Практическая работа №2 по астрономии "Солнечный свет — источник энергии"

Практическая работа №2

Солнечный свет — источник энергии^*

Внимание! При выполнении этой работы нельзя смотреть на Солнце без специального светофильтра!

Цель: измерить количество солнечной энергии, которую получает определенный участок поверхности Земли в течение определенного времени.

Оборудование: карандаш, линейка.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Количество энергии, которую получает поверхность Земли от Солнца, зависит от угла падения солнечных лучей і:

E = qcosi,

где q ≈ 1,4 кВт/м² — солнечная постоянная, или количество энергии, которую получает единица поверхности Земли, если солнечные лучи падают перпендикулярно к поверхности, то есть при i = 0°. На широте 50° количество энергии, которую получает поверхность за долгий летний день, достигает 7 (кВт · ч)/м² = 25,2 · 10⁶ Дж/м², что больше даже той солнечной энергии, которую получает поверхность на экваторе, где круглый год продолжительность дня составляет 12 часов.

Для определения количества энергии, которую получает определенный участок площадью S за промежуток времени t, будем считать, что угол падения солнечных лучей за это время остается постоянным:

E = qStcosi.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

1. Измерьте длину карандаша Н и тени L от солнечного света. Для этого установите карандаш перпендикулярно к плоскости стола. Найдите угол падения солнечных лучей по формуле:

і = arctg (Н/L).

2. Определите площадь школьного двора S.

3. Вычислите по формуле (2) энергию, которую получает от Солнца школьный двор в течение 1 часа.

4. Результаты запишите в таблицу:

Сделайте вывод.

Дополнительное задание. Определите, сколько времени сможет светиться электрическая лампа мощностью 100 Вт, если на ее работу будет потрачено 50% полученной солнечной энергии.

^* Эту работу можно выполнить дважды в год — зимой и осенью или весной.

Д ополнительный материал