Задание 2, страница 66 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 2

Определите местное время в момент, когда всемирное время равно 8:00.

Поскольку в условии задачи не указана географическая долгота пункта, для которого нужно определить местное время, невозможно дать однозначный численный ответ. Решение будет представлено в общем виде с объяснением методики расчета.

Дано:

Всемирное время (UTC) - $T_{UTC} = 8:00$
Географическая долгота пункта - $\lambda$ (неизвестна)

Найти:

Местное время - $T_{мест}$

Решение:

Всемирное время (UTC, Coordinated Universal Time), также известное как время по Гринвичу, — это время на нулевом (Гринвичском) меридиане, долгота которого равна $0^{\circ}$. Местное солнечное время в любой другой точке Земли напрямую зависит от ее географической долготы.

Земля совершает полный оборот вокруг своей оси на $360^{\circ}$ за 24 часа. Таким образом, угловая скорость вращения Земли составляет:
$ \frac{360^{\circ}}{24 \text{ ч}} = 15^{\circ}/\text{ч} $

Это означает, что на каждые $15^{\circ}$ долготы местное солнечное время изменяется на 1 час. Также можно рассчитать, что $1^{\circ}$ долготы соответствует $4$ минутам времени ($60 \text{ мин} / 15 = 4 \text{ мин}$).

Чтобы найти местное время, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Найти разницу во времени ($\Delta T$) между заданным пунктом и Гринвичским меридианом. Для этого долготу пункта ($\lambda$) в градусах нужно разделить на 15:
$ \Delta T \text{ (в часах)} = \frac{\lambda^{\circ}}{15^{\circ}/\text{ч}} $

2. Определить местное время ($T_{мест}$).
- Если пункт находится к востоку от Гринвича (восточная долгота, в.д.), его местное время опережает всемирное. Разницу во времени нужно прибавить.
- Если пункт находится к западу от Гринвича (западная долгота, з.д.), его местное время отстает от всемирного. Разницу во времени нужно вычесть.

Общая формула для расчета местного времени:
$ T_{мест} = T_{UTC} + \frac{\lambda}{15} $
(При расчетах для западной долготы значение $\lambda$ берется со знаком «минус», а для восточной — со знаком «плюс»).

Примеры расчетов:

Пример 1: Определить местное время для пункта с долготой $45^{\circ}$ в.д.
1. Разница во времени: $ \Delta T = \frac{45}{15} = 3 $ часа.
2. Так как долгота восточная, прибавляем разницу к всемирному времени: $ T_{мест} = 8:00 + 3 \text{ часа} = 11:00 $.

Пример 2: Определить местное время для пункта с долготой $90^{\circ}$ з.д.
1. Разница во времени: $ \Delta T = \frac{90}{15} = 6 $ часов.
2. Так как долгота западная, вычитаем разницу из всемирного времени: $ T_{мест} = 8:00 - 6 \text{ часов} = 2:00 $.

Важное примечание: Данный метод позволяет рассчитать местное солнечное время. На практике большинство стран использует поясное время, единое для определенной территории (часового пояса), которое обычно отличается от UTC на целое число часов.

Ответ: Для определения местного времени, когда всемирное время равно 8:00, необходимо знать географическую долготу ($\lambda$) искомого пункта. Местное время вычисляется по формуле $ T_{мест} = 8:00 + \frac{\lambda}{15} $, где $\lambda$ — долгота в градусах (положительная для восточного полушария и отрицательная для западного).