Научно-исследовательская работа "Исследование вращения звездного неба"

Фестиваль творческих открытий и инициатив «Леонардо»

Научно-исследовательская работа

«Исследование вращения звездного неба».

Подготовили: Лубков Иван Олегович и

Шамина Алена Павловна, ученики 8 класса

Руководитель работы:

Сидаш Светлана Андреевна, учитель физики

МКОУ «Толпинская средняя

общеобразовательная школа»

Курск, 2018

Тема: «Исследование вращения звездного неба».

Аннотация к работе на тему: «Исследование вращения звездного неба» учеников 8 класса МКОУ «Толпинская СОШ» Шаминой Алены и Лубкова Ивана.

Научный руководитель: Сидаш Светлана Андреевна - учитель физики

Гипотеза: Мы предполагаем, что с помощью визуального наблюдения можно увидеть вращения звезд.

Цель данного исследования: выяснить движутся ли звезды по небосклону.

Задачи исследования:

1. Изучить способ наблюдения звезд по небу.

2. Выработать план для проведения исследования (выбрать созвездие для исследования).

3. Подобрать оборудование для выполнения исследования.

4.Получить знания о движении звезд на небе.

5.Проанализировать полученные результаты.

Актуальность исследования такова: С этого учебного года в нашей школе, со второго полугодия ученики 10 класса начинают изучать предмет «Астрономия». В связи с этим у нас появилась потребность в получении знаний по данному предмету в 8 классе. Для этого мы решили выполнить исследовательскую работу по теме: «Исследование вращения звездного неба», кроме того, это позволит нам получить наиболее полное представление целостной картины мира при изучении физики.

Методы исследования: Обзор литературы; наблюдение; практический;

исследовательский;

Объект исследования: звездное небо

Предмет исследования: созвездие Большой Медведицы

Практическое значение исследования состоит в том, что оно может быть использовано для получения наиболее полного представления целостной картины мира при изучении физики.

Содержание

Введение………………………………………………………………….3 стр.

1. Основная часть

1.1.Сведения о движении звездного неба и о движении звезд по нему 4-7 стр.

2. Практическая часть..........................................................................7 -11 стр.

2.1. Описание исследования……………........…………….……… 7 - 11 стр.

Заключение………………………………………………………………11 стр.

Литература…………………………………………………………….. 12 стр.

Введение

Мы живем в сельской местности, большую часть года мы имеем возможность любоваться звездным небом. Ни один раз мы замечали, что в течение года созвездие Большой медведицы мы видим на небе, но оно меняет свое положение на нем. Задавая родителям по этому поводу вопрос, получили ответ: «Будете изучать астрономию, вот тогда и узнаете о движении звезд». Узнав о введении с этого года в 10 классе предмета «Астрономия» в школе, мы решили в 8 классе приобрести первоначальные знания по данному предмету, тем самым попытаться ответить самостоятельно на вопрос заданный родителям. Все это побудило нас выбрать данную тему для исследования.

1. Основная часть.

[1] Еще в древности люди заметили, что некоторые звезды образуют на небе причудливые фигуры. Названия многим созвездиям дали древние легенды. Так древние греки связывали с созвездием Большой Медведицы следующую легенду: «Прекрасная Каллисто, дочь царя Ликаона, была в свите богини-охотницы Артемиды. Под видом этой богини Зевс приблизился к деве, и она стала матерью Аркаса; ревнивая Гера тут же превратила Каллисто в медведицу. Однажды Аркас, ставший прекрасным юношей, охотясь в лесах, напал на след медведя. Уже натянул он лук, чтобы смертоносной стрелой поразить добычу, но Зевс не допустил преступления: превратив своего сына также в медведя, он перенес обоих на небо. В ритмическом танце стали они кружиться вокруг полюса, но Гера, придя в ярость, упросила своего брата Посейдона не впускать ненавистную ей пару в свое царство; поэтому Большая и Малая Медведицы являются в средних и северных широтах нашего полушария незаходящими созвездиями. Другая версия легенды такова: «Когда-то в незапамятные времена, у царя Ликаон, правившего страной Аркадией, была дочь по имени Каллисто. Красота её была столь необыкновенной, что она рискнула соперничать с Герой - богиней и супругой всемогущего верховного бога Зевса. Ревнивая Гера отомстила Каллисто: пользуясь своим сверхъестественным могуществом, она превратила её в безобразную медведицу. Когда сын Каллисто, юный Аркад, возвратившись с охоты, увидел у дверей своего дома дикого зверя, он ничего не подозревая, чуть не убил свою мать-медведицу. Этому помешал Зевс - он удержал руку Аркада, а Каллисто навсегда взял к себе на небо, превратив в красивое созвездие - Большую Медведицу. В Малую Медведицу заодно была превращена и любимая собака Каллисто. Не остался на Земле и Аркад: Зевс и его превратил в созвездие Волопаса, обреченного навеки сторожить в небесах свою мать».

В ясную, безоблачную ночь внимание человека всегда привлекает небо, усыпанное звездами. Множество ярких звезд, мерцая, блестит белым или чуть голубоватым светом. А сколько еще на небе слабых, еле заметных звездочек!.. Около многих из них существуют свиты планет, возможно даже обитаемых, населенных неведомыми существами. Перед глазами встает величественная картина неизмеримой бездны Вселенной. То, что мы видим невооруженным глазом – это лишь бесконечно малая часть звездного неба.

1.1.Сведения о движении звездного неба и о движении звезд по нему

[2] Движение звезд на небе интересовало людей давно. Наблюдения за звездным небом с первых шагов развития астрономии проводилось для решения важных практических задач – ориентирования и определения времени. Известный способ ориентирования по Полярной звезде. [3] Найдя большой ковш, нужно найти и малый так называемую «малую медведицу». Возьмите две первых звезды ковша большой медведицы и проведите между ними мысленную прямую вверх, длинна которой равна примерно пяти расстояниям между взятыми звездами. Мысленная линия уткнется в край ручки малого ковша (малой медведицы), прямо в полярную звезду!

[5] Наиболее известное нам созвездие Большая Медведица, занимающее на небосводе в своем движении вокруг Полярной звезды различные положения, может быть использовано как условные звездные часы. Для этого надо мысленно разделить небосвод на 12 равных частей, каждая из которых будет соответствовать одному условному часу (рис. 48).

Когда созвездие Большая Медведица находится внизу и занимает относительно Полярной звезды условное шестичасовое положение, стрелка звездных часов показывает 6 условных часов. Через 6 настоящих наших часов созвездие сделает четверть оборота, а стрелка звездных часов примет горизонтальное положение, соответствующее 3 условным часам. Еще через 6 наших часов стрелка звездных часов примет вертикальное положение вверх и будет показывать 12 условных часов, затем примет горизонтальное положение и покажет 9 условных часов.

Солнце – ближайшая к нам звезда и мы наблюдаем его различное положение на небе. Оно восходит, поднимается все выше и выше, по­том начинает опускаться и заходит. Все эти наблюдения позволяют убедиться, что звезды перемещаются по небосводу. Все ли звезды движутся по небосводу? Оказывается, все, и притом одновременно. Можно сказать, что все небо с находящимися на нем звездами как бы вращается каждые сутки вокруг нас.

1. Практическая часть

1. Изучение карты звездного неба

2. Нахождение созвездий на вечернем небе таких как, Большая Медведица, Малая Медведица, Кассиопеи, Дракона.

3. Для выполнения работы мы выбрали объект исследования - созвездие Большой Медведицы.

4. План наблюдений составили на основе рекомендаций указанных в книге «Подготовка к олимпиадам по астрономии».6 

2.1. Описание исследования

1. Прежде чем приступить к исследованию нами была изучена карта звездного неба, с целью изучения созвездий видимых в нашей местности. Мы выбрали для отыскания на звездном небе такие созвездия: Большая и Малая Медведица, Кассиопея и Дракон.

1. Научились находить эти созвездия, на ночном небе вспоминая их расположение на карте звездного неба.

[9]

1. Для изучения вращения звездного неба выбрали созвездие Большой Медведицы.

1. Проводили по 2 наблюдения в течение одного вечера через 2 часа в одно и то же число месяца в сентябре, октябре и ноябре.

Положение созвездия в дни наблюдений показаны в таблице, созвездие ориентировали по стене сарая.

Проанализировав результаты наблюдений, сделали выводы:

•Вращение созвездия Большая Медведица происходит с запада на восток;

•Положение созвездия в один и тот же час суток через месяц практически не меняется, что свидетельствует о том, что все звезды движутся одинаково.

•Наше ощущение вращения звездного неба является «кажущимся», и является следствием вращения Земли вокруг своей оси, которого мы, тем не менее, не чувствуем, но именно поэтому ночное небо тоже как будто бы вращается. Подобно тому, как человеку, кружащемуся по комнате, представляется, будто вся комната кружится вокруг него, так и мы, находящиеся на вращающейся Земле, видим, будто бы движутся звезды. 7

Заключение: При выполнении данного исследования мы выяснили, что вращение звезд «кажущееся явление», на самом деле вращается Земля вокруг своей оси. Все это не подтвердило нашу гипотезу, выдвинутую в начале работы. Судя по полученным изображениям созвездия, Земля вращается с запада на восток. Итог нашей работы можно понять, прочитав короткое стихотворение, которое мы нашли на одном из сайтов в интернете.

8 Наша матушка-планета
(Мы, конечно, знаем это!)
Каждый день и каждый год
Совершает оборот.

А с Земли при наблюдении
Создается впечатленье,
Что кружится не она,
А все звезды и Луна.

В будущем мы планируем продолжить работу над данной темой. Для этого мы должны будем выяснить на какой угол поворачиваются звезды за 2 часа.

В 9 классе свою работу представим как индивидуальный итоговый проект по физике.

Список литературы и интернет ресурсы:

1.http://www.liveinternet.ru/users/netalla/post212167733

2.А.А. Каверина, И.К.Лапина «Школьная астрономия Е.К. Страута», Москва, «Просвещение», «Учлит»,2017г. , стр.17

3.http://www.liveinternet.ru/users/netalla/post212167733

4.http://vyzhivaj.ru/voprosy-orientirovaniya/orientirovanie-po-polyarnoj-zvezde

5.http://survinat.ru/2010/10/opredelenie_vremeni_po_sozvezdiyu_bolshaya_medvedica/#axzz4zw74Nh99

6.М.А. Кунаш «Подготовка к олимпиадам по астрономии. 5-11 классы. Планирование. Олимпиадные задания. Лабораторно-практические работы», Волгоград: Учитель - 130 с.

7.http://ligis.ru/articles/02/02_8/15/index.html

8.http://stranamasterov.ru/node/165403

9.ttps://yandex.ru/images/search?text=изображения%20на%20звездном%20небе%20Большой%20и%20малой%20Медведицы%2C%20Кассиопеи%20и%20Дракон

13