22.10.2020

by : alexxlab Разное

Когда тень длиннее: утром или днем? Днем или вечером?

Когда станет длиннее тень | Литературный портал

Количество страниц:

5 страниц

Когда станет длиннее тень

Порекомендовать

Войдите, чтобы добавить цитату.

Войдите, чтобы добавить рецензию.

Похожие книги

Направление полуденной тени. Куда падает тень в полдень

Попробуйте проследить за своей тенью на открытом воздухе в различные часы дня и разные времена года. Тень не остается неподвижной, она как будто ползет вокруг нас. Утром она падает по направлению к западу, в полдень — к северу, вечером — к востоку, и, если бы лучи солнца не заслонялись земным шаром, в полночь тень падала бы к югу.

Если вы наблюдали за тенью в полдень в разные дни, вы замечаете, как изменяется ее длина. Зимой тень длиннее всего, летом самая короткая, а дважды в год — в начале весны и осенью — длина ее одинаковая: меньше зимней и больше летней.

Длина и направления тени зависят от положения земли по отношению к солнцу. Вращаясь вокруг солнца, земля попеременно подставляет к нему больше то северное, то южное полушарие. Так как мы не ощущаем движения земли, нам кажется, будто солнце описывает на небе дуги — зимой меньшие, а летом большие.
Всегда говорят, что солнце всходит на востоке и заходит на западе. Это не совсем верно. Все дуги, описываемые солнцем в различные времена года, имеют разную длину. Зимой солнце всходит в точке горизонта, лежащей между востоком и югом, к полудню оно невысоко поднимается над южной стороной горизонта и вечером заходит между югом и западом.

Самая короткая дуга солнца в нашем северном полушарии 22 декабря. В эти сутки мы имеем самый короткий день и самую длинную ночь в году. С 22 декабря дуга, по которой движется солнце, расширяется и поднимается. Концы ее приближаются к востоку и к западу. Наконец, 21 марта солнце всходит точно на востоке и заходит точно на западе: 12 часов оно движется над горизонтом и 12 часов под ним. Следовательно, день равен ночи. Поэтому 21 марта называют временем весеннего равноденствия. В полдень солнце всегда оказывается точно на юге, совершив к этому моменту половину пути. Отсюда ясно, что 21 марта оно всходит ровно в 6 часов утра и заходит ровно в 6 часов вечера. К лету дуги солнца все увеличиваются. Дневной путь солнца делается теперь продолжительнее ночного. Наступает, наконец, самый долгий день и самая короткая ночь — 21 июня. В это время солнце всходит в точке горизонта, лежащей между востоком и севером, а заходит между западом и севером. Понятно, что в это время на другой половине земного шара явления идут в обратном порядке.

Статьи по теме (кликните, чтобы посмотреть)

Потом дни начинают укорачиваться, а ночи удлиняться. 23 сентября снова наступает равноденствие, называемое осенним.
После 23 сентября дни вое продолжают укорачиваться, пока, наконец, не наступят самый короткий день и самая длинная ночь. Это происходит 22 декабря, после чего все изменения продолжительности дня и ночи повторяются в прежнем порядке. Полуднем называется тот момент времени, когда солнце, находясь на юге, занимает самое высокое положение в небе.

Наши солнечные сутки — это время, протекающее между двумя соседними полднями. Продолжительность солнечных суток в течение года непрерывно изменяется, то увеличиваясь, то уменьшаясь. В наших измерениях времени мы пользуемся некоторой средней величиной солнечных суток за год, так называемыми средними солнечными сутками. Средние солнечные сутки разделили на 24 равные части и каждую часть назвали «часом».
Механизмы, указывающие время суток, называются часами. Простейшие и самые вернее часы, конечно, такие, показания которых зависят от положения на небесном своде освещающего их солнца. Недостаток таких часов в том, что ими можно пользоваться только днем, и то при ясном небе. Солнечные часы можно построить очень просто.

Возьмите большой химический стакан, немного картона и бумаги, вязальную спицу и толстую деревяжку. Это все, что нам нужно. Стакан должен быть в 15 сантиметров высоты и 8 сантиметров в диаметре. На рис. 53 вверху показан схематический чертеж солнечных часов, а внизу — общий вид их. Вы видите, что стакан установлен на. деревянной подставке под определенным углом к горизонту. Размер подставки зависит от величины стакана, а углы ее треугольного сечения от того, Б каком месте земного шара установлены часы. Верхний угол всегда равен 90°, а углы, прилежащие к основанию, изменяются в зависимости от широты места наблюдений.
Угол В должен быть равен широте места наблюдения; угол А равен 90° минус угол, равный этой широте. В астрономических календарях всегда имеются данные о широте крупных городов. Если вы не находитесь в одном из таких центров, то воспользуйтесь географической картой, на которой имеется место вашего наблюдения, и по ней приблизительно установите его широту. Для Москвы, например, угол Б (широта) равен 55°45′, а второй угол А равен 90° — 55°45′ = 34°15′. Выверить углы А, Б и В можно по транспортиру. Если вы повернете подставку более крутой стороной точно к югу, тогда верхняя плоскость ее будет параллельна полуденным лучам во время равноденствия.

Для того чтобы стакан держался на подставке, выпилите деревянный кружок по внутреннему диаметру стакана и проделайте в самом центре этого кружка маленькое отверстие для спицы. Края кружка, оклейте материей и установите его в середине подставки. В центр кружка вклейте на сургуче или шеллаке спицу и на нее наденьте картонный или жестяной кружок. Жестяной кружок надо припаять, иначе он будет спадать. Когда будете укреплять кружок, следите за тем, чтобы он был расположен точно перпендикулярно к спице. На другой конец спицы наденьте обрезок пробки. Приклейте его ко дну стакана, когда окончательно будете собирать весь прибор. Так будет укреплен второй конец спицы. Тень от спицы будет ложиться на стенки стакана, и, чтобы узнавать время, нужно сделать циферблат.

Возьмите две полоски бумаги шириной в 1,5 сантиметра каждая. Две полоски нужны потому, что зимой лучи солнца будут светить под кружок на спице, а летом сверху его; значит, тени будут падать то под ним, то над ним. Чтобы часы верно показывали время, надо очень аккуратно разграфить полоски и наклеить их на стакан в точно определенном месте.
Сначала вычертите на бумаге в натуральную величину схематический чертеж стакана со спицей и кружком, как сделано на рис. 53. вверху. Потом от края кружка отложите вверх и вниз углы в 23,5°. В точках пересечения этих линий с противоположной стенкой стакана должны прийтись края бумажных полосок циферблата. Они должны быть наклеены на стенки стакана изнутри. Перенеся размеры с чертежа на стакан, можно точно наклеить на него бумажные полоски. Если всю эту работу вы сделаете аккуратно, ваши часы будут точно работать и в самый длинный и в самый короткий день.

Полоски для циферблата вырежьте лучше всего из прозрачной бумаги— кальки. Длина их должна быть точно равна половине внутренней окружности стакана. Эти полоски разделите на 12 равных частей и проставьте на них цифры: в середине 12, вправо 11, 10, 9, 8, 7, 6; влево 1, 2, 3, 4, 5, 6. Для упрощения работы можно вырезать сначала одну полоску бумаги шириной в 3 сантиметра, а потом, уже после того как нанесены деления, разрезать ее вдоль пополам.
Чтобы верно наклеить полоски, надо сначала, еще до привинчивания кружка, на который надевается стакан, сделать на подставке маленькое углубление для конца спицы и через центр этого углубления провести линию аб, перпендикулярную к краям подставил. Потом, когда установите спицу на место, поставьте на расстоянии 2 метров от подставки зажженную свечу с той стороны, с которой показан юг. Свечу поставьте на что-нибудь так, чтобы свет от нее падал на верхнюю плоскость подставки. Поверните подставку, чтобы тень от спицы падала точно на среднюю линию. Теперь можно наклеивать полоски на стакан. Цифра 12 должна прийтись как раз на линии тени от спицы. Только не смачивайте слишком сильно бумагу клеем — она от этого вытягивается.

Готовые часы можно установить. Для них надо выбрать такое место, где подольше светит солнце. Можно поместить их и в комнате у окна, обращенного на юг, но только поставьте их на горизонтальную поверхность и не сдвигайте уже после установки.

В солнечный день по каким-нибудь верным часам, за несколько минут до полудня, поверните солнечные часы так, чтобы тень спицы подошла к делению 12 на полосках. Как только ваши верные часы покажут 12 часов дня, поверните солнечные часы так, чтобы тень от спицы легла точно на деление 12, и укрепите подставку часов окончательно. Теперь солнечные часы будут верно показывать время.
Вы уже знаете, что летом солнце будет освещать кружок на спице сверху, а зимой снизу, и два раза в год солнечные лучи будут падать параллельно плоскости кружка, так что от него- на стенку стакана будут ложиться только узенькая полоска тени и вертикальная полоска ют самой спицы. Это и будут дни равноденствия. В эти дни спица при восходе и заходе солнца будет бросать тень на деление 6. В другое время года тень от кружка будет все больше и больше приближаться к полоскам с делениями, и, когда она зайдет за края их, это будет самый длиный день летом и самый короткий зимой.

Куда падает тень в полдень

Длина,

Графики изменения длины тени в Казани и Новомосковске 22.03.2016

Существенно отли-чается в одно и то же время длина тени в Казани и в Новомосковске. Её размер минимален в различное время.

27 марта мой брат ездил в Москву и сделал несколько измерений во время близкое к 12 часам 30 минутам. В это же время я проводил измерения в Новомосковске

Изменение длины тени 27.03.2016 (г.Москва, г. Новомосковск,)

Время, ч. мин

Москва

Длина, см

Новомосковск

Длина, см

Время, ч. мин

Москва

Длина, см

Новомосковск

Длина, см

Для удобства построения графиков и сравнения результатов значения необходимо было свести к единым промежуткам измерения.

Время, ч. мин

Москва

Длина, см

Новомосковск

Длина, см

Время,

ч. мин

Длина, см

Тень в Москве длиннее, чем в Новомосковске. Это ещё раз подтвердило вывод, полученный в пункте 3.2.1. Чем точка южнее, тем тень короче.

Географические координаты мест осуществления проекта 22 и 27 марта

Широта

Долгота

город Новомосковск

54° северной широты

38° восточной долготы

город Москва

56° северной широты

37,5° восточной долготы

город Казань

56° северной широты

49° восточной долготы

В одно и то же время тень была измерена в Новомосковске и Казани (22 марта) и в Москве и Новомосковске (27 марта). Но сравнивать правильнее Москву и Казань, так как они находятся на одной параллели. Измерения в этих городах проходили с разницей в 5 дней, поэтому длины теней отличаются.

Самая короткая тень в Казани наблюдалась раньше по времени, чем в Новомосковске, потому что Казань восточнее, а оба города живут по московскому времени.

В астрономический полдень в Казани тень длиннее, чем в Новомосковске, так как Казань севернее Новомосковска (см. таблицу выше).

Изучение тени в разное время года

День зимнего солнцестояния является самым коротким днём (с самой длинной ночью) в году. В 2016 году этот день был 21 декабря. В этот день высота солнца над горизонтом в полдень минимальна. Зимой производить измерения тени сложнее, так как нет ровной, сухой поверхности на улице. Также большинство дней в декабре пасмурные, а мне для эксперимента необходим солнечный.

Я приготовил лист похожий на листы для предыдущих измерений. 20 декабря я попытался измерить тень от моей палки. Но тень оказалась такой огромной, что она не поместилась на листе. К следующему дню я приготовил большой кусок обоев.

Какой длинной оказалась тень, можно судить по фотографии листа обоев, на котором я делал метки. Свои измерения я занес в таблицу

Сравним измерения, проведённые в Новомосковске в августе, декабре и марте.

Изменение длины тени в г. Новомосковске в разное время года.

Время,

ч. мин

Декабрь

Длина,

Март

Длина,

Август

Длина,

Самая короткая тень летом, самая длинная – в декабре.

Самая короткая тень в любое время года в интервале 12:25 – 12:35

Время, когда зафиксирована самая короткая тень – астрономический полдень.

Направление тени не совпадает с направлением стрелки компаса.

Изучение тени за Полярным кругом

Работая над проектом, мне становилось всё интереснее и интереснее узнавать как ведёт себя тень в разных географических точках. Мой папа работает за Полярным кругом, проживает в вахтовом посёлке Ямбург.

Он подсказывал мне, как выполнить палку-шест и подставку для самодельного гномона и поддерживал меня при выполнении измерений в разных городах. Поэтому он был в курсе содержания моего проекта. Я попросил его выполнить измерение тени в посёлке Ямбург. 27 марта измерения были проведены. В качестве шеста-палки была использована лопата, которую вкопали вертикально в снег, оставив ровно 1 метр черенка над уровнем поверхности. Зная, что разница во времени составляет 2 часа, я свёл данные измерений в одну таблицу по московскому времени.

Изменение длины тени в дневное время

(Москва, Новомосковск, посёлок Ямбург 27. 03.2016)

Время, ч. мин

Москва

Длина, см

Новомосковск

Длина, см

Ямбург

Длина, см

Время, ч. мин

Москва

Длина, см

Новомосковск

Длина, см

Ямбург

Длина, см

Самая длинная тень в Ямбурге.

Самая короткая тень в Новомосковске.

В Новомосковске и Москве самая короткая тень примерно в одно и то же время в 12:32.

Самая короткая тень по измерениям в Ямбурге в 9:57 (по московскому времени).

Самая короткая тень – астрономический полдень.

Анализ проделанной работы

Ошибки и сложности при выполнении

Первоначально я выполнял измерения на асфальте мелом, придерживая палку рукой. Это привело к неточным результатам. Некачественное оборудование не позволяет правильно выполнить измерения.

Я мог выполнять измерения только в хорошую погоду. Это не позволяло мне выполнять мою работу когда я хотел. Сложность выполнения моего проекта – зависимость от погоды.

Изучая тень зимой, я предполагал, что тень будет длинной, и подготовил лист в два раза длиннее, чем для лета. А оказалось, что она была длиннее в пять раз, поэтому пришлось готовиться заново. Неожиданные результаты измерения осложняют выполнение проекта.

Изучение тени я проводил в разных местах. В Анапе измерения выполнял через два дня после Новомосковска (время потраченное на дорогу). За это время тень немного изменилась (я посчитал погрешность незначительной). Я хотел сравнить тень в Казани и Москве, так как эти города лежат на одной параллели. Но так как между измерениями был большой промежуток времени, это не получилось. Сложность моего проекта – невозможность выполнения опытов в одно и то же время в разных местах.

Чтобы моя работа была интереснее, необходимо было выполнять измерения тени в разных местах. Мне удалось получить результаты из Новомосковска, Казани, Москвы, Анапы, Воронежской области и Ямбурга. Но одному это было сделать невозможно. Поэтому мне помогали мои родственники. Для успешного выполнения моей работы необходимо было привлечение помощников.

Анализ полученных результатов. Выводы.

Измерение в Новомосковске, Анапе, Москве, под Воронежем, в Ямбурге доказывают, что:

а) у точек, расположенных примерно на одной долготе астрономический полдень примерно в одно и то же время;

б) длина тени определяется широтой местности, то есть высотой Солнца в астрономический полдень в этой местности;

в) длина тени зависит от времени года, то есть от положения Земли относительно Солнца;

г) астрономический полдень наступает раньше у точек,…

Определение продолжительности солнечного года с помощью гномона.

: reader52017 — LiveJournal Пост написан по просьбе товарища https://vaduhan-08.livejournal.com/

Постановка задачи: Доказать, что с помощью гномона можно легко определить продолжительность солнечного года с точностью достаточной для разработки юлианского (365,25 суток) и григорианского (365,2425 суток) календарей.

Гно́мон — астрономический инструмент, вертикальный предмет (стела, колонна, шест), позволяющий по наименьшей длине его тени (в полдень) определить угловую высоту Солнца.

В качестве гномона возьмем Египетский обелиск, стоящий на площади Святого Петра в Ватикане. Высота обелиска с постаментом 41 м.

Напомню информацию необходимую для понимания расчетов.

Сутки – период обращения Земли вокруг своей оси.
Год – период обращения Земли вокруг Солнца. (Продолжительность года измеряем в сутках и их долях).
Наклон земной оси 23,5 гр.
Максимальный угол положения Солнца над горизонтом в полдень зависит от положения Земли на орбите.

Определим высоту Солнца над горизонтом для Рима — широта 41,9 гр.
Зимнее солнцестояние (ЗС) 90 гр — 41,9 гр — 23,5 гр = 24,6 гр
Летнее солнцестояние (ЛС) 90 гр — 41,9 гр + 23,5 гр = 71,6 гр
Равноденствие (РД) 90 гр — 41,9 гр = 48,1 гр

Определим длину тени от обелиска в полдень в ЗС и ЛС
Тень в ЗС 41 м : tg 24,6 гр = 89,56 м
Тень в ЛС 41 м : tg 71,6 гр = 13,73 м
Разница 89,56 – 13,73 = 75,83 м.

От ЗС до ЛС тень растет 183 дня. Средняя скорость изменения тени 75,83/183=0,41 м в сутки. Этого вполне достаточно, чтобы на глаз заметить ежедневное изменение длины тени в 41 см.

Скорость изменения тени не постоянна, в зимнее солнцестояние несколько дней тень почти стоит на месте, затем двигается с ускорением. Максимальная скорость суточного изменение тени в дни равноденствия (для нашего обелиска между 21 и 22 марта это 0,5188 м в сутки). Затем тень замедляется до летнего солнцестояния и полгода возвращается обратно в точку зимнего солнцестояния. Таким образом, совершается годовой цикл. Визуально наблюдая за тенью от обелиска, мы легко можем подсчитать количество дней в году и заметить, что год состоит не из целого количества дней.

Итак, методика расчетов.

1. Рисуем на север от обелиска прямую полуденную линию. Собственно она уже есть на месте, нарисованная Папами, на фото слева от обелиска тонкая линия с метками из белых кружков.

2. Начинаем ежедневно делать на линии отметки, когда тень упадет на линию в (полдень) и подписывать их №1, №2, №3 и т.д. В какой день года начинать не важно, результат будет тот же. Предположим мы начали свой подсчёт 21 марта (поскольку я уже рассчитал скорость изменения тени, на следующий день 22 марта тень будет длинней на 0,5188 м). Ставим цифру 1, на следующий день 2 и т. д. Продолжаем делать отметки в течение года, когда Солнце совершит оборот по орбите тень приблизится к точке 1 и мы насчитаем 365 дней. Но поскольку год составляет не ровное количество дней, а длинней примерно на четверть суток, то когда наступит полдень 365-го дня Земля не дойдет до прежней точки на солнечной орбите, когда мы начали расчет. Солнце будет ниже, а тень длиннее на четверть дневного хода. В нашем случае это 0,5188 х 0,25 = 0,1297 м. (почти 13 см).

(Проведем проверку наших расчетов. Имеется сервис по определению высоты солнца в любое время в любом городе https://planetcalc.ru/320/
Для Рима в 12:00 высота Солнца 21.03.2018 – 48,0489 гр, 21.03.2019 – 47,9519 гр, соответственно длина тени для нашего обелиска 21.03.2018 – 36,8533 м, 21.03.2019 – 36,9789 м. Разница в длине тени между соседними годами 0,1256 м. Совпадение не полное, но мы же знаем, что поправка должна быть меньше четверти. Расчищаем разницу по григорианскому календарю 0,5188 х 0,2425 = 0,1258 м. Совпадение почти идеальное. )

3. Итак, мы определили, что солнечный год равен 365 дней и четверть суток. Если мы дальше будем вести наблюдения, то тень ежегодно будет расти и через 4 года тень упадет на следующий день № 2. Чтобы тень вернуть обратно (повысить высоту Солнца)в положение № 1 нужно к 365 дням добавить одни сутки. Получается високосный год 366 суток.

Получается Юлианский календарь. З года по 365 суток, 1 год 366 суток. Теперь разбиваем календарь на месяцы на количество дней по прихоти и называем их в угоду политической конъюнктуре.

4. Поправка к году составляет не ровно четверть суток, а чуть меньше, поэтому ведя наблюдения несколько лет мы обнаружим расхождение, тень будет немного отставать от рассчитанной по юлианскому календарю. Это отставание будет 0,1297 – 0,1258 = 0,0039 м. Около 4 мм в год. За 10 лет наблюдений 4 см, уже должно быть визуально заметно. На сутки отставание накопится примерно за 128 лет .
Поэтому был придуман и рассчитан Григорианский календарь с изъятием некоторых високосных лет https://ru.wikipedia.org/wiki/Григорианский_календарь .

На основании вымышленной 2000-летней истории была рассчитана и введена поправка (на сегодня вычет 14 дней из юлианского календаря) для расчета христианских праздников.

Дополнение.
В процессе обсуждения темы появились новые любопытные иллюстрации.

1. Афанасий Капля нарисовал картинку иллюстрирующую метод.

2. Поясняющая картинка.

Положение (1) в 12:00 21 марта 2018 года в Риме высота Солнца 48,0489 гр длина тени от обелиска 36,8533 м.

Проходит ровно 365 суток.

Положение (2) в 12:00 21 марта 2019 года высота Солнца 47,9519 гр длина тени от обелиска 36,9789 м.
Тень длиннее на 0,1256 м (около 1/4 от суточного изменения тени 0,5188 м).
Земля по орбите не дошла до положения (1) 5 часов 49 минут. Положение на орбите другое, солнце ниже.

Когда Земля встанет в положение (1) в Риме будет 17 часов 49 минут. (серенький обелиск).

3. Полуденная линия на от обелиска на площади Святого Петра.

Поскольку комплекс, Собор Святого Петра и площадь, построены с отклонением на 2 градуса от сторон света, полуденная линия была смещена. Она идет не по оси площади, а строго на север. По википедии полуденная линия сделана в 1817 году.

Кружочки на полуденной линии отмечают вхождение тени от обелиска в знаки зодиака, т. е. месяцы. Получается годовой календарь движения Солнца по знакам зодиака.

Точка зимнего солнцестояния 22 декабря.

4. На вершине обелиска ранее находился шар с прахом Юлия Цезаря, который был заменен в 1586 году на крест с частичками креста господня, сразу после григорианской реформы.

Рассматриваем как косвенное доказательство того, что Юлий Цезарь для расчета своего календаря пользовался именно обелиском.
http://roma.andreapollett.com/S3/roma-co1.htm

Четыре знаменательных дня. Когда?

Четыре знаменательных дня

«Если у тебя спрошено будет: что полезнее — солнце или месяц? — ответствуй: месяц. Ибо солнце светит днем, когда и без того светло, а месяц — ночью. Но с другой стороны: солнце лучше тем, что светит и греет, а месяц только светит, и то лишь в лунную ночь».

Так шутил Козьма Прутков[6]. Конечно, Луна не соперник Солнцу, однако есть у нее кое-какое преимущество: в ясную ночь всегда можно узнать изменчивый адрес Луны среди созвездий зодиака и проложить ее путь по звездной карте. А как уследить за движением Солнца среди звезд: ведь днем их не видно и никаких других примет на небе не сыщешь.

Правда, всем известно, что Солнце встает на востоке, потом поднимается к югу и заходит на западе. Однако это привычное наше убеждение не вполне верно: Солнце восходит в точке востока и закатывается в точке запада только два раза в год. И поднимается оно к югу сегодня не так, как вчера, каждый день неприметно изменяя свой путь. А в связи с этим изменяется и долгота дня, как вы можете убедиться по соседним листкам отрывного календаря.

В зимний полдень низко стоит Солнце, и короток его путь от восхода до заката. Поэтому коротки и зимние дни, а ночи самые длинные.

Медленно растет день, Солнце к полудню поднимается все выше, и видимый путь его продвигается к северу. Становится теплее, начинают таять ледяные сосульки на крышах, и вот уже зазвенели, зажурчали веселые ручейки. Близится 20–21 марта, весеннее равноденствие: день всюду на нашей планете равен ночи.

^{Каким мы видим путь Солнца в пору равноденствий (21 марта, 23 сентября) и солнцестояний (22 июня, 22 декабря).}

Пусть вас не смущает, что по календарным листкам этот день на несколько минут дольше двенадцати часов, а ночь короче. Получается так потому, что воздушная оболочка Земли искривляет лучи Солнца, как эго показано (для наглядности преувеличенно) на стр. 50. Это преломление лучей, или атмосферная рефракция, словно приподымает светило, и мы видим его над горизонтом еще до восхода и после захода. Поэтому удлиняется и день, то есть светлая часть суток.

Именно 20 или 21 марта в нашем Северном полушарии начинается астрономическая весна. И Солнце в этот день восходит и заходит как раз в точках востока и запада, вернее, центр солнечного диска совпадает с этими точками.

Постепенно наше главное светило все больше отступает от этих точек к северу и дальше всего уходит к 21 или 22 июня. В итог самый длинный день — в Москве он продолжается больше 17,5 часа — Солнце в Северном полушарии выше всего поднимается над горизонтом. Несколько суток подряд долгота дня не меняется. И Солнце почти не изменяет своего пути, будто «остановилось» на достигнутой высоте. Наступило летнее солнцестояние — начало астрономического лета.

После этого дня Солнце вновь «поворачивает» к югу. С каждым днем оно восходит и заходит южнее, а 23 сентября опять встает и закатывается точно на востоке и на западе. Пришла пора осеннего равноденствия: день снова сравнялся с ночью, и началась астрономическая осень.

Все дальше уходит Солнце к югу, все ближе к горизонту и короче его путь от восхода к закату. И вот 21–22 декабря, в самый короткий день — в Москве он продолжается всего лишь 7 часов, — наступает зимнее солнцестояние: снова «останавливается» дневное светило, а затем опять начинает продвигаться к северу. В этот день начинается астрономическая зима.

Когда у нас, в Северном полушарии, весеннее равноденствие, в Южном полушарии тоже равноденствие, но осеннее. С нашим летним солнцестоянием там совпадает зимнее, и наоборот. Поэтому, когда у нас начинается лето, в Южном полушарии наступает зима, а наш весенний расцвет для природы Южного полушария — пора осеннего увядания.

^{Световые лучи небесных тел, проходя из космического, безвоздушного пространства сквозь все более плотные слои земной атмосферы, все сильнее искривляются. Эта рефракция искажает истинное положение светил больше всего на горизонте: для нас Солнце всегда восходит раньше, а заходит позже, чем в действительности.}

Особенно интересно наблюдать восходы Солнца в дни равноденствий и солнцестояний по компасу и отрывному календарю: на каждом листке указано, когда появляется краешек Солнца над горизонтом и как изменяется долгота дня [7].

^{Обратите внимание, как изменяются моменты восхода и захода Солнца, а также долгота дня до и после солнцестояния — в 1968 году оно наступило 21 июня.}

У халдейских жрецов не было ни компаса, ни печатного календаря и часов. Впрочем, часами им служил прямой шест, установленный точно по отвесу на ровной площадке. Эти «часы» греки называли гномоном, или охотником за тенью. Тень от гномона падает в сторону, противоположную Солнцу, и передвигается одновременно с ним. Медленно ползет она по площадке-«циферблату» и указывает, который час. Сутки от зари до зари вавилоняне делили на двенадцать часов, как и год — на двенадцать лунных месяцев. Это было очень удобно при шестидесятиричном счислении.

Такие часы не надо заводить, и они не останавливаются, лишь бы светило Солнце. Правда, время они указывают только днем, но это не беда: ночью на небесах есть другие часы — Луна.

Тень от гномона служила не только часовой стрелкой, но и компасной. Настоящего компаса тогда еще не было, но направление тени указывало страны света. Ранним утром длинная тень направлена к западу, затем, постепенно укорачиваясь, в полдень она смотрит на север, потом снова начинает расти и вечером указывает на восток. Вот вам и компас!

^{Гномон — указатель или «ловец тени»: в утренние часы тень вытягивается вправо (на запад), в вечерние — влево. При наивысшем положении Солнца тень направлена на север и указывает полуденную линию — располагается вдоль меридиана.}

Конечно, такие часы-компас в карман не положишь, зато их можно использовать как своеобразный календарь.

Длина тени изменяется не только в течение дня. Зимой в полдень Солнце стоит ниже, чем весной и летом, поэтому тень длиннее, а день короче. После зимнего солнцестояния все выше поднимается Солнце, тень укорачивается и удлиняется день.

На широте Вавилона в пору летнего солнцестояния тень совсем коротышка и ютится у самого основания гномона. В это время Солнце на безоблачном небе вавилонском стояло почти над головой. Начиналась та страшная жарища, от которой ежегодно умирал вечноюный Таммуз-Мардук.

По длине полуденной тени можно судить о том, когда наступают солнцестояния и равноденствия, правда не очень точно: эта тень с каждым днем удлиняется или укорачивается почти незаметно.

Однако гномон помог сравнивать путь Солнца по небу в разные дни и рассчитывать этот путь среди невидимых днем звезд.

Домашние работы. Спирин Михаил

Отчёт о выполнении практической работы по теме:
«Наблюдение прямолинейного распространения света»

Фамилия, имя ученика Спирин Михаил Дата выполнения

19.05.2014

Выполнение работы:

Наблюдение за тенью предмета на бумаге.

а)

б)

Ход лучей, иллюстрирующих образование
а)                                 б)

           Вывод по результату опыта: Размеры тени предмета зависят от расстояния между источником света и самим предметом.
Чем ближе предмет находится к источнику света, тем больше и рассеяннее будет тень на бумаге от предмета (рис.1а и 2а).
Чем дальше предмет находится от источника света, тем тень предмета на бумаге будет меньше и четче (рис.1б и 2б).

         Ответы на вопросы:

1.   Что такое “Театр теней”? Для ответа воспользуйтесь дополнительными источниками информации.
Принцип работы «Театра теней » основан на использовании плоских предметов, которые находятся между источником света и экраном или накладываются на него. Между источником света и экраном могут располагаться актеры или играть куклы, вырезанные из бумаги. От них на белом полотне возникает яркая тень. Можно легко менять величину предметов. Чем дальше человек или предмет находятся от экрана, тем тень будет больше, но выглядеть она будет менее отчетливо. Если же предмет приблизить к экрану, то он уменьшится в размерах и станет более отчетливым. Используя эту закономерность можно создавать увеличенное или уменьшенное изображение на белом полотне-экране. Зрители сидят перед большим белым экраном. и видят только «игру» теней.

2.   Как и почему меняются размеры тени от одного и того же предмета в течение дня? Дайте развёрнутый ответ. Размеры тени от одного и того же предмета могут меняться в течение суток. Это зависит от источника света -Солнца. Чем выше Солнце, тем короче и ярче тень от предмета на земле. Это можно наблюдать днем или в полдень, когда тени самые короткие. И, наоборот, утром и вечером источник света дальше, поэтому тень от предмета будет длиннее. Но положение Солнца меняется не только в зависимости от суток, но времени года, зимой Солнце находится дальше от Земли, чем летом, поэтому, зимний световой день короче — тень от предмета будет длиннее и летний день длиннее, соответственно, тень будет короче.

Солнечные часы :: Класс!ная физика
В солнечный день любой столб отбрасывает тень. Чтобы узнать сколько времени, люди
мерили тень шагами. Утром она была длиннее, в полдень становилась совсем коротенькой, а к вечеру опять удлинялась. Столб, которым пользовались как часами, назывался гномоном.

Гномон — солнечные часы, были первыми часами, измерявшими время по длине отбрасываемой тени. У многих народов эти обелиски служили одновременно для почитания культа бога Солнца.
Индийские нищенствующие монахи — факиры превратили в часы обыкновенную дорожную
палку – посох. Посох этот был восьмигранный. Наверху в каждой грани высверлено отверстие, в которое вставлялась маленькая палочка. Чтобы узнать, который час, факир поднимает свой посох, держа его за шнурок. Тень, падающая от палочки на грань отвесно висящего посоха, показывала время. На грани посоха вырезаны черточки, обозначающие часы. Но зачем нужно столько граней? Казалось бы, достаточно и одной, но дело в том, что в разное время года видимый путь солнца различен. Поэтому и тень, которая во всем зависит от солнца, ведет себя летом и зимой неодинаково. Летом солнце поднимается на небе выше, чем зимой; оттого тень в летний полдень короче, чем в зимний. Вот почему посох сделан многогранным. Каждая грань размечена для одного
какого-нибудь времени года и не годится для другого.
Представьте себе древний город Вавилон около 3,5 тысяч лет тому назад. Каждый день от восхода до заката Солнца наверху старинной башни, где была обитель верховного божества Эилиля, находился дежурный жрец и наблюдал за движением солнечной тени от вершины столба. Стоило тени коснуться очередной линии, как он подносил ко рту рог и громко оповещал:
«Знайте, свободные и рабы, миновал еще один час после восхода Солнца!»
Из Вавилона солнечные часы разбрелись по миру. Раньше по главной площади древнегреческого города Афины бегали люди-часы и сообщали желающим, который час. Они узнавали время по единственным в городе солнечным часам и за мелкую монету сообщали время. Вавилоняне научили древних греков делить время на равные промежутки — часы. Они же научили греков строить новые солнечные часы — первые часы с циферблатом.
В солнечных часах небольшой стержень (гномон) укрепляли на плоскости (кадран), разграфленной линиями, — циферблате, часовой стрелкой служила тень от гномона.

Исторические источники считают самым первым упоминанием о солнечных часах сообщение о них в рукописи китайца Чиу-пи периода около 1100 г. до н.э.
Первые обелиски и пилоны, предназначавшиеся в Египте для измерения времени, были построены, по всей вероятности, уже в XIV в. до н.э. До сих пор сохранился такой обелиск высотой в 35,5 м на площади св. Петра в Риме, который был доставлен туда в 38 г. Калигулой из Гелиополиса.
Известны более ранние сведения о солнечных часах в Древнем Египте, например, изображение солнечных часов и способа пользования ими на гробнице Сети около 1300 г. до н.э
Известия о самых древних из древнеегипетских солнечных часов относятся к эпохе правления Тутмоса III – первой половине XV в. до н.э. Египетские гномоны были весьма неточными хронометрическими приборами. Они показывали время правильно лишь дважды в год – в дни весеннего и осеннего равноденствия. Позднее под влиянием греков египтяне стали строить солнечные часы с особыми шкалами для разных месяцев.

В Средние века солнечные часы могли выглядеть неожиданно. На площади, опираясь на косу стояла скульптура старухи-смерти, а древко ее косы являлось гномоном горизонтальных часов.
Разновидности солнечных часов были весьма многообразны. Кроме горизонтальных часов, греки имели еще и более совершенные вертикальные солнечные часы, так называемые гемоциклы, которые они располагали на общественных зданиях.

Были и зеркальные солнечные часы, которые отражали солнечный луч зеркалом на циферблат, расположенный на стене дома.
Солнечные часы встречались не только в виде часов, расположенных на открытом воздухе – на земле . колоннах и т.п., но и в виде небольших настольных часов.

Приблизительно в начале XVI в. появились оконные солнечные часы. Они были вертикальными, и их циферблатом была поверхность окна храма или ратуши. Циферблат этих часов, встречающихся довольно часто в Германии и в Англии, обычно состоит из мозаичной филенки, залитой свинцом. Прозрачная шкала позволяла наблюдать время, не выходя из здания.
Существовали и переносные солнечные часы, но они показывали правильное время, если были верно установлены, т.е.сориентированы.
К первым создателям солнечных часов с корректирующим компасом относится астроном Региомонтан, работавший в середине XV в. в Нюрнберге. Сочетание солнечных часов с компасом привело к тому, что солнечные часы стало возможным использовать повсеместно и появились их портативные, карманные или дорожные модели.
В 15-16 вв. пользовались карманными солнечными часами. Когда крышку коробочки поднимали, между ней и донцем натягивался шнурок — гномон. На донце — горизонтальный циферблат, а на крышке — вертикальный. Встроенный компас позволял развернуть гномон к северу, а миниатюрный отвес — держать коробочку горизонтально. Тень гномона показывала время сразу на оба циферблата. Специальная бусинка, закрепленная на гномоне, своей тенью отмечала дату года.

В минувшую войну во влажных и жарких дебрях Африки где воевали солдаты, современные механические часы безнадежно ломались. А простые маленькие солнечные часы из пластмассы не боялись ни влаги, ни жары, ни пыли. Для задания правильного положения карманные солнечные часы должны иметь встроенный магнитный компас или сами поворачиваться на север.
Самые большие солнечные часы «Самрат Янгра» имеют длину гномона 27 м и высоту 36 м.
Они построены в 1724 г. в Джайпуре, Индия.
Самый современный вариант!
В США запатентованы цифровые солнечные часы, не имеющие подвижных деталей. В зависимости от положения солнца солнечный свет, проходя через фильтры ( в виде цифр), высвечивает на табло время с точностью до 10 минут.
На дороге, ведущей из Петербурга в Москву, до сих пор стоят кое-где каменные верстовые столбы, поставленные еще при Екатерине II. На столбе с одной стороны надпись: «от Санкт-Петербурха 22 версты», а с другой — плита с железной треугольной пластинкой посередине и римскими цифрами вокруг. Римские цифры обозначают часы. А стрелки заменяет тень от пластинки. Тень движется, как стрелка часов, и показывает время.
Солнечные часы живы до сих пор, хотя и имеют большой недостаток: ночьюи в пасмурную погоду они бесполезны.
Источник: журнал «ЮТ», С. Михаль «Часы. От гномона до атомных часов»,
http://www.firsanov.ru, М.Ильин «Рассказы о вещах».

Другие страницы по теме «Что мы знаем о часах»:
Солнечные часы
Летние биочасы
Время «шесть ступней»
Водяные часы
Масляные часы
Огневые часы
Песочные часы
Механические часы
Электрические и электронные часы
Атомные часы
Самые, самые …. часы
История наручных часов
Солнечные часы со всего мира
Часы мастера Роджера Вуда
Мастерская Роджера Вуда
Любопытно, что …
Галерея солнечных часов (Сев. Америка)
Солнечные часы в России
Дополнение
ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ ТЕНИ ОТ ГНОМОНА И ПЛАНИРОВАНИЕ РЕГУЛЯРНЫХ (1-2 РАЗА В МЕСЯЦ) НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ВЫСОТОЙ СОЛНЦА В ПОЛДЕНЬ — ЧТО ТАКОЕ ГНОМОН — ВСТУПЛЕНИЕ — ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ 2 КЛАСС
ВСТУПЛЕНИЕ

ЧТО ТАКОЕ ГНОМОН

Одним из древнейших изобретений человечества является гномон. Это вертикально установленная жердь. С помощью гномона в древности определяли высоту Солнца над горизонтом.
В ясный солнечный день шест отбрасывает тень, длина которой от восхода Солнца до полудня (12 час.) уменьшается, а от полудня до захода Солнца — увеличивается.
Для точности измерения важное значение имеет высота гномона — чем он выше, тем длиннее тень. Сейчас гномон как астрономический инструмент уже не используют.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ ТЕНИ ОТ ГНОМОНА И ПЛАНИРОВАНИЕ РЕГУЛЯРНЫХ (1-2 РАЗА В МЕСЯЦ) НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ВЫСОТОЙ СОЛНЦА В ПОЛДЕНЬ

Установи шест высотой 1 м на школьном дворе или возле своего дома.
Измеряй длину тени в разное время суток.
Что ты заметил? Как изменяется длина тени в течение дня?
Записывай свои наблюдения в тетрадь.
Проводи такие наблюдения 1-2 раза в месяц.
Регулярно веди записи. Они тебе понадобятся во время изучения других тем и проведения наблюдений.
Словарик. Гномон.

Проверь себя
1. Что такое гномон?
2. Какие наблюдения можно проводить с помощью гномона?
3. Как изменяется высота Солнца над горизонтом в течение дня?

Для любознательных
Солнечные часы — прибор для определения времени по направлению тени от гномона и ее движению по циферблату.
Недостатком солнечных часов было то, что они работали только при ясной погоде и совсем не работали ночью.

В Украине во многих городах есть солнечные часы. В столице государства — городе Киеве — есть несколько солнечных часов.
СТРАНИЦА ИССЛЕДОВАТЕЛЯ
Как возникает тень
Лучи света распространяются по прямой линии и не могут огибать предметы. Поэтому, когда лучи встречают на своем пути преграду, сквозь которую не могут пройти, с обратной стороны преграды образуется тень. Большинство тел не пропускает свет: например стены, мебель, твое тело. Такие тела называют светонепроницаемыми.

Как можно измерить высоту дерева с помощью собственной тени
Вместе с взрослым измерь высоту выбранного тобой дерева. Для этого нужны измерительная лента и солнечный день. Свет Солнца даст и твою четкую тень, и тень дерева. Кроме того, ты должен знать свой рост. Допустим, он составляет 1 м 30 см.
Стань так, чтобы тень от твоей макушки падала на какой-нибудь камешек. Обозначь место, на котором стоят твои пятки. Измерь расстояние от него до камешка. Теперь измерь тень дерева. Обрати внимание: поверхность, на которую падает тень, должна быть ровной. Иначе будет ошибка в измерении. Твои расчеты будут правильными, если ты измеришь свою тень и тень дерева как можно быстрее. Ведь Солнце постоянно движется по небосклону.
Попроси взрослого умножить длину тени дерева на значение твоего роста и разделить полученный результат на длину твоей тени. Если ты измерял свою тень, стоя в обуви, добавь к росту два сантиметра каблуков.

Свет и тени — Science Learning Hub
Когда дети рисуют Солнце, они часто показывают лучи, исходящие вовне, как на изображении ниже.
Эти световые лучи движутся по прямой со скоростью почти 300 000 километров в секунду. Солнечный свет, который движется к Земле, достигает нас за 8 минут. Когда лучи достигают Земли, они попадают во все, что встречается на их пути. Если объект, с которым они сталкиваются, непрозрачен, свет не может пройти и образуется тень.
Проще говоря, тень — это отсутствие света.Если свет не может пройти через объект, на поверхность с другой стороны от этого объекта (например, на землю или стену) будет попадать меньше света.
Тень не является отражением, даже если она часто имеет ту же форму, что и объект.
Источники света и тени
Есть много источников света — такие звезды, как наше Солнце, пламя свечей, лампочки, светлячки и экраны компьютеров излучают свет. Весь этот свет движется по прямой линии, пока не попадает во что-нибудь.Иногда он проходит небольшое расстояние — например, когда мы включаем лампу. В других случаях свет проходит тысячи лет — как свет звезд, которые мы видим в Млечном Пути.
Легко увидеть наши тени, когда мы находимся на улице в ясный, яркий солнечный день, но образуются ли тени, когда объект блокирует свет от других источников? Ответ — да, но их может быть трудно увидеть, если источник света не очень яркий (имеет низкую интенсивность света). Тени также более четкие (резкие) там, где есть контраст между тенью и освещенной поверхностью, например, тень на белой стене будет лучше видна.
Размер источника света может сделать тень более резкой или размытой. Небольшой прожектор, такой как фонарик мобильного телефона, формирует более четкую тень, чем верхний свет в комнате, но резкость тени меняется, когда фонарь удаляется от объекта.
Изменение формы и размера
Форма объекта всегда определяет форму его тени. Однако размер и форма тени могут измениться. Эти изменения вызваны положением источника света.
Когда мы на улице в солнечный день, мы можем видеть, как наши тени меняются в течение дня.Положение Солнца на небе влияет на длину тени. Когда Солнце находится низко над горизонтом, тени длинные. Когда Солнце находится высоко в небе, тени намного короче. Мы можем создать те же эффекты в помещении, изменив положение факела, когда он светит на объект.
Хотя эффекты тени одинаковы, причины движущегося источника света очень разные. Когда мы используем фонарь для создания длинных и коротких теней в помещении, движется именно источник света. Когда Солнце создает длинные и короткие тени на открытом воздухе, движется Земля, а не источник света (Солнце).
Вращающаяся Земля
С нашей точки зрения на Земле кажется, что Солнце движется по небу в течение дня. Мы видим, что Солнце восходит на востоке и заходит на западе. На самом деле Земля вращается (вращается вокруг своей оси), поэтому наш взгляд на Солнце в небе меняется в течение каждого 24-часового цикла света и тьмы.
Мы видим восход солнца, когда наше местоположение на Земле вращается в сторону света Солнца. По мере того как Земля продолжает вращаться, мы видим Солнце выше в небе.Когда Земля удаляется от света, мы видим закат. Земля продолжает вращаться, пока мы не оказываемся в тени — наше место на Земле темное, потому что свет Солнца блокируется величиной нашей планеты! У нас есть несколько часов ночи, когда наша сторона Земли находится в темноте, а затем, когда Земля вращается в направлении света Солнца, мы видим восход солнца. Когда Новая Зеландия находится в темноте ночью, противоположная сторона мира освещена солнечным светом.
Тени меняются в зависимости от времени года.
Наклон земной оси влияет на длину наших теней.Летом мы располагаемся под углом к Солнцу, поэтому наши полуденные тени очень короткие. Зимой мы располагаемся под углом от Солнца, поэтому наши полуденные тени длиннее.
Полезная ссылка
Викискладе есть изображения теней в самых разных условиях и контекстах. Они идеально подходят для того, чтобы побудить учащихся понять о тенях и вызвать обсуждение.
Длинные и короткие тени | Shadows: Полная программа | Педагоги
Материалы
мелом (если умеете рисовать на земле)
мелки или фломастеры (если вы не умеете рисовать на земле)
больших листов бумаги (если не умеете рисовать на земле)
фотоаппарат (если пользоваться мелом)
Ключевые научные концепции
Снаружи форма, размер и положение тени меняются в течение дня по мере изменения положения солнца.
Словарь
Введите понятия длины и высоты и слов высокий, низкий, короче, длинный, самый короткий и самый длинный . Продолжайте побуждать детей использовать такие слова, как солнце, свет, положение, вращение, поворот, движение, и направление. Выделите такие слова научного процесса, как описать, сравнить, наблюдать, заметить, записать, предсказать и эксперимент .
Проезд
Примечание: Выполняйте это упражнение два раза в день; идеально утром и днем.Скажите детям, что, как и вчера, вы будете наблюдать за тенями снаружи, чтобы увидеть, как они меняются в течение дня. На этот раз они будут наблюдать за собственными тенями.
Решите, будете ли вы использовать детей для рисования мелом на земле или попросите их использовать мелки или маркеры на больших листах бумаги, разложенных на земле.
Выведите детей на открытое, солнечное место с гладкой поверхностью.
Разделите детей на пары.Попросите одного ребенка отбросить свою тень, пока его или ее партнер отслеживает ее.
Отметьте точно, где стоял ребенок, мелом или небольшим предметом — дети будут рисовать еще одну начертку с того же места позже в тот же день.
Повторите процесс еще раз: один ребенок стоит на том же месте, что и другой ребенок, а партнер обводит тень. Если вы используете мел, сфотографируйте оба начертания мелом вместе.
Вернитесь на это место в другой раз в течение дня и попросите детей снова нарисовать свои тени.Попросите их использовать другой цвет, чтобы нарисовать новые тени. Если вы используете мел, снова сфотографируйте оба начертания мелом.
Размышляйте и делитесь
После того, как все трассировки теней будут завершены, соберитесь группой. Аск,
Чем отличаются утренние и дневные тени?
В какое время суток мы видели самую длинную тень? Самая короткая тень?
Как вы думаете, почему тени менялись за день?
Добавьте новые идеи в диаграмму «Как меняется тень».Когда вы закончите обсуждение теней, поместите начертания или изображения начертаний в учебный центр Музея теней и скажите детям, что они будут доступны для просмотра.
столов для загара
Продемонстрируйте, как длина тени может указывать на время суток, когда солнечные лучи более опасны
Обсудить сверхспособности защиты от солнца:
Оттенок
Будьте СУПЕР-защитой, когда тени короче
Мел тротуарный
Рулетки или мерки
Дополнительно: веревка, скотч, ножницы, мясная бумага, маркеры / мелки, фонарик, высокий предмет (например,g. , чашка или строительные блоки), камера (при желании), песни о безопасности от солнца и текст песни о безопасности от солнца

ЗАМАРКИ ^® РОДИТЕЛИ: Сфотографируйте учеников и их тени во время урока и разместите фотографии на веб-сайте своей школы или отправьте фотографии по электронной почте родителям с кратким изложением урока.
Примечание: этот урок лучше всего подходит для солнечного дня.
Выведите студентов на улицу утром (до 10:00).
Примечание. Вы также можете вывести учащихся поздно вечером (после 16:00) , если они участвуют в внеклассных программах или мероприятиях.
Объясните студентам, что солнечные лучи наиболее вредны, когда солнце находится высоко в небе и прямо над головой.
Сгруппируйте учеников и попросите их найти свои тени.

Более длинные тени в ранние утренние часы
Попросите одного ученика остановиться или принять забавную позу, пока другой обводит его / ее тень тротуарным мелом. Затем попросите учащихся поменять задачи. Возможно, вам понадобится помочь им отследить их тени.
Примечание. Вместо того, чтобы рисовать тени тротуарным мелом, можно использовать мясную бумагу и фломастеры / мелки. Раздайте каждому учащемуся листок мясной бумаги. Бумага должна быть длиннее роста ученика. Следуйте тем же инструкциям, что и в уроке, но используйте маркеры / мелки вместо тротуарного мела.
Попросите каждого ученика маркировать свою тень своим именем и временем дня.
Повторите описанные выше шаги в полдень. Попросите учащихся нарисовать существующие контуры теней разными цветами, чтобы они могли сравнить разную длину теней.

Более короткие тени в полдень
Примечание. Убедитесь, что учащиеся стоят на том же месте (помечено их именем), что и раньше на уроке, чтобы сравнить свои тени.В 12:00 тени будет мало или совсем не будет. До 10:00 и после 16:00 будут более длинные тени в противоположных направлениях по мере восхода и захода солнца.
Во время урока и после него обсудите со студентами, как выглядят их тени.
Обсудите, что солнечные лучи более вредны, когда тени короче. Они короче, когда солнце находится высоко в небе и прямо над головой.
Подчеркните важность захода внутрь или игры в тени, когда тени короче.

Вместо того, чтобы использовать мел для тротуаров или маркеры / мелки, чтобы обвести тени, используйте веревку и ножницы.
Примечание. Используйте нити двух цветов для обозначения утренних и полуденных теней.
Попросите каждого ученика остановиться и наступить на один конец веревки. Затем проведите веревкой вдоль тени учащегося и разрежьте веревку в верхней части тени учащегося.
Попросите учащихся измерить длину веревки меркой или сантиметровой лентой.
Сложите полоску ленты пополам на одном конце веревки (он должен выглядеть как флаг). Обозначьте строку с именем ученика и временем дня.
Повторите то же самое с ниткой другого цвета в полдень.
Для проведения урока в помещении в пасмурный или пасмурный день, когда тени не так заметны, используйте фонарик и стоящий предмет.
Примечание. Этим объектом может быть высокая чашка, строительный блок или другой предмет.
Поместите стоящий предмет на плоскую поверхность, например на стол.
Скажите ученикам, что фонарик представляет солнце. Посветите фонариком сбоку от объекта, чтобы тень от объекта выглядела длинной (см. фото 1 ). Объясните студентам, что наши тени длиннее ранним утром или ближе к вечеру, когда солнце встает или садится.
Затем держите фонарик прямо над объектом, чтобы тень от объекта казалась короткой (см. Фото 2 ). Объясните ученикам, что наши тени самые короткие в часы пик, когда солнце находится прямо над головой.
Предложите студентам по очереди повторять задание самостоятельно и «научите» класс, почему тень, отбрасываемая фонариком, длинная или короткая.
Примечание: хотя эту адаптацию можно использовать в пасмурные дни, рекомендуется повторить этот урок с мелом , фломастерами / мелками и / или веревкой на улице в солнечный день, чтобы помочь ученикам больше узнать о своих тенях .
Детский сад Попросите студентов измерить утром длину своей тени с помощью веревки или пряжи.Повторите это во второй половине дня с другим отрезком веревки или пряжи. Попросите учащихся сравнить два куска веревки или пряжи. Попросите учащихся обсудить разницу в измерениях их теней.
Первый класс
Раздайте каждому ученику по листу цветной бумаги и попросите их нарисовать часы. Попросите учащихся пронумеровать часы на часах и нарисовать линии, указывающие на 10 часов и 4 часа. Затем попросите учащихся заштриховать область между линиями.Попросите их сосчитать количество часов между 10 и 4 часами. Напомните учащимся, что они должны быть СУПЕР-защитой и использовать в это время все суперспособности защиты от солнца.
Выйдя на улицу, попросите студентов остановиться и «найти» свои тени. Затем попросите учеников выполнить прыжки, поднимать и опускать руки, сгибать колени вверх и вниз или бегать трусцой на месте. Студенты могут наблюдать, как их тени движутся вместе с ними. Напомните учащимся, что тени образуются, когда объект, например человеческое тело, блокирует свет, например, от солнца.
Спойте песню Sun Safety Song, загрузив ее или послушав проигрыватель ниже. Попросите учащихся разыграть песню и подражать образцу поведения в отношении безопасности на солнце.
NWS JetStream Learning Lesson: Тень знает I
Обзор
Земля находится в постоянном движении. Каждый день Земля совершает один полный оборот. Каждый год Земля совершает один оборот вокруг Солнца.Первое движение очевидно. Второй, однако, гораздо труднее заметить, за исключением гораздо более длительного периода, и его можно сделать видимым только через некоторое время и некоторые измерения. Учащиеся обнаружат смену времен года, когда они измерят длину своей тени и сравнят ее через три-четыре месяца.
ОБЩЕЕ ВРЕМЯ Долгосрочный проект, в котором между наблюдениями будет три месяца. Но на каждое наблюдение будет отводиться менее 5 минут на измерения.
ПОСТАВКИ ярд / метр палочка или рулетка; Лист для регистрации измерений.
НАПЕЧАТАННЫЙ / АВ МАТЕРИАЛ Нет
УЧИТЕЛЬ
ПОДГОТОВКА Нет
ФОКУС БЕЗОПАСНОСТИ Правила безопасности зимой или летом.
Процедура
В солнечный день, в начале учебного года или сразу после зимних каникул выведите учащихся на улицу к фиксированному ориентиру, например к качелям, забору, фонарному столбу или скамейке. Попросите учащегося записать три вещи:
Дата
Время суток
Длина теней нескольких неподвижных объектов
Вернитесь в класс и спросите учеников, думают ли они, что тени станут длиннее или короче через три месяца. Соберите их наблюдения.
Через три месяца попросите учеников повторно измерить тени того же объекта в то же время, когда они делали свои первые наблюдения.Не забудьте учесть переход на летнее время.
Обсуждение
Если урок обучения был начат в начале учебного года, тени будут длиннее при измерении через три месяца. Если урок начался в январе, тени через три месяца будут короче.
Изменение длины тени происходит из-за наклона земной оси относительно Солнца. Этот наклон также отвечает за сезонные изменения нашей погоды и не зависит от расстояния между Землей и Солнцем.
Тщательное измерение высоты Солнца в небе в одно и то же время каждый день в течение года позволяет выявить интересную закономерность, называемую аналеммой. Аналемма — это узор «восьмерка», который солнце создает на небе в течение одного года. Эта цифра — результат обращения Земли вокруг Солнца.
Если бы орбита Земли была круговой, а экватор точно совпадал бы с орбитой вокруг Солнца, то Солнце появлялось бы точно в одном и том же месте на небе каждый день в полдень.Однако вращение Земли немного наклонено к орбите вокруг Солнца, и путь вокруг Солнца имеет эллиптическую форму.
Следовательно, движение Солнца относительно звезд меняется в течение года, иногда кажется, что оно движется быстрее, а иногда кажется, что движется медленнее. Это означает, что когда солнце фотографируется в полдень в разные дни года, его положение находится в другом месте.
Вы можете сделать аналемму в вашем районе. Выберите открытое место, рядом с которым находится высокий объект, который отбрасывает тень на ваш участок.Затем в одно и то же установленное время (местное стандартное время) каждый день отмечайте расположение кончика тени каплей краски. Отметьте также начало каждого месяца. (Не забудьте игнорировать эффект перехода на летнее время). В течение года вы создадите аналемму, которую также можно использовать как календарь.
Строим страну, готовую к погодным условиям
Если учащиеся завершают урок поздней осенью или в начале зимы, научите их следующим правилам безопасности в зимнее время .
Что делать перед зимней бурей
Используйте погодное радио NOAA с функцией тонального оповещения, чтобы держать вас в курсе о часах и предупреждениях, издаваемых в вашем районе. Функция тонального оповещения автоматически предупредит вас, когда будут выпущены часы или предупреждение.
Свяжитесь с местным отделением управления чрезвычайными ситуациями или Американским Красным Крестом для получения информации об определенных общественных убежищах на случай, если вы потеряете электричество или тепло.
Что делать во время зимней бури СМОТРЕТЬ
Слушайте погодное радио NOAA, местные радио- или телестанции для получения последней информации. Местные власти предоставят вам лучшую информацию для вашей конкретной ситуации.
Помните об изменении погодных условий. Суровая погода может случиться быстро. Температура может быстро понизиться, ветер может усилиться, а снегопад может стать сильнее. То, что происходит там, где вы находитесь, может не совпадать с местными прогнозами.
Переместите животных в защищенные места. Обеспечьте водоснабжение. Большинство смертей животных во время зимних штормов происходит от обезвоживания.
Избегайте ненужных поездок.Самое безопасное место во время зимней бури — это дома. Около 70 процентов зимних смертей, связанных со снегом и льдом, происходит в автомобилях.
Если ученики заканчивают урок весной, научите их следующим правилам безопасности в летнее время .
Не оставляйте детей в закрытом автомобиле даже на несколько минут. Это «безмозглый». Температура внутри закрытого автомобиля может достигать 140-190 ° F в течение 30 минут в жаркий солнечный день. Однако, несмотря на это правило здравого смысла, смерть от жары происходит почти каждое лето, когда кто-то оставляет ребенка в закрытом автомобиле.
На открытом воздухе защищайте маленьких детей от солнца. Их кожа чувствительна.
Помогите своим питомцам сохранять хладнокровие. Им будет так же жарко, как и вам. Как и с детьми, не оставляйте домашних животных в закрытом автомобиле. Убедитесь, что у ваших животных есть доступ к тени и к миске с холодной чистой водой. Собаки плохо переносят жару, потому что не потеют. Их тела становятся горячими и остаются горячими. В летнюю жару избегайте игр на свежем воздухе или бега с домашним животным.Если вы не хотите ходить босиком по горячему, выжженному солнцем асфальту, не заставляйте собаку ходить по нему. (Собаки также могут получить волдыри на лапах от горячего тротуара.)
Быстрые факты
Измерение длины тени фактически привело к первому известному измерению окружности Земли. Эратосфен, греческий географ (около 276–194 гг. До н. Э.), Произвел точную оценку окружности Земли.
Он прочитал, что глубокий вертикальный колодец возле Сиены, на юге Египта, один раз в год в полдень полностью освещался солнцем.Эратосфен рассуждал, что в это время солнце должно быть прямо над головой, а его лучи падают прямо в колодец.
В Александрии, почти к северу от Сиены, в полдень того же дня солнце не находилось прямо над головой, потому что вертикальные объекты отбрасывали тени. Он установил вертикальный столб в Александрии и измерил угол его тени, когда колодец в Сиене был полностью освещен солнцем.
Исходя из геометрии, измеренный угол равнялся величине угла в центре Земли между Сиеной и Александрией, который составлял около 7 градусов.2 °. Поскольку этот угол составлял 1/50 окружности, а расстояние между Сиеной и Александрией составляло 5000 стадий, он умножил 5000 на 50, чтобы найти длину окружности Земли.
Его результат, 250 000 стадий (28 740 миль / 45 984 км), довольно близок к современным измерениям 24 860 миль (40 008 км) над полюсами.
astronomy — День нулевой тени самый длинный день
В Северном полушарии самый длинный день всегда приходится на период летнего солнцестояния (20 или 21 июня).Но для дней самой короткой тени нужно проводить различие между местоположениями севернее Тропика Рака и местоположениями между Тропиком Рака и экватором.
Для мест к севернее тропика Рака, летнее солнцестояние также является днем, когда Солнце отбрасывает самую короткую тень около полудня. Действительно, каждый день около полудня солнце переходит на юг и местного зенита. Во время летнего солнцестояния положение Солнца в полдень максимально приближается к местному зениту, поэтому оно отбрасывает самую короткую тень.
Для мест и Тропика Рака Солнце проходит (почти) прямо над местным зенитом во время летнего солнцестояния, поэтому в полдень оно не отбрасывает тени. Таким образом, для этих мест летнее солнцестояние также является днем нулевой тени .
Но для местоположений между экватором и тропиком Рака солнце летом может проходить через зенит на северной стороне . Это означает, что для этих мест есть два дня нулевой тени, которые не совпадают с летним солнцестоянием.\ circ — \ varphi $. Беглый взгляд на таблицу эфемерид говорит мне, что соответствующие даты нулевой тени для этого места примерно 21 апреля и 22 августа.
Ваша тень может сказать вам, подходящее ли время для выработки витамина D
Витамин D, также известный как «витамин солнечного света», синтезируется в коже после прямого воздействия УФ-В-лучей. Однако для выработки витамина D УФ-индекс должен быть выше 3 , что обычно происходит около полудня с 10:00 до 14:00.Важно отметить, что в зависимости от времени года, широты, погоды, загрязнения воздуха и географического положения УФ-индекс сильно различается.
Нажмите, чтобы посмотреть видео
Если нам нужно находиться на улице, когда солнце находится на пике, чтобы производить витамин D, то почему в течение десятилетий организации здравоохранения говорили нам избегать полуденного пребывания на солнце? В течение многих лет американцы следовали инструкциям, согласно которым нужно загорать утром, а затем днем, чтобы вырабатывать витамин D и предотвращать ожоги. Тем не менее, ранний утренний и ранний вечерний свет дает нам только солнечный свет UVA (хороший для образования оксида азота), а не UVB, который необходим для выработки витамина D. Хотя важно предотвратить ожоги, полное избегание полуденного солнца заставляет нас упускать все преимущества пребывания на солнце. Эти устаревшие рекомендации могут помочь объяснить, почему 80% американцев все еще испытывают дефицит витамина D!
Ознакомьтесь с этими простыми способами узнать, производите ли вы витамин D из солнца!
Посмотрите видео, чтобы узнать, как узнать, производят ли вы витамин D из солнца.Сначала проверьте УФ-индекс. Вы можете сделать это на своем смартфоне, используя приложение «Погода» и указав свое местоположение. Или вы можете использовать бесплатное приложение dminder — приложение, которое отслеживает выработку солнечного света и витамина D, чтобы максимально увеличить выработку витамина D в организме и предотвратить ожоги. Если УФ-индекс больше 3, значит, вы можете производить витамин D! В противном случае солнечного света недостаточно для того, чтобы ваша кожа могла его производить.
Во-вторых, пока вы находитесь на улице на солнце, смотрите на свою тень.Он короче тебя? Все, что вам нужно сделать, это посмотреть на землю, чтобы увидеть, не короче ли длина вашей тени вашего роста. Это так просто! Если ваша тень короче вашего роста, значит, солнце находится в небе достаточно высоко, чтобы лучи UVB проходили сквозь него и достигали земли и вашей кожи!
Некоторые другие важные факторы, которые следует учитывать при попытке получить витамин D в результате пребывания на солнце:
Широта и сезон — те, кто ближе к экватору, где полуденное солнце находится высоко в небе в течение всего года, имеют способность производить витамин D круглый год, тогда как те, кто находится к северу от примерно 34 градусов широты (примерно Лос-Анджелес, Калифорния, или Атланта, Джорджия) испытывают «зиму витамина D» в течение некоторого периода времени между осенью и ранней весной, когда солнце никогда не поднимается достаточно высоко в небе, чтобы обеспечить производство витамина D.
Одежда и солнцезащитный крем — большее количество витамина D образуется, когда обнажается больше кожи, без солнцезащитного крема, особенно на спине и плечах, поскольку они занимают большую часть поверхности тела. Лучше открывать больше кожи за меньшее время, чтобы не переоблучить себя и не обжечься. В идеале ваша кожа должна находиться на солнце под углом 90 градусов.
Время на солнце — при правильных условиях организм может вырабатывать от 10 000 до 25 000 МЕ витамина D при полном воздействии на все тело за время, необходимое для того, чтобы ваша кожа стала розовой, но не в первый день нахождения на улице. солнце после долгой зимы.Вы должны постепенно увеличивать время воздействия, так как это позволит вашей коже адаптироваться к интенсивности солнечного света. По мере того, как сезон становится теплее и солнечнее, открытая кожа адаптируется к загару. Вам никогда не придется беспокоиться о производстве слишком большого количества витамина D из солнца, потому что ваше тело саморегулируется, останавливая производство, когда оно достигает своего предела.
Цвет кожи — человеку с более темной кожей потребуется больше времени на солнце по сравнению с человеком с более светлой кожей, чтобы произвести такое же количество витамина D.Важно помнить о своем типе кожи и избегать ожогов.
Возраст — с возрастом способность кожи вырабатывать витамин D снижается.
Время суток — выработка витамина D наиболее высока в полдень с 10:00 до 14:00. Следуйте правилу тени — если вы выше, чем длина вашей тени, то ваша открытая кожа может вырабатывать витамин D.
Также имейте в виду, что качество пребывания на солнце важно для синтеза витамина D. Облачность, загрязнение воздуха, солнцезащитный крем и тени, отбрасываемые зданиями, мешают прямому попаданию солнечных лучей на нашу кожу.
Достаточно ли у вас витамина D для поддержки здоровой иммунной системы?
Мы живем во время великого кризиса, на который можно сильно повлиять, убедившись, что у вас и у всех, кого вы знаете, уровень сыворотки не менее 40 нг / мл. Помогите нам помочь вам.
Знаете ли вы, какой у вас уровень витамина D? Обязательно сделайте тест сегодня, чтобы выяснить это, и примите меры, чтобы удержать его в пределах 40-60 нг / мл или 100-150 нмоль / л! Дайте вашей иммунной системе питательные вещества, необходимые для поддержания вашего здоровья и защиты от ненужных болезней.
GrassrootsHealth готова двигаться вперед, используя науку для стимулирования глобальных действий, используя либо клинические испытания с нашими ключевыми исследователями, либо полевые испытания сообщества с отдельными лицами или другими организациями. Сообщите нам, если вы заинтересованы и как мы можем быстро настроить ваши проекты.
Через GrassrootsHealth Nutrient Research Institute вы также можете проверить свои основные элементы: магний, медь, цинк и селен, токсины, такие как свинец, ртуть и кадмий, а также уровень омега-3, уровень воспаления и уровень тиреотропного гормона (ТТГ). .Узнай свой уровень сегодня! Войдите на страницу выбора тестов (щелкните ссылку ниже), чтобы получить свои тесты и лично убедиться, можно ли улучшить ваши уровни.
Убедитесь, что вы отслеживаете свои результаты до и после, примерно каждые 6 месяцев!
Щелкните здесь, чтобы открыть тестовую страницу
Как я могу отслеживать потребление питательных веществ и их уровень с течением времени?
Чтобы помочь вам отслеживать использование добавок и уровни питательных веществ, GrassrootsHealth создала Систему принятия решений о питательных веществах для личного здоровья под названием
Для каждой конкретной добавки вы можете отслеживать, в какие дни вы ее принимаете, сколько и многие другие детали.Это поможет вам узнать ваше истинное количество пищевых добавок и то, какие схемы использования работают для вас, чтобы достичь и поддерживать оптимальный уровень питательных веществ. Проверьте это сегодня!
Важное сообщение
НОВОСТИ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Правительства штатов признают необходимость витамина D для построения иммунной системы; Действие витамина D * достигло важной вехи в «переходе от исследований к практике»!
КАЖДОМУ необходимо знать о преимуществах витамина D . .. Для этого нам нужна ваша помощь.Пожертвование сегодня 25 долларов положительно повлияет на миллионы жизней!
Мы воспользуемся этой возможностью, чтобы использовать нашу обширную сеть, чтобы получить актуальную информацию о витамине D для новой комиссии по COVID в США, а также для представителей местных органов власти и правительства штата по всему миру.
Пожертвуйте 25 долларов сегодня, чтобы поддержать эту информационно-пропагандистскую работу (и сообщите нам, сможет ли ваш работодатель сопоставить пожертвования, сделанные отдельными лицами с настоящего момента до 1 января 2021 года!). Вы также можете «отправить текст», просто отправив текстовое сообщение Daction на номер 44321.
Пожертвования, сделанные через GiveLively, полностью принимаются GrassrootsHealth.
Что вам нужно, чтобы довести D до 40 нг / мл (100 нмоль / л)?
Знаете ли вы, что на ваше здоровье может сильно повлиять уровень витамина D не менее 40 нг / мл (100 нмоль / л)? Помогите нам помочь вам.
ШАГ 1 — Вы знаете, какой у вас уровень витамина D? Если нет, обязательно попробуйте сегодня, чтобы узнать.
ШАГ 2 — Определите свой целевой уровень.Вы на своем целевом уровне? Специалисты рекомендуют уровень не менее 40-60 нг / мл (100-150 нмоль / л).
ШАГ 3 — Нужно повысить свой уровень? Используйте калькулятор D *, чтобы узнать, сколько витамина D может потребоваться для достижения вашей цели. Выберите загрузочную дозу для более быстрого повышения.
ШАГ 4 — Оптимизируйте усвоение и использование витамина D вашим организмом с помощью дополнительных питательных веществ и этих простых шагов.
ШАГ 5 — Повторное тестирование! Это важный шаг, чтобы убедиться, что вы достигли целевого уровня, и чтобы убедиться, что вы не принимаете слишком много! Рекомендуется повторное тестирование через 3-4 месяца.
ШАГ 6 — Настроить, повторить…
Дайте вашей иммунной системе питательные вещества, необходимые для поддержания вашего здоровья и защиты от ненужных заболеваний, особенно COVID-19.
НОВОСТИ
Первое рандомизированное контролируемое исследование витамина D и COVID-19 показало, что риск госпитализации в ОИТ на 96% ниже для тех, кто получает витамин D (как 25 (OH) D для быстрого повышения уровня витамина D в крови) вместе со стандартным лечением, по сравнению со стандартным лечением. тем, кто получает только стандартное лечение.
Эти результаты подтверждают многие предыдущие наблюдательные исследования, показывающие взаимосвязь между уровнем витамина D, его потреблением и тяжестью COVID-19.
Обзор последних исследований питательных веществ для COVID-19
GrassrootsHealth Nutrient Research Institute запустил новый проект Immune Boost с использованием нашей системы питания myData-myAnswers, которую почти 15 000 человек уже используют для своего здоровья. В рамках этого проекта предлагаются для тестирования определенные маркеры, влияющие на здоровье иммунной системы, в том числе:
Витамин D
Индекс Омега-3
Основные элементы магний, селен и цинк
hsCRP
Наша цель — продемонстрировать, как можно использовать модель исследования питательных веществ, созданную доктором Дж. Роберт Хини, чтобы показать влияние уровней витамина D в сыворотке не менее 40 нг / мл (100 нмоль / л) на снижение риска для всех этнических групп населения. Статус и потребление других питательных веществ также будут проанализированы на предмет связи любого типа с иммунным статусом и тяжестью симптомов. Присоединяйтесь к проекту сегодня же!
Сообщите нам, если вы заинтересованы в оказании помощи в спонсировании этого проекта.
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы получать обновления и новую информацию о проекте.
Через GrassrootsHealth Nutrient Research Institute вы также можете проверить свои основные элементы: магний, медь, цинк и селен, токсины, такие как свинец, ртуть и кадмий, а также уровень омега-3, уровень воспаления и уровень тиреотропного гормона (ТТГ). .Узнай свой уровень сегодня! Войдите на страницу выбора тестов (щелкните ссылку ниже), чтобы получить свои тесты и лично убедиться, можно ли улучшить ваши уровни.
Убедитесь, что вы отслеживаете свои результаты до и после, примерно каждые 6 месяцев!
Щелкните здесь, чтобы открыть тестовую страницу
Как я могу отслеживать потребление питательных веществ и их уровень с течением времени?
Чтобы помочь вам отслеживать использование добавок и уровни питательных веществ, GrassrootsHealth создала Систему принятия решений о питательных веществах для личного здоровья под названием
Для каждой конкретной добавки вы можете отслеживать, в какие дни вы ее принимаете, сколько и многие другие детали. Это поможет вам узнать ваше истинное количество пищевых добавок и то, какие схемы использования работают для вас, чтобы достичь и поддерживать оптимальный уровень питательных веществ. Проверьте это сегодня!
Clavius: Photo Analysis — различная длина тени
Рис. 1 — Тень, обозначенная (a), кажется значительно длиннее, чем тень другого космонавта. (НАСА: рамка ЦАП 16 мм от Аполлон 11)
Один космонавт, Инжир.1 (а), отбрасывает значительно более длинную тень, чем другой. Этот могло произойти, если бы они были освещены разными источниками света. С Солнце — единственный значительный источник света на поверхности Луны, их тени должны быть одинаковой длины. [Мэри Беннетт Дэвид Перси]
Мы можем отвергнуть теорию множественных источников света без особых усилий. трудность. Обратите внимание, что космонавты находятся в одном ряду друг с другом. относительно источника света. Набор для освещения можно было вряд ли можно избежать освещения и другого.Это приведет к тому, что каждый астронавт отбрасывает две тени , по одной от каждого источника света.
Многие аргументы Беннета и Перси основаны на очевидных длина и направление теней на фотографиях. Их аргумент в этом случае и во многих других предполагается наличие плоской ровной поверхности, на которой отбрасывать тени. Передний план изображения темнее, чем фон, указывающий на то, что местность не на всех уровнях. В земля спускается вниз от камеры примерно к центру изображение, затем снова начинает наклоняться вверх и становится более прямым Солнечный свет.
Рис. 2 — Компьютерные изображения объектов одинаковая высота отбрасывает тени разной длины на неровная поверхность.
С помощью 3D-графики мы можем видеть поведение объектов, отбрасывающих тени. на поверхности с различным уклоном. На рис. 2 два цилиндра точно такой же высоты, но находятся по разные стороны неглубокой депрессия.Источник света светит под небольшим углом из большого на расстоянии.
Вид на рис. 2 (справа) сверху и показывает ясно, что тень, отбрасываемая цилиндром на «спусковой» стороне, является заметно длиннее другой тени. Также обратите внимание, что земля демонстрирует точно такое же переменное освещение, которое мы видим в фотография, помогающая подтвердить, что это (не какой-то загадочный дополнительный свет источник) — явление в действии, хотя мы отмечаем, что вариация также может быть вызвано тем, что астронавты взбивают более темные подземные слои почва.
Рис. 3 — Примерный прибор для демонстрации теоретический принцип на рис. 2, виден здесь с ребра, чтобы показать его конструкция.
Фиг.4 — Устройство на рис. 3, вид из примерно под таким же углом, что и космонавты, сфотографированные с LM на рис. 1.
Рис. 5 — Устройство на Рис. 3, вид сверху.
Рис. 3-5 показан примерный прибор для проверки основных оптических принципов. описан выше и показан синтетически на рис. 2. Картон лист согнут, чтобы имитировать колебания на местности. Это колебание преувеличено по сравнению с тем, что, вероятно, имеет место возле флагштока на посадочной площадке Аполлона-11. На рис. 3 виден аппарат. ребром, чтобы показать его кривизну и длину установочных штифтов.
Он приподнят, чтобы имитировать высоту солнца примерно на 10 ° в то время дня, когда высота солнца составляла около 60 °.
На рис. 4 линия визирования примерно такая же, как на рис. Хорошо видно, что тени имеют разную длину. В дюбель, ближайший к солнцу, отбрасывает более длинную тень, как и восходящее солнце астронавт на рис. 1 отбрасывает более длинную тень.
Рис. 5 — та же установка, что и «сверху», т.е. было бы наверху, если бы это было расположено горизонтально. Здесь все следы искажение тени из-за кривизны исчезает, и разница в длина тени наиболее очевидна.
Остальные кадры из В том же фильме астронавты отбрасывают тени одинаковой длины, двигаться.
Очевидно, они движутся к большому источник света. [Мэри Беннетт и Дэвид Перси]
Рис.6 — Стоящие астронавты Аполлона-11 отдельно друг от друга. (НАСА: Аполлон-11, 16-мм ЦАП, неподвижный Рамка)
И снова Беннет и Перси в значительной степени полагаются на свое предположение, что земля по существу ровная.Тень человека, идущего по пересеченная местность также может удлиняться или сокращаться. Низкая высота солнца значительно усилит такие различия в длине тени.
В данном случае мы считаем, что космонавт справа в Рис. 1 стоит на небольшом возвышении, а космонавт слева на более низкой высоте, отбрасывая свою тень в основном на ровную землю.
Мы также считаем, что один космонавт на рис. 6 отступил от флага, а другой ушел на некоторое расстояние, наверное, чтобы сфотографировать.Он больше не на маленьком подъеме и теперь также отбрасывает тень на относительно ровную землю.
Аргумент Беннета и Перси о том, что длина теней вариациями углов освещения из-за ближайшего (по сравнению с бесконечно удаленный) источник света также потребует, чтобы тени немного расходятся на второй фотографии. Но мы наблюдаем тени быть практически параллельным, слегка сходящимся из-за перспективы мы ожидаем от камеры такого ракурса. Но если Беннет и Перси верны, тень далекого космонавта должна указывать дальше; тени должны казаться расходящимися .
Рис. 7 — Астронавты освещены ближайшим светом. Астронавт, находящийся дальше всего от света, будет бросать дольше. тени, и тени будут немного расходиться, если космонавты смещены в сторону от оси освещение.
Рис. 7 показывает, что произошло бы, если бы гипотеза Дэвида Перси была попытался.Ближе к свету космонавт кратко бросил тень по сравнению с той, что отбрасывает тот, кто дальше от свет. Но на рис. 1 космонавт ближе к гипотетическому свет отбрасывает более длинную тень . Ясно, что этого не может быть вызвано характеристикой расходимости к ближайшему свету.
Рис.8 — Две цилиндрические аккумуляторные батареи для электроинструментов освещается студийной лампой PAR 32 мощностью 75 Вт на расстоянии 18 дюймов (0.5 метров).
Рис. 9 — Те же объекты, что и на Рис. 8, размещены такое же расстояние от источника света, но смещено перпендикулярно к ось освещения. Обратите внимание на крайнее расхождение тени.
Фиг.10 — Подсвечиваются те же объекты, что и на рис.9. солнечным светом.
Рис. 8 и 9 демонстрируют это эмпирически. Рис. 8 показывает, что длина тени более близкого объекта короче. Это также показывает что тени расходятся на расстоянии. Однако этот эффект будет смягчены в более реалистичном дизайне освещения.
На рис. 9 объекты находятся на таком же расстоянии от источника света, но разделены латерально, как теоретизировали Беннет и Перси, чтобы объяснить Инжир. 6. Однако мы видим, что тени будут расходиться, тогда как на рис. 6 тени кажутся слегка сходящимися.
На рис. 10 те же объекты освещены солнечным светом. Они кажутся почти параллельными, но на самом деле немного сходятся, как того требует перспектива. Ясно объекты освещенные солнечным светом создают тени, более близкие к изображенным на рис. объекты освещаются искусственным студийным освещением.
Фото района выставки он должен быть плоским. [Мэри Беннетт и Дэвид Перси]
Фиг.11 — Фотография местности на пленке. как воспроизведено на веб-сайте Aulis Publishing, якобы для Докажите, что местность ровная. (НАСА: AS11-40-5905)
Авторы представляют фотографию на рис. 11. Их аргумент выглядит так: быть: «Это плоский, потому что он кажется нам плоским». Горизонт не плоская, но это от ста футов до пяти миль от область, которая нам интересна.
Возникает вопрос, увидим ли мы какие-либо изменения в доказательствах, если это действительно было там.Что было бы достаточным доказательством местности вариация? Мы можем ожидать увидеть изменения в освещении. Менее освещенная местность может казаться более темной, как мы отмечали выше. Мы может также искать резкие разрывы, которые представляют гребни подъемов. Мы также можем искать объекты, которые исчезают резко как будто сзади встает. Мы также можем искать тени, которые вести себя немного иначе, чем ожидалось.
Наблюдение за некоторыми или всеми из них предполагает изменение в местность. Но будет ли , если не наблюдать за ними, доказать, что местность была ровной? Нет.В логике это называется ошибкой обратного подтекст, заключенный в максиму: «Отсутствие доказательств не является свидетельство отсутствия «. Просто потому, что Беннет и Перси не соблюдают любые ожидаемые индикаторы наклона не означают, что такого наклона не существует. Бывают случаи, когда наклон существует, не проявляя наибольшего общие индикаторы.
Для этой конкретной фотографии мы заметили небольшое изменение цвета, нет резкие разрывы. Неясно, был ли флагшток исчезает за возвышенностью или просто в почву.
Рис. 12 — Эксперимент с солнечным ветром. Его вершина квадратная и ориентирована лицом к солнцу. (НАСА: AS11-40-5873)
Тень на переднем плане отбрасывает коллектор солнечного ветра. В качестве показанный на рис. 12, коллектор представляет собой просто прямоугольный лист материал, подвешенный на шесте, для сбора частиц солнечного ветра. В тень показывает, что он был правильно развернут лицом к солнцу так же прямо, как возможный.
Правильно выровненный квадратный верх должен отливать почти идеальный прямоугольная тень. Но на пробной фотографии авторов мы видим верхушку тень коллекционера постепенно становится тоньше, как если бы она падала на участке земли, уходящем от камеры.
Однако самым убедительным доказательством неровности местности является тень флага и флагштока. На рис.11 они в основном не видны. (авторский вариант фото), но мы можем его изучить подробнее внимательно на увеличенном изображении (рис.13).
Рис.13 — Увеличенное изображение области тени флагштока на рис. 11. Периодическая белая линия представляет собой теоретическая прямая. Сама тень не прямо, что указывает на изменение местности. (НАСА: AS11-40-5873, примечание Клавиуса)
Белая линия представляет собой теоретическую прямую, которая будет тень от идеально прямого флагштока.Но это просто что тень не совсем прямая. С Беннета и Перси не может утверждать, что объект, отбрасывающий тень, изогнут, и не может этот эффект создается искусственными источниками света, у нас нет выбора но сделать вывод, что поверхность, на которую отбрасывается эта тень не плоский.
Доказательства, представленные Беннеттом и Перси, чтобы установить планарный поверхность по иронии судьбы является лучшим доказательством , а не -плоскостной поверхность. Значительное и резкое изменение угла лунного поверхность может быть найдена в области, на которой рассматриваемые тени разыгрываются.На самом деле тень от флагштока очень напоминает упрощенная компьютерная модель на рис. 2 и эмпирическая модель на рис. Рис. 4. При взгляде под большим углом (Рис. 1) тени, падающие на Непланарный рельеф различается по длине, но не обязательно по форме.

ОБЩЕЕ ВРЕМЯ	Долгосрочный проект, в котором между наблюдениями будет три месяца. Но на каждое наблюдение будет отводиться менее 5 минут на измерения.
ПОСТАВКИ	ярд / метр палочка или рулетка; Лист для регистрации измерений.
НАПЕЧАТАННЫЙ / АВ МАТЕРИАЛ	Нет
УЧИТЕЛЬ ПОДГОТОВКА	Нет
ФОКУС БЕЗОПАСНОСТИ	Правила безопасности зимой или летом.