную звезду. Для прицеливания можно смотреть вдоль этого основания.

4. В это время нить с отвесом будет свисать вертикально вниз, пересекая шкалу транспортира.

5. Зафиксируйте или запомните, на каком делении остановилась нить. Допустим, она указывает на угол $ \alpha $ отсчитанный от отметки $ 90^\circ $. Если ваш транспортир имеет шкалу от 0 до 180, то нужно прочитать значение, которое показывает нить, и вычесть его из $ 90^\circ $. Высота звезды $ h $ вычисляется по формуле: $ h = 90^\circ - \alpha $, где $ \alpha $ — это угол между направлением на звезду и вертикалью (зенитом). Если вы нацеливаете нулевую отметку транспортира на горизонт, а через центр и звезду проводите визирную линию, то вы сразу измеряете высоту $h$.

Полученное значение высоты $ h $ в градусах и будет приблизительным значением широты $ \phi $ вашей местности. Например, для Москвы, широта которой около 56° с.ш., высота Полярной звезды над горизонтом также будет равна примерно 56°.

Примечание: Данный метод работает только в Северном полушарии. Полярная звезда находится не точно на Северном полюсе мира, а отстоит от него примерно на 0,7°, поэтому ее высота в течение суток немного изменяется. Однако для большинства практических задач точность этого метода является достаточной.

Ответ: Чтобы определить широту местности в Северном полушарии, необходимо найти Полярную звезду, а затем измерить угол ее высоты над горизонтом. Этот угол, выраженный в градусах, приблизительно равен значению географической широты места наблюдения.