Ай қозғалысы мен ай фазаларының ауысуын зерттеу
Кіріспе
І Негізгі бөлім
1.Орбита. аспан денелерінің кеңістіктегі жолы
1.1.Абсолютті және салыстырмалы орбита
1.2.Ай орбитасы
1.3. Орбиталық жылдамдық
ІІ Зерттеу бөлімі
1. Ай қозғалысы
1.1 Айдың орбиталық қозғалысы
1.2. Ай орбитасының сипаттамасы
1.3. Жер.Ай жүйесі
1.4. Айдың меншікті қозғалысы
2. Ай мен Шолпанның көріністері арқылы Айдың орбита бойымен қозғалыс жылдамдығын анықтау тәсілдері
3. Айдың Күннен бұрыштық қашықтығы 600 болғанда және «фазалық жасы» 10 күн болғандағы Айдың фазасын анықтау
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер
І Негізгі бөлім
1.Орбита. аспан денелерінің кеңістіктегі жолы
1.1.Абсолютті және салыстырмалы орбита
1.2.Ай орбитасы
1.3. Орбиталық жылдамдық
ІІ Зерттеу бөлімі
1. Ай қозғалысы
1.1 Айдың орбиталық қозғалысы
1.2. Ай орбитасының сипаттамасы
1.3. Жер.Ай жүйесі
1.4. Айдың меншікті қозғалысы
2. Ай мен Шолпанның көріністері арқылы Айдың орбита бойымен қозғалыс жылдамдығын анықтау тәсілдері
3. Айдың Күннен бұрыштық қашықтығы 600 болғанда және «фазалық жасы» 10 күн болғандағы Айдың фазасын анықтау
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер
Астрономиялық бақылаулар Ғаламдағы материяның мейлінше әр қилы пішінде және әр түрлі жағдайда- тығыздығы түкке тұрмас мардымсыз газ бен тозаңнан бастап, аса тығыз обьектілерге дейін, ергежейлілерден бастап, өлшемдері мен жарықтылық шамасы жер мен көктей алып жұлдыздарға дейін, өзінің дамуындағы әр түрлі кезеңде болатын аса шағын жұлдыз топтарынан аумақтары мен пішіндері түрлі-түрлі галактикаларға дейін үздіксіз дамуда болады дейтін негізгі ережесін дәлелдейді. Сондықтан Ғаламдағы объектілердің пайда болуы мен дамуы, олардың қозғалысын толық анықтауды керек ететін нақты мәселе. Бұл міндеттер астрономиялық бақылаулар мен олардың теориялық түсіндірулеріне негізделген ғылыми болжамдарды талдау жолымен және жаратылыстанудың барлық саласындағы жетістіктерді пайдалану жолымен жүзеге асырылады.
1. Большая Советская энциклопедия.
2. Детская энциклопедия.
3. Б. А. Воронцов - Вельяминов. Очерки о Вселенной. М., "Наука", 1975 г.
4. Болдуин Р. Что мы знаем о Луне. М., "Мир", 1967 г.
5. Уиппл Ф. Земля, Луна и планеты. М., "Наука", 1967 г.
6. Лев Мухин. Мир астрономии (Рассказы о Вселенной, звездах и галактиках). Москва "Молодая гвардия", 1987
7. Ф.Ю. Зигель. Астрономия в ее развитии. Книга для учащихся. Москва "Просвещение". 1988
8. М.М.Дагаев, В.М. Чаругин. Астрофизика (Книга для чтения по астрономии) Б.А.Воронцов-Вельяминов. Очерки о Вселенной. - М.Наука, 1986
9. Маров М.Я. Планеты Солнечной системы. - М. Наука, 1986
10. Л.Мухин. Планеты и жизнь. М.: Молодая гвардия, 1984
11. А.А.Михайлов. Атлас звездного неба. Академия наук СССР. "Наука"
12. Марленский А.Д. «Основы космонавтики», М., «Просвещение», 1985.
13. Бакулин П.И., Кононович Э.В., Мороз В.И. «Курс общей астрономии», М., «Наука», 1983.
14. Дагаев М.М. «Книга для чтения по астрономии», М., «Просвещение», 1980.
15. Гришин Ю.А. «Внеклассная и учебная работа по астрономии»,М., «Просвещение», 1990.
16. Дагаев М.М. «Сборник задач по астрономии», М., 1980.
17. Видеоэнциклопедия «Астрономия».
Журналдардан:
1. «Звездочет» №4, 2000г., статья о 10-летии работы телескопа имени Хаббла.
2. «Земля и Вселенная» №3-4, статья о новом телескопе типа Хаббла – NGST.
3. «Вселенная, пространство, время».
4. Журнал «Земля и Вселенная», 2005г.,№1,2,3,4.
5. Журнал «Звездочет»,2000г.,№4. и т.д.
Интернеттен:
1. Сайты обозрений (www.astrotop.da.ru).
2. Переменные звезды (www.astroclub.odessa.ua/vsproject).
3. Кометы (www.belcom.ru/nshuserg).
4. Российская астрономическая сеть. http://www.astronet.ru/.
5. Что можно у видеть на ночном небе невооружённым глазом http://astrometric.sai.msu.ru/stump/index.html.
6. Интерактивный учебник по астрономии http://spacelife.narod.ru/index.htm.
7. Метеоритика и астрономия http://meteoritika.narod.ru/.
8. Кометы http://astronomypage.ru/.
9. Солнечная система http://www.galspace.spb.ru/.
10. Интернет- энциклопедия http://www.astroweb.ru/.
11. Книги по астрономии общего характера в электронном виде. http://www.astrogalaxy.ru/296.html.
12. Визуальные наблюдения больших метеорных потоков http://www.astronomer.ru/data/library/articles/gelios/major/major.html.
13. Всё что необходимо для наблюдения переменных звёзд, новости, кривые блеска некоторых известных звёзд, полезные программы и статьи. http://www.varstar.narod.ru/.
14. Визуальные наблюдения Солнца http://www.astrogalaxy.ru/200.html.
15. Определение параметров орбиты Луны из визуальных наблюдений. http://www.ksu.ru/astro/lira/rad30.html.
16. Азы астрофотографии http://www.astronomy.ru/old_articles/1999/artfoto.htm.
17. Задачи по астрономии http://www.astronet.ru/db/msg/1180040.
18. Олимпиадные задачи по астрономии. Задачи и решения к ним. http://afportal.kulichki.ru/index.files/index3_astro_u.htm.
2. Детская энциклопедия.
3. Б. А. Воронцов - Вельяминов. Очерки о Вселенной. М., "Наука", 1975 г.
4. Болдуин Р. Что мы знаем о Луне. М., "Мир", 1967 г.
5. Уиппл Ф. Земля, Луна и планеты. М., "Наука", 1967 г.
6. Лев Мухин. Мир астрономии (Рассказы о Вселенной, звездах и галактиках). Москва "Молодая гвардия", 1987
7. Ф.Ю. Зигель. Астрономия в ее развитии. Книга для учащихся. Москва "Просвещение". 1988
8. М.М.Дагаев, В.М. Чаругин. Астрофизика (Книга для чтения по астрономии) Б.А.Воронцов-Вельяминов. Очерки о Вселенной. - М.Наука, 1986
9. Маров М.Я. Планеты Солнечной системы. - М. Наука, 1986
10. Л.Мухин. Планеты и жизнь. М.: Молодая гвардия, 1984
11. А.А.Михайлов. Атлас звездного неба. Академия наук СССР. "Наука"
12. Марленский А.Д. «Основы космонавтики», М., «Просвещение», 1985.
13. Бакулин П.И., Кононович Э.В., Мороз В.И. «Курс общей астрономии», М., «Наука», 1983.
14. Дагаев М.М. «Книга для чтения по астрономии», М., «Просвещение», 1980.
15. Гришин Ю.А. «Внеклассная и учебная работа по астрономии»,М., «Просвещение», 1990.
16. Дагаев М.М. «Сборник задач по астрономии», М., 1980.
17. Видеоэнциклопедия «Астрономия».
Журналдардан:
1. «Звездочет» №4, 2000г., статья о 10-летии работы телескопа имени Хаббла.
2. «Земля и Вселенная» №3-4, статья о новом телескопе типа Хаббла – NGST.
3. «Вселенная, пространство, время».
4. Журнал «Земля и Вселенная», 2005г.,№1,2,3,4.
5. Журнал «Звездочет»,2000г.,№4. и т.д.
Интернеттен:
1. Сайты обозрений (www.astrotop.da.ru).
2. Переменные звезды (www.astroclub.odessa.ua/vsproject).
3. Кометы (www.belcom.ru/nshuserg).
4. Российская астрономическая сеть. http://www.astronet.ru/.
5. Что можно у видеть на ночном небе невооружённым глазом http://astrometric.sai.msu.ru/stump/index.html.
6. Интерактивный учебник по астрономии http://spacelife.narod.ru/index.htm.
7. Метеоритика и астрономия http://meteoritika.narod.ru/.
8. Кометы http://astronomypage.ru/.
9. Солнечная система http://www.galspace.spb.ru/.
10. Интернет- энциклопедия http://www.astroweb.ru/.
11. Книги по астрономии общего характера в электронном виде. http://www.astrogalaxy.ru/296.html.
12. Визуальные наблюдения больших метеорных потоков http://www.astronomer.ru/data/library/articles/gelios/major/major.html.
13. Всё что необходимо для наблюдения переменных звёзд, новости, кривые блеска некоторых известных звёзд, полезные программы и статьи. http://www.varstar.narod.ru/.
14. Визуальные наблюдения Солнца http://www.astrogalaxy.ru/200.html.
15. Определение параметров орбиты Луны из визуальных наблюдений. http://www.ksu.ru/astro/lira/rad30.html.
16. Азы астрофотографии http://www.astronomy.ru/old_articles/1999/artfoto.htm.
17. Задачи по астрономии http://www.astronet.ru/db/msg/1180040.
18. Олимпиадные задачи по астрономии. Задачи и решения к ним. http://afportal.kulichki.ru/index.files/index3_astro_u.htm.
Ай қозғалысы мен
Ай фазаларының ауысуын зерттеу
Жоспар:
Кіріспе
І Негізгі бөлім
1.Орбита- аспан денелерінің кеңістіктегі жолы
1.1.Абсолютті және салыстырмалы орбита
1.2.Ай орбитасы
1.3. Орбиталық жылдамдық
ІІ Зерттеу бөлімі
1. Ай қозғалысы
1.1 Айдың орбиталық қозғалысы
1.2. Ай орбитасының сипаттамасы
1.3. Жер-Ай жүйесі
1.4. Айдың меншікті қозғалысы
2. Ай мен Шолпанның көріністері арқылы Айдың орбита бойымен қозғалыс
жылдамдығын анықтау тәсілдері
3. Айдың Күннен бұрыштық қашықтығы 600 болғанда және фазалық жасы 10
күн болғандағы Айдың фазасын анықтау
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер
КІРІСПЕ
Астрономиялық бақылаулар Ғаламдағы материяның мейлінше әр қилы пішінде
және әр түрлі жағдайда- тығыздығы түкке тұрмас мардымсыз газ бен тозаңнан
бастап, аса тығыз обьектілерге дейін, ергежейлілерден бастап, өлшемдері мен
жарықтылық шамасы жер мен көктей алып жұлдыздарға дейін, өзінің дамуындағы
әр түрлі кезеңде болатын аса шағын жұлдыз топтарынан аумақтары мен
пішіндері түрлі-түрлі галактикаларға дейін үздіксіз дамуда болады дейтін
негізгі ережесін дәлелдейді. Сондықтан Ғаламдағы объектілердің пайда болуы
мен дамуы, олардың қозғалысын толық анықтауды керек ететін нақты мәселе.
Бұл міндеттер астрономиялық бақылаулар мен олардың теориялық
түсіндірулеріне негізделген ғылыми болжамдарды талдау жолымен және
жаратылыстанудың барлық саласындағы жетістіктерді пайдалану жолымен жүзеге
асырылады.
Бұл жұмыста Алматы қаласында орналасқан Фесенков атындағы Астрофизика
университетінің Ай және планеталар лабораториясында түсірілген Ай мен
Шолпанның көріністері арқылы Айдың орбита бойымен қозғалыс жылдамдығын және
Айдың белгілі бір бұрыштық қашықтығы мен фазалық жасына байланысты
фазасын анықтау тәсілдері көрсетілген. Бұл анықтау тәсілдері өте ертеректе
қолданылған, ал біздің мақсатымыз алынған мәліметтерді өздігімізден қолдана
білуге және оны талдап, есептей білуге үйрену болып табылады.
Ай –Жердің жалғыз серігі және ең жақын аспан денесі, Айға дейінгі
орташа қашықтық- 384000км. Айдың Жерді айналуы өте күрделі, оны зерттеу
аспан механикасының ең қиын есебі болып табылады. Айға эллипстік орбита
бойымен қозғалуына басқа планеталар, Күннің және Жердің сопақтығы көп әсер
етеді. Қозғалыстың мұндай ерекшелігін адамдар бақылау арқылы білген.
Ай Жерді 1,02 кмс жылдамдықпен айнала қозғалады, солтүстік
полюстен бақылағанда сағат тілі бағытына қарсы бағытта, яғни қозғалыс
бағыты басқа планеталармен бағыттас, эллипстік орбита бойымен қозғалады.
Жұмыстың негізгі бөлігінде Ай планетасы туралы және оның орбитасы
пішіні, сипаттамалары, орбиталық жылдамдығы туралы жалпы мәліметтер
қарастырылған. Жұмыстың зерттеу бөлімінде лабораториядан алынған суреттер
бойынша Айдың орбиталық жылдамдығын анықтау мен фазасын анықтаудың екі
тәсілі көрсетіліп, есептеулер жүргізілген.
1. ОРБИТА- АСПАН ДЕНЕЛЕРІНІҢ КЕҢІСТІКТЕГІ ЖОЛЫ
1.1. АБСОЛЮТТІ ЖӘНЕ САЛЫСТЫРМАЛЫ ОРБИТА
Орбита деп өзара әсерлесетін денелердің қозғалыс траекториясын
айтады: мысалы планеталардың Күнді айналу орбитасы, жер серіктерінің
планетаны айналуы, жұлдыздар жүйесіндегі ортақ центр массалы денелер
қозғалысы. Жер серіктерінің орбитаға шығуы олардың Жерге Күнге байланысты
қозғалу траекториясына байланысты. Орбита сөзі электрондардың
орналасуына байланысты атомдық физикада да қолданылады.
Абсолютті орбита деп белгілі бір санау жүйесіндегі денелердің
жүрген жолын айтады. Әлем кеңістігінде мұндай санау жүйесін инерциалды
жүйе дейді. Салыстырмалы орбита- деп белгілі бір санау системасындағы
дененің қозғалысын айтады. Мысалы, Жер Серігінің орбитасында оның
өлшемдері, формасы (Жерге қарағанда) есептеледі. Ол бір фокусында Жер
болатын элипс түрде болады. Бұл салыстырмалы орбита, себебі бұл Жерге
байланысты, ал Жер Күнді айнала қозғалады. Алыстағы бақылаушыға бұл
қозғалыс күрделі айналмалы траекторияда көрінеді- бұл абсолютті орбита,
яғни орбита формасы бақылаушының санау системасына байланысты.
Абсолюттік және салыстырмалы орбитаны дұрыс ажырата білу
керек, себебі Ньютон заңдары инерциалды жүйеде орындалады, яғни оны
абсолюттік орбитада қолдануға болады. Біз әруақытта салыстырмалы
орбитамен байланыстымыз, яғни қозғалысты өзі Күнді айналатын Жерден
бақылаймыз. Бірақ та Жердегі бақылаушыға дененің абсолюттік орбитасы
белгілі болса, салыстырмалы орбитаны абсолюттік, яғни Ньютон заңдарының
теңдеуін Жердегімен байланыстыруға болады.
Абсолютті және салыстырмалы орбитаны қосжұлдыздарда байқауға
болады. Мысалы: Сириус жұлдызы көзбен біреу болып көрінеді, ал телескоп
арқылы қарағанда ол екеу. Олардың жолын көрші жұлдыздарға қарап
бақылайды (ол жұлдыздарда қозғалыста болады). Бақылау кезінде олар бір-
бірін айнала қозғалады және кеңістікте олардың бір түзу мен қозғалатын
ортақ нүктесі байқалады. Ол нүктені жүйенің масса центрі дейді. Осы нүктеге
байланысты салыстырмалы қозғалыс траекториясы, абсолюттік орбита, жүйе-
инерциалды жүйе болады. Жұлдыздардың масса центрінен қашықтауын,
абсолюттік орбитасын білу арқылы астрономдар Сириус А мен Сириус В-ның
массаларын есептеген.
Айдың орбита бойымен қозғалыс жылдамдығын анықтау
1-сурет
100 жыл аралығындағы Сириус А мен Сириус В-ның абсолют орбитасы.
Бұл қосжұлдыздың масса центрі түзу бойымен қозғалады, сондықтан
олардың қозғалыс траекториясы- абсолюттік орбита болады.
Егер Сириус В –ның Сириус А қарағанда салыстырмалы қозғалысы (2-
сурет) салыстырмалы орбита. Олардың арақашықтығы масса центрінен
қашықтықтарының қосындысына тең, сондықтан салыстырмалы орбитасы мен
абсолюттік орбиталарының формасы бірдей.
Салыстырмалы орбитасының өлшемдері және айналу периодын Кеплердің
үшінші заңына қойып олардың массаларының қосындысын табуға болады.
2-сурет
Сыртқы бақылаушы масса центрі арқылы Сириус А мен Сириус В-ның
абсолют орбитасы (сол жағы) Сириус А-дағы бақылаушының Сириус В –
салыстырмалы орбитасы ( оң жақтағы).
Жер, Ай және Күннің қозғалыстары күрделі. Олардың әрқайсысы ортақ
центр арқылы өздерінің абсолют орбитасымен қозғалады. Күн массасы
анау екеуінің массасынан көп үлкен, сондықтан Ай мен Жерді бір пар деп
алып, оның центрі Күнді айнала эллипс бойымен қозғалады деп аламыз.
Жердің қозғалысын Жер- Ай центрлік жүйесі арқылы радиотелескоп
арқылы дәл анықтауға болады. Жер- Ай жүйесінің масса центрі Жер бетінен
1700 км төмен орналасқан, олардың массаларының қатынасы- 81,3007.
Салыстырмалы орбита арқылы олардың жалпы массасын білу арқылы жеке-жеке
массасын анықтауға болады.
Салыстырмалы қозғалыста: Жердің Күнді айналуының салыстырмалы
орбитасы, Күннің Жерді айналуының салыстырмалы орбитасымен бірдей. Осы
орбиталардың аспан сферасындағы проекциясын Эклиптика дейді. Жыл
бойының бір тәулігінде Күн эклиптика бойымен 10 ауысады, Күнде тұрып
қараса Жерде дәл осындай. Эклиптика жазықтығы мен аспан сферасы экваторы
арасындағы бұрыш 23027іі, Жер экваторы мен орбиталық жазықтық арасындағы
бұрышқа тең. Күн жүйесіндегі қозғалыс орбитасы эклиптика жазықтығына
салыстырмалы алынады.
1.2. АЙ ОРБИТАСЫ
Айға байланысты орбитаның орналасуы 3-суретте көрсетілген.
Мұнда салыстырмалы орбита жазықтығы эклиптикаға 50 көлбей орналасқан. Оны
Ай орбитасының көлбеулігі дейді. Ай орбита жазықтығының эклиптикамен
қиылысуы қиылысу түйіні болады. Айдың оңтүстіктен солтүстікке
қозғалыстағы шығу түйіні, ал екіншісі бату түйіні деп аталады.
3-сурет
Ай орбитасы Күн жүйедегі денелердің орбитасын анықтауда: орбита
жазықтығы мен эклиптика арасындағы бұрыш, апсид және түйін сызығының
орналасуы, перигели мен афелидің мәні, (жер орбитасындағы перигей мен
апогей) мәндерін есептеу керек.
Жер мен Айға басқа денелердің гравитациялық әсері болмаса, Ай
орбитасының түйіндері қалыпты жағдайда болар еді. Күннің әсерінен Ай
қозғалысы өзгереді, яғни түйіндер эклиптика бойымен батысқа қарай 18,6
жылға ығысады. Осыған байланысты жасанды спутниктер орбитасының түйіндері
де өзгереді.
Жер Ай орбитасының бір фокусында орналасады. Орбитаның Жерге ең
жақын нүктесі перигей, ең алыс нүктесі апогей деп аталады (Күнге
байланысты да осылай аталады). Перигей мен апогейдің қосындысының жартысы
орта қашықтық деп аталады, ол үлкен осьтің жартысы болады. Перигей мен
апогейді апсид дейді, оларды қосатын сызық- үлкен ось –апсид сызығы деп
аталады. Егер Күн және басқа денелердің әсері болмаса апсид сызығы
тұрақты болар еді, сол әсерлерден Ай орбитасының апсид сызығы шығысқа
қарай 8,85 жыл периодымен ығысады. Бұл жағдай жасанды спутник, басқа
планеталарға да қатысты.
Орташа қашықтық а-SD+SA2
Эксцентриситет ε=OSJA, ε1
SD-апогей қашықтығы, SA- перигей қашықтығы.
Дөңгелек орбиталар үшін ε=0; эллипстік орбиталарда ε1; параболалық
орбиталарда ε=1; гиперболалық орбиталарда ε1;
Егер орбитаның өлшемі (орта қашықтығы), формасы (эксцентриситет),
көлбеулігі, шығу түйіндері және перигей (Айдың немесе планетаның) белгілі
болса, орбита толық анықталады. Бұл шамалар орбита элементтері деп
аталады. Жер серіктерінің орбита элементтері Айдікімен бірдей және Жер
экваторының жазықтығына байланысты болады.
Айдың Жерді айналуы (27,32 тәулік) оны сидерлік период дейді; осы
уақытта ол жұлдызға қарасты бұрынғы орнына келеді; бұл оның орбиталық
периоды болады. Бұл уақытта Күн эклиптика бойынша қозғалып кеткендіктен
Ай бұрынғы фазасына келуі үшін 2 тәулік керек. Бұл уақыт (29,5 тәулік)
Айдың синодтық периоды деп аталады.
1.3.ОРБИТАЛЫҚ ЖЫЛДАМДЫҚ
Белгілі қашықтықтағы спутниктің жылдамдығы арқылы оның Жер бетінен
орташа ара қашықтығын табуға болады. Мысалы, Жер Күннен
1а.б.(астрономиялық бірлік) қашықтықта шеңбер бойымен 29,8 кмс
жылдамдықпен қозғалады; басқа денелерде 1а.б. қашықтықта осындай
жылдамдықпен қозғалады.Белгілі нүктедегі орбита өлшемдері оның
жылдамдығына, ал формасы-жылдамдық бағытына тәуелді.
4-сурет
Серіктер орбиталарының түрлері.
Планетадан (SP) қашықтықтағы серіктің орбитасының өлшемдері мен
формасы оның жылдамдығы мен бағытына байланысты.Vc- сол қашықтықтағы
дөңгелек орбитадағы жылдамдығы. Бұл Жер серіктерінің орбитасына да
қатысты.Жер серігін орбитаға шығару үшін, оны Жерден белгілі қашықтыққа
шығарып, белгілі бағытта, белгілі жылдамдық беру керек, бұл өте жоғарғы
дәлдікте болу керек.Мысалы, серік орбитасы 320 км биіктікте болу
үшін,ауытқу 30км-ден артық болмау керек, яғни 310-330 км аралығында оның
жылдамдығы есептегі(7,72 кмс) –ден ауытқуы 5мс , ал жылдамдық бағыты
жер бетіне параллель, 0,080 дәлдікте.
Жоғарыда айтылғандар кометаларға да қатысты.Олар эксцентриситеті 0,99-
ға жуық жазық орбитада қозғалады.Олардың орта қашықтығы және орбиталық
периоды өте жоғары, перигелиінде олар планеталарға жақындайды, мысалы
Юпитерге. Комета Юпитерге жақындағанда оны бағытына қарай жылдамдығы
өседі немесе кемиді(5-сурет).Егер жылдамдығы кемісе кометаның орбитасы
кішірейеді, яғни оны планета жаулап алады. Периоды бірнеше миллион
жылдардан кем кометаларды планеталар жаулап алады.
5-сурет
Юпитердің кометаны қабылдауы
С- кометасы Юпитерге жақындағанда баяулап, орбитасын кішірейтеді,
қабылданады. Е-кометасы Күнге қарағанда жылдамдығын өсіреді.
Егер комета Күнге байланысты жылдамдығын өсірсе, оның орбитасы
өседі, 1а.б. қашықтықта оның жылдамдығы 42 кмс жетеді, бұл шектік
жылдамдықта ол гиперболалық орбитада қозғалып перигелиіне
қайтпайды. Бұл шектік жылдамдық Жер орбитасын қашықтау
жылдамдығы дейді. Күнге жақын қашықтау жылдамдығы өседі, ал алыста
кемиді. Егер комета Юпитерге өте қашықтан және шекті жылдамдықпен
жақындаса ол жылдамдығын өсірсе ол Күн жүйесіне қайтып келмейді. Ондай
кометаларды тастанды дейді.
1- кесте
Орбиталар мен планеталар элементтері
Планета Күннен орташаАйналу периоды Эксцен- Бүгілуі
қашықтығы триситет
ІІ ЗЕРТТЕУ БӨЛІМІ
1.АЙ ҚОЗҒАЛЫСЫ
1.1.АЙДЫҢ ОРБИТАЛЫҚ ҚОЗҒАЛЫСЫ
Ай мен Күнді 1,02 кмс жылдамдықпен айнала қозғалады. Қозғалысы
басқа планеталармен бағыттас, эллипстік орбита бойымен, солтүстік
полюстен қарағанда сағат бағытына қарсы қозғалады. Ай орбитасының
үлкен жарты осі, Жер мен Ай центрлерінің арақашықтығы 384000 км(60 Жер
радиусы). Эллипстік орбита бойымен қозғалғандықтан оның арақашықтығы
356000-нан 4068000 км аралығында болады. Айдың Жерді айналуын
–сидерлік(жұлдыздық) ай деп атайды, ол 27,32166 тәулік. Айдың Жерді
айналуы өте күрделі, оны зерттеу аспан механикасының ең қиын есебі.
Эллипс бойымен қозғалуында басқа планеталар, Күннің, және Жердің
сопақтығы көп әсер етеді. Қозғалыстың мұндай ерекшелігін бақылау арқылы
білген.
Айды Күннің тартуы Жердікінен 2,2 есе күшті, сондықтан оны Күнге
қарасты зерттеу ыңғайлы болар еді, бірақ ғалымдар Айдың Жерді айналуына
байланысты Ньютоннан бастап зерттеген. ХХ ғасырда америкалық математик
Дж.Хиллдің теориясына сүйеніп, америкалық астроном Э.Браун (1919
математикалық жолмен Айдың ендігі, бойлығы, параллаксының таблицасын
жасады.Ай орбитасының жазықтығының эклиптикаға көлбеулігі 508і43іі,
аздаған айырмасымен болады. Эклиптикамен Ай орбитасының қиылысу
нүктелерін кіру және шығу түйіндері деп атайды, олар бірқалыпты емес
қозғалады, 6794 тәулікте (18 жылда) бір айналады. Яғни Ай белгілі бір
түйінге айналып келеді, оны шайтан ай деп атайды, ол 27,2122 тәулік, бұған
Ай мен Күннің тұтылуы тәуелді. Ай өз осінен эклиптика 88028і көлбеулік
бұрышпен айналады, айналу периоды сидерлік айға тең,сондықтан ол Жерге бір
жағынан көрінеді. Айдың осьтік айналуы мен орбиталық айналу периодының
бірдей болуы Жердің тікелей әсері.
1.2. АЙ ОРБИТАСЫНЫҢ СИПАТТАМАСЫ
Айдың Жерді орбита бойымен 3600 айналуы 27 тәулік 7 сағат 43,2
минутқа тең. Осы уақытта Жер Күнді сол бағытта айналады, сондықтан бұл үш
дененің орналасуы Айдың орбиталық периодынан 53 сағат кеш қайталанады. Яғни
Айдың толықтануы әрбір 29 тәулік 12сағат 44,1 минутта қайталанады.Бұл
периодты Айдың айы деп атайды.Әрбір күндік жыл 12,37 ай айына тең, яғни 19
жылдың 7-і 13 ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ай фазаларының ауысуын зерттеу
Жоспар:
Кіріспе
І Негізгі бөлім
1.Орбита- аспан денелерінің кеңістіктегі жолы
1.1.Абсолютті және салыстырмалы орбита
1.2.Ай орбитасы
1.3. Орбиталық жылдамдық
ІІ Зерттеу бөлімі
1. Ай қозғалысы
1.1 Айдың орбиталық қозғалысы
1.2. Ай орбитасының сипаттамасы
1.3. Жер-Ай жүйесі
1.4. Айдың меншікті қозғалысы
2. Ай мен Шолпанның көріністері арқылы Айдың орбита бойымен қозғалыс
жылдамдығын анықтау тәсілдері
3. Айдың Күннен бұрыштық қашықтығы 600 болғанда және фазалық жасы 10
күн болғандағы Айдың фазасын анықтау
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер
КІРІСПЕ
Астрономиялық бақылаулар Ғаламдағы материяның мейлінше әр қилы пішінде
және әр түрлі жағдайда- тығыздығы түкке тұрмас мардымсыз газ бен тозаңнан
бастап, аса тығыз обьектілерге дейін, ергежейлілерден бастап, өлшемдері мен
жарықтылық шамасы жер мен көктей алып жұлдыздарға дейін, өзінің дамуындағы
әр түрлі кезеңде болатын аса шағын жұлдыз топтарынан аумақтары мен
пішіндері түрлі-түрлі галактикаларға дейін үздіксіз дамуда болады дейтін
негізгі ережесін дәлелдейді. Сондықтан Ғаламдағы объектілердің пайда болуы
мен дамуы, олардың қозғалысын толық анықтауды керек ететін нақты мәселе.
Бұл міндеттер астрономиялық бақылаулар мен олардың теориялық
түсіндірулеріне негізделген ғылыми болжамдарды талдау жолымен және
жаратылыстанудың барлық саласындағы жетістіктерді пайдалану жолымен жүзеге
асырылады.
Бұл жұмыста Алматы қаласында орналасқан Фесенков атындағы Астрофизика
университетінің Ай және планеталар лабораториясында түсірілген Ай мен
Шолпанның көріністері арқылы Айдың орбита бойымен қозғалыс жылдамдығын және
Айдың белгілі бір бұрыштық қашықтығы мен фазалық жасына байланысты
фазасын анықтау тәсілдері көрсетілген. Бұл анықтау тәсілдері өте ертеректе
қолданылған, ал біздің мақсатымыз алынған мәліметтерді өздігімізден қолдана
білуге және оны талдап, есептей білуге үйрену болып табылады.
Ай –Жердің жалғыз серігі және ең жақын аспан денесі, Айға дейінгі
орташа қашықтық- 384000км. Айдың Жерді айналуы өте күрделі, оны зерттеу
аспан механикасының ең қиын есебі болып табылады. Айға эллипстік орбита
бойымен қозғалуына басқа планеталар, Күннің және Жердің сопақтығы көп әсер
етеді. Қозғалыстың мұндай ерекшелігін адамдар бақылау арқылы білген.
Ай Жерді 1,02 кмс жылдамдықпен айнала қозғалады, солтүстік
полюстен бақылағанда сағат тілі бағытына қарсы бағытта, яғни қозғалыс
бағыты басқа планеталармен бағыттас, эллипстік орбита бойымен қозғалады.
Жұмыстың негізгі бөлігінде Ай планетасы туралы және оның орбитасы
пішіні, сипаттамалары, орбиталық жылдамдығы туралы жалпы мәліметтер
қарастырылған. Жұмыстың зерттеу бөлімінде лабораториядан алынған суреттер
бойынша Айдың орбиталық жылдамдығын анықтау мен фазасын анықтаудың екі
тәсілі көрсетіліп, есептеулер жүргізілген.
1. ОРБИТА- АСПАН ДЕНЕЛЕРІНІҢ КЕҢІСТІКТЕГІ ЖОЛЫ
1.1. АБСОЛЮТТІ ЖӘНЕ САЛЫСТЫРМАЛЫ ОРБИТА
Орбита деп өзара әсерлесетін денелердің қозғалыс траекториясын
айтады: мысалы планеталардың Күнді айналу орбитасы, жер серіктерінің
планетаны айналуы, жұлдыздар жүйесіндегі ортақ центр массалы денелер
қозғалысы. Жер серіктерінің орбитаға шығуы олардың Жерге Күнге байланысты
қозғалу траекториясына байланысты. Орбита сөзі электрондардың
орналасуына байланысты атомдық физикада да қолданылады.
Абсолютті орбита деп белгілі бір санау жүйесіндегі денелердің
жүрген жолын айтады. Әлем кеңістігінде мұндай санау жүйесін инерциалды
жүйе дейді. Салыстырмалы орбита- деп белгілі бір санау системасындағы
дененің қозғалысын айтады. Мысалы, Жер Серігінің орбитасында оның
өлшемдері, формасы (Жерге қарағанда) есептеледі. Ол бір фокусында Жер
болатын элипс түрде болады. Бұл салыстырмалы орбита, себебі бұл Жерге
байланысты, ал Жер Күнді айнала қозғалады. Алыстағы бақылаушыға бұл
қозғалыс күрделі айналмалы траекторияда көрінеді- бұл абсолютті орбита,
яғни орбита формасы бақылаушының санау системасына байланысты.
Абсолюттік және салыстырмалы орбитаны дұрыс ажырата білу
керек, себебі Ньютон заңдары инерциалды жүйеде орындалады, яғни оны
абсолюттік орбитада қолдануға болады. Біз әруақытта салыстырмалы
орбитамен байланыстымыз, яғни қозғалысты өзі Күнді айналатын Жерден
бақылаймыз. Бірақ та Жердегі бақылаушыға дененің абсолюттік орбитасы
белгілі болса, салыстырмалы орбитаны абсолюттік, яғни Ньютон заңдарының
теңдеуін Жердегімен байланыстыруға болады.
Абсолютті және салыстырмалы орбитаны қосжұлдыздарда байқауға
болады. Мысалы: Сириус жұлдызы көзбен біреу болып көрінеді, ал телескоп
арқылы қарағанда ол екеу. Олардың жолын көрші жұлдыздарға қарап
бақылайды (ол жұлдыздарда қозғалыста болады). Бақылау кезінде олар бір-
бірін айнала қозғалады және кеңістікте олардың бір түзу мен қозғалатын
ортақ нүктесі байқалады. Ол нүктені жүйенің масса центрі дейді. Осы нүктеге
байланысты салыстырмалы қозғалыс траекториясы, абсолюттік орбита, жүйе-
инерциалды жүйе болады. Жұлдыздардың масса центрінен қашықтауын,
абсолюттік орбитасын білу арқылы астрономдар Сириус А мен Сириус В-ның
массаларын есептеген.
Айдың орбита бойымен қозғалыс жылдамдығын анықтау
1-сурет
100 жыл аралығындағы Сириус А мен Сириус В-ның абсолют орбитасы.
Бұл қосжұлдыздың масса центрі түзу бойымен қозғалады, сондықтан
олардың қозғалыс траекториясы- абсолюттік орбита болады.
Егер Сириус В –ның Сириус А қарағанда салыстырмалы қозғалысы (2-
сурет) салыстырмалы орбита. Олардың арақашықтығы масса центрінен
қашықтықтарының қосындысына тең, сондықтан салыстырмалы орбитасы мен
абсолюттік орбиталарының формасы бірдей.
Салыстырмалы орбитасының өлшемдері және айналу периодын Кеплердің
үшінші заңына қойып олардың массаларының қосындысын табуға болады.
2-сурет
Сыртқы бақылаушы масса центрі арқылы Сириус А мен Сириус В-ның
абсолют орбитасы (сол жағы) Сириус А-дағы бақылаушының Сириус В –
салыстырмалы орбитасы ( оң жақтағы).
Жер, Ай және Күннің қозғалыстары күрделі. Олардың әрқайсысы ортақ
центр арқылы өздерінің абсолют орбитасымен қозғалады. Күн массасы
анау екеуінің массасынан көп үлкен, сондықтан Ай мен Жерді бір пар деп
алып, оның центрі Күнді айнала эллипс бойымен қозғалады деп аламыз.
Жердің қозғалысын Жер- Ай центрлік жүйесі арқылы радиотелескоп
арқылы дәл анықтауға болады. Жер- Ай жүйесінің масса центрі Жер бетінен
1700 км төмен орналасқан, олардың массаларының қатынасы- 81,3007.
Салыстырмалы орбита арқылы олардың жалпы массасын білу арқылы жеке-жеке
массасын анықтауға болады.
Салыстырмалы қозғалыста: Жердің Күнді айналуының салыстырмалы
орбитасы, Күннің Жерді айналуының салыстырмалы орбитасымен бірдей. Осы
орбиталардың аспан сферасындағы проекциясын Эклиптика дейді. Жыл
бойының бір тәулігінде Күн эклиптика бойымен 10 ауысады, Күнде тұрып
қараса Жерде дәл осындай. Эклиптика жазықтығы мен аспан сферасы экваторы
арасындағы бұрыш 23027іі, Жер экваторы мен орбиталық жазықтық арасындағы
бұрышқа тең. Күн жүйесіндегі қозғалыс орбитасы эклиптика жазықтығына
салыстырмалы алынады.
1.2. АЙ ОРБИТАСЫ
Айға байланысты орбитаның орналасуы 3-суретте көрсетілген.
Мұнда салыстырмалы орбита жазықтығы эклиптикаға 50 көлбей орналасқан. Оны
Ай орбитасының көлбеулігі дейді. Ай орбита жазықтығының эклиптикамен
қиылысуы қиылысу түйіні болады. Айдың оңтүстіктен солтүстікке
қозғалыстағы шығу түйіні, ал екіншісі бату түйіні деп аталады.
3-сурет
Ай орбитасы Күн жүйедегі денелердің орбитасын анықтауда: орбита
жазықтығы мен эклиптика арасындағы бұрыш, апсид және түйін сызығының
орналасуы, перигели мен афелидің мәні, (жер орбитасындағы перигей мен
апогей) мәндерін есептеу керек.
Жер мен Айға басқа денелердің гравитациялық әсері болмаса, Ай
орбитасының түйіндері қалыпты жағдайда болар еді. Күннің әсерінен Ай
қозғалысы өзгереді, яғни түйіндер эклиптика бойымен батысқа қарай 18,6
жылға ығысады. Осыған байланысты жасанды спутниктер орбитасының түйіндері
де өзгереді.
Жер Ай орбитасының бір фокусында орналасады. Орбитаның Жерге ең
жақын нүктесі перигей, ең алыс нүктесі апогей деп аталады (Күнге
байланысты да осылай аталады). Перигей мен апогейдің қосындысының жартысы
орта қашықтық деп аталады, ол үлкен осьтің жартысы болады. Перигей мен
апогейді апсид дейді, оларды қосатын сызық- үлкен ось –апсид сызығы деп
аталады. Егер Күн және басқа денелердің әсері болмаса апсид сызығы
тұрақты болар еді, сол әсерлерден Ай орбитасының апсид сызығы шығысқа
қарай 8,85 жыл периодымен ығысады. Бұл жағдай жасанды спутник, басқа
планеталарға да қатысты.
Орташа қашықтық а-SD+SA2
Эксцентриситет ε=OSJA, ε1
SD-апогей қашықтығы, SA- перигей қашықтығы.
Дөңгелек орбиталар үшін ε=0; эллипстік орбиталарда ε1; параболалық
орбиталарда ε=1; гиперболалық орбиталарда ε1;
Егер орбитаның өлшемі (орта қашықтығы), формасы (эксцентриситет),
көлбеулігі, шығу түйіндері және перигей (Айдың немесе планетаның) белгілі
болса, орбита толық анықталады. Бұл шамалар орбита элементтері деп
аталады. Жер серіктерінің орбита элементтері Айдікімен бірдей және Жер
экваторының жазықтығына байланысты болады.
Айдың Жерді айналуы (27,32 тәулік) оны сидерлік период дейді; осы
уақытта ол жұлдызға қарасты бұрынғы орнына келеді; бұл оның орбиталық
периоды болады. Бұл уақытта Күн эклиптика бойынша қозғалып кеткендіктен
Ай бұрынғы фазасына келуі үшін 2 тәулік керек. Бұл уақыт (29,5 тәулік)
Айдың синодтық периоды деп аталады.
1.3.ОРБИТАЛЫҚ ЖЫЛДАМДЫҚ
Белгілі қашықтықтағы спутниктің жылдамдығы арқылы оның Жер бетінен
орташа ара қашықтығын табуға болады. Мысалы, Жер Күннен
1а.б.(астрономиялық бірлік) қашықтықта шеңбер бойымен 29,8 кмс
жылдамдықпен қозғалады; басқа денелерде 1а.б. қашықтықта осындай
жылдамдықпен қозғалады.Белгілі нүктедегі орбита өлшемдері оның
жылдамдығына, ал формасы-жылдамдық бағытына тәуелді.
4-сурет
Серіктер орбиталарының түрлері.
Планетадан (SP) қашықтықтағы серіктің орбитасының өлшемдері мен
формасы оның жылдамдығы мен бағытына байланысты.Vc- сол қашықтықтағы
дөңгелек орбитадағы жылдамдығы. Бұл Жер серіктерінің орбитасына да
қатысты.Жер серігін орбитаға шығару үшін, оны Жерден белгілі қашықтыққа
шығарып, белгілі бағытта, белгілі жылдамдық беру керек, бұл өте жоғарғы
дәлдікте болу керек.Мысалы, серік орбитасы 320 км биіктікте болу
үшін,ауытқу 30км-ден артық болмау керек, яғни 310-330 км аралығында оның
жылдамдығы есептегі(7,72 кмс) –ден ауытқуы 5мс , ал жылдамдық бағыты
жер бетіне параллель, 0,080 дәлдікте.
Жоғарыда айтылғандар кометаларға да қатысты.Олар эксцентриситеті 0,99-
ға жуық жазық орбитада қозғалады.Олардың орта қашықтығы және орбиталық
периоды өте жоғары, перигелиінде олар планеталарға жақындайды, мысалы
Юпитерге. Комета Юпитерге жақындағанда оны бағытына қарай жылдамдығы
өседі немесе кемиді(5-сурет).Егер жылдамдығы кемісе кометаның орбитасы
кішірейеді, яғни оны планета жаулап алады. Периоды бірнеше миллион
жылдардан кем кометаларды планеталар жаулап алады.
5-сурет
Юпитердің кометаны қабылдауы
С- кометасы Юпитерге жақындағанда баяулап, орбитасын кішірейтеді,
қабылданады. Е-кометасы Күнге қарағанда жылдамдығын өсіреді.
Егер комета Күнге байланысты жылдамдығын өсірсе, оның орбитасы
өседі, 1а.б. қашықтықта оның жылдамдығы 42 кмс жетеді, бұл шектік
жылдамдықта ол гиперболалық орбитада қозғалып перигелиіне
қайтпайды. Бұл шектік жылдамдық Жер орбитасын қашықтау
жылдамдығы дейді. Күнге жақын қашықтау жылдамдығы өседі, ал алыста
кемиді. Егер комета Юпитерге өте қашықтан және шекті жылдамдықпен
жақындаса ол жылдамдығын өсірсе ол Күн жүйесіне қайтып келмейді. Ондай
кометаларды тастанды дейді.
1- кесте
Орбиталар мен планеталар элементтері
Планета Күннен орташаАйналу периоды Эксцен- Бүгілуі
қашықтығы триситет
ІІ ЗЕРТТЕУ БӨЛІМІ
1.АЙ ҚОЗҒАЛЫСЫ
1.1.АЙДЫҢ ОРБИТАЛЫҚ ҚОЗҒАЛЫСЫ
Ай мен Күнді 1,02 кмс жылдамдықпен айнала қозғалады. Қозғалысы
басқа планеталармен бағыттас, эллипстік орбита бойымен, солтүстік
полюстен қарағанда сағат бағытына қарсы қозғалады. Ай орбитасының
үлкен жарты осі, Жер мен Ай центрлерінің арақашықтығы 384000 км(60 Жер
радиусы). Эллипстік орбита бойымен қозғалғандықтан оның арақашықтығы
356000-нан 4068000 км аралығында болады. Айдың Жерді айналуын
–сидерлік(жұлдыздық) ай деп атайды, ол 27,32166 тәулік. Айдың Жерді
айналуы өте күрделі, оны зерттеу аспан механикасының ең қиын есебі.
Эллипс бойымен қозғалуында басқа планеталар, Күннің, және Жердің
сопақтығы көп әсер етеді. Қозғалыстың мұндай ерекшелігін бақылау арқылы
білген.
Айды Күннің тартуы Жердікінен 2,2 есе күшті, сондықтан оны Күнге
қарасты зерттеу ыңғайлы болар еді, бірақ ғалымдар Айдың Жерді айналуына
байланысты Ньютоннан бастап зерттеген. ХХ ғасырда америкалық математик
Дж.Хиллдің теориясына сүйеніп, америкалық астроном Э.Браун (1919
математикалық жолмен Айдың ендігі, бойлығы, параллаксының таблицасын
жасады.Ай орбитасының жазықтығының эклиптикаға көлбеулігі 508і43іі,
аздаған айырмасымен болады. Эклиптикамен Ай орбитасының қиылысу
нүктелерін кіру және шығу түйіндері деп атайды, олар бірқалыпты емес
қозғалады, 6794 тәулікте (18 жылда) бір айналады. Яғни Ай белгілі бір
түйінге айналып келеді, оны шайтан ай деп атайды, ол 27,2122 тәулік, бұған
Ай мен Күннің тұтылуы тәуелді. Ай өз осінен эклиптика 88028і көлбеулік
бұрышпен айналады, айналу периоды сидерлік айға тең,сондықтан ол Жерге бір
жағынан көрінеді. Айдың осьтік айналуы мен орбиталық айналу периодының
бірдей болуы Жердің тікелей әсері.
1.2. АЙ ОРБИТАСЫНЫҢ СИПАТТАМАСЫ
Айдың Жерді орбита бойымен 3600 айналуы 27 тәулік 7 сағат 43,2
минутқа тең. Осы уақытта Жер Күнді сол бағытта айналады, сондықтан бұл үш
дененің орналасуы Айдың орбиталық периодынан 53 сағат кеш қайталанады. Яғни
Айдың толықтануы әрбір 29 тәулік 12сағат 44,1 минутта қайталанады.Бұл
периодты Айдың айы деп атайды.Әрбір күндік жыл 12,37 ай айына тең, яғни 19
жылдың 7-і 13 ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz