太阳的视运动

我们的时钟不遵守他们大约只有这样做。你的手表上的时间是基于一种叫做平均太阳时,这基本上是什么时间将如果太阳和地球更可靠。在这个项目中,你会看到多么遥远我们的时钟是来自太阳。

问题

设计一个简单的日晷。

您将使用此跟踪的“太阳”(基于太阳的视运动)的变化对“时钟时间”的一年。

材料

• 宽板(20×8“x 4或更大)
• 锤子和钉子
• 看
• 标记/笔
• 指南针

过程

1. 画一条线的中心。标签“北”的一端,另一个“南”。
2. 约2”南端,中途进线钉一个钉子。确保指甲垂直于董事会。
3. 大约一个小时中午之前,董事会在一个平面上(不要担心还正确南北排列)。在接下来的几个小时,跟踪钉的影子的长度和记录的时间最短。(您可能需要调整夏令时以后应该在“标准”的时间,所以不要忘记减去一个小时如果你观察日光节约时间!)你确定是“太阳能中午。”
4. 第二天,中午太阳位置董事会,这样钉的影子是沿着“北”和“南”。朝鲜最终会指向“真北”——向北极方向。这是来自“磁北”——略有不同方向指南针的针点。我们将使用此差异得到董事会正确排列。使用磁罗经记录多少针偏离真北(你可以让另一个马克在黑板上)。
5. 一周一次,董事会在同一个地方中午之前大约一个小时。使用指南针和标志着你使董事会与真北。
6. 记录日期和时间(标准),钉子的阴影线的线在黑板上(使用下面的表像)。这将告诉你当地时间中午太阳能。
7. 对尽可能多的重复步骤5和6周。理想情况下,你需要几个月的数据跟踪太阳中午如何变化。如果你觉得雄心勃勃,中午一块跟踪太阳能和标准之间的差异作为日期的函数。

结果

确切的结果将取决于远东或西你在你的时区,但你会注意到中午太阳中午和标准之间的区别(时钟时间)慢慢变化的。在未来几个月将是;在其他方面,它将落后。如果你图差别在整个一年中,它将看起来像这样:

为什么?

在时钟流行之前,人们一直使用太阳跟踪的时间。中午的时候,太阳在天空中通过一个虚构的线连接北部和南部,被称为子午线。这也恰好的时间阴影shortest-this是因为太阳在当天的最高点迷航划过天空。之间的时间每天中午和下一个叫做。

问题是,当你定义一个天这种方式,它的长度变化的一年。事实上,可能有一个半小时中午的区别在不同的时间记录的!为什么?因为地球加速和减速太阳轨道。

太阳的视运动大部分来自地球的自转。地球旋转,太阳,月亮,和所有的星星出现从东到西,就像如果你旋转在办公室椅子和墙出现另一种方法。

每次地球完成一个旋转,而且速度沿着它的轨道。想象你现在面对太阳。后一个完整的地球自转,你不会很sun-it将面临的是天空中移一点。地球必须旋转一点点更多的考虑到这样一个事实,它是沿着它的轨道。多少取决于它已经走了多远,这反过来又取决于如何快地球是旅行。麻烦的是,地球的轨道速度不是常数!

原因:地球的轨道并不是一个完美的圆。它实际上是一个椭圆(这基本上是一个伸出圆)。太阳不坐在椭圆的中心,但在一个点(称为一侧焦点椭圆)。在一个轨道,地球和太阳之间的距离变化的几个百分点。在其最近的点称为近日点——地球和太阳之间的引力是最强的,而地球旅行的最大速度。因为它远离太阳,地球减慢。在远日点——点沿着轨道,我们最远的从太阳和地球移动缓慢。在那之后,它又开始提速。近日点发生在1月初,在7月初远日点。

在中午弹在今年很不方便,所以天文学家提出了“平均太阳时”的想法。而不是使用太阳的确切位置测量时间,我们想象太阳的地方将如果地球的轨道是一个完美的圆的半径等于我们和太阳之间的平均距离。这是时钟的时间使用。

时区添加一个额外的转折。在一个时区,每个人都在一定的经度(大约)设置时钟。通常,时区是基于平均太阳时的中间地带。这意味着人们生活的东部时区会看到太阳中午大约一个小时之前人们在西端。取决于你住在哪里,你可能会注意到你的意思太阳中午发生,平均30分钟之前或之后中午你的时钟。

谁知道时间会如此混乱?