Практический тур ДООГ-2012.
«Определение географических координат с помощью гномона»
Id 121, 503
руководитель команд:
капитаны команд:
Еремич Анжела («Беговушки»),
Ликарь Элина («Мегаполис»)
Цель работы:
- определить географические координаты места с помощью гномона.
Задачи:
1. организовать подготовительную работу в классе:
- подробно ознакомиться с заданием практического тура ДООГ-2012
- определить цели и задачи, составить план работы
- повторить и усвоить понятия, термины и т. п.
- определить оборудование, необходимое для проведения практической работы на местности
- выбрать территорию, где будет находиться площадка для практической работы;
2. организовать выход на местность:
- правильно установить гномон
- измерить самую короткую тень от гномона
- выявить время истинного полдня;
3. обработать полученные измерения в классе:
- вычислить широту и долготу места
- составить отчёт о проделанной работе
4. провести анализ своей работы.
1 этап. Подготовительный.
Цель: как можно более основательно подготовиться к выходу на местность и обработке результатов.
1. ознакомление с заданием практического тура ДООГ-2012
2. определение целей и задач работы, составление плана работы
План работы
по выполнению практического тура ДООГ-2012
этап | цель |
1. подготовительный (теоретический) | - составить план работы, - ознакомиться с новыми понятиями, - определить необходимое оборудование и получить информацию о принципах его работы и целях использования, - выбрать место практической работы |
2. рабочий (практический) | - правильно установить гномон, - измерить самую короткую тень от гномона, - выявить время истинного полдня |
3. камеральный | - вычислить широту и долготу места - подготовить итоговый отчет и отправить организаторам ДООГ-2012 в указанные сроки |
4. аналитический | - провести анализ работы: определить затруднения, их причины, определить успешные решения, сделать выводы. |
- изучение новых понятий, повторение пройденного материала
1. Географические координаты, широта, долгота
2. Гномон - древнейший астрономический инструмент, вертикальный предмет (стела, колонна, шест), позволяющий по наименьшей длине его тени (в полдень) определить угловую высоту солнца.
3. Магнитное склонение - угол между географическим и магнитным меридианами в точке земной поверхности. Магнитное склонение считается положительным, если северный конец магнитной стрелки компаса отклонен к востоку от географического меридиана, и отрицательным — если к западу.
Для определения магнитного склонения необходимо воспользоваться данными, предоставляемыми Национальным Геофизическим Центром Информации (www. ngdc. noaa. gov).
Мы ввели координаты Москвы (55.75 N 37.61 E) на 6 апреля 2012 года (дата наблюдений), было получено следующее магнитное склонение:
Склонение = 10°31'E, изменение 0°11' к Востоку в год.
4. Номограмма - графическое представление функции от нескольких переменных, позволяющее с помощью простых геометрических операций (например, прикладывания линейки) исследовать функциональные 
зависимости без вычислений.
В левой части номограммы определения широты следует зафиксировать полученную продолжительность дня, в правой части – число (дату); далее – соединить эти две точки. Построенная прямая пересекает среднюю часть номограммы – в точке пересечения показана широта места.
- Определение места наблюдения
На пришкольной территории нашей гимназии достаточно места для наблюдения. Территория не закрыта забором, ближайшими домами и деревьями. Было принято решение: наблюдения проводить, не отрываясь от учебного процесса:-)
2 этап. Практический
Цель: провести наблюдения, измерить самую короткую тень от гномона, выявить время истинного полдня
Оборудование:
- гномон
- колышки-маркеры
- рулетка
- часы
Наблюдения проводились 6 апреля с 11.50. до 13.50. Положение тени гномона отмечались колышками. Высота гномона – 130 см.
№ | Московское время | Время по Гринвичу | Длина тени гномона |
1 | 11:50 | 07:50 | 181 см |
2 | 12:05 | 08:05 | 178 см |
3 | 12:20 | 08:20 | 165 см |
4 | 12:40 | 08:40 | 161 см |
5 | 12:50 | 08:50 | 154 см |
6 | 13:00 | 09:00 | 153 см |
7 | 13:10 | 09:10 | 152 см |
8 | 13:20 | 09:20 | 151 см |
9 | 13:25 | 09:25 | 150 см |
10 | 13:30 | 09:30 | 149 см |
11 | 13:35 | 09:35 | 150 см |
12 | 13:40 | 09:40 | 151 см |
13 | 13:50 | 09:50 | 152 см |
Для определения времени использовались двое часов: одни показывали московское время, вторые – время Гринвичское.
Определили, в какое время от гномона падала самая короткая тень – 13.30.
Это время и будет временем истинного полдня на нашей точке наблюдения.
Время истинного полдня по Гринвичу 13.30- 4 часа = 09:30
Выводы:
- длина самой короткой тени – 1 метр 49 см
- время истинного полдня по Гринвичу – 9:30
3 этап. Камеральный (обработка и обобщение материалов)
Определение географической широты
1 способ.
Определение географической широты с помощью тени гномона.
Решение прямоугольного треугольника по двум катетам, один из которых является гномоном, а другой – тенью гномона.
Для решения этой задачи воспользовались электронной таблицей определения градусной меры угла по теореме Пифагора (www. *****).
Высота Солнца над горизонтом в истинный полдень (h) = склонение Солнца (δ) + (900 – широта места (φ)), т. е. h= δ+(900- φ).
Высоту Солнца мы высчитали, склонение Солнца возьмем из таблицы и определим широту нашего местонахождения.
День | ЯНВ | ФЕВ | МАР | АПР | МАЙ |
1 | -23°04' | -17°20' | -7°49' | +4°18' | +14°54' |
2 | -22°59' | -17°03' | -7°26' | +4°42' | +15°12' |
3 | -22°54' | -16°46' | -7°03' | +5°05' | +15°30' |
4 | -22°48' | -16°28' | -6°40' | +5°28' | +15°47' |
5 | -22°42' | -16°10' | -6°17' | +5°51' | +16°05' |
6 | -22°36' | -15°52' | -5°54' | +6°13' | +16°22' |
7 | -22°28' | -15°34' | -5°30' | +6°36' | +16°39' |
8 | -22°21' | -15°15' | -5°07' | +6°59' | +16°55' |
9 | -22°13' | -14°56' | -4°44' | +7°21' | +17°12' |
10 | -22°05' | -14°37' | -4°20' | +7°43' | +17°27' |
Следовательно, φ =900 – h + δ
φ = `+60 13`=55007`
Следовательно, широта точки нашего наблюдения: 55007`
2 способ.
Определение географической широты с помощью номограммы.
1. Определение времени восхода Солнца и время захода Солнца
Дата – 06 апреля 2012 года.
Воспользуемся данными интернет-ресурса «Яндекс-погода»
2. Определение продолжительности дня.
Продолжительность дня 6 апреля для Москвы = 20:18 – 06:46 = 13:32
3. Определение широты по номограмме определения широты места.
В левой части номограммы определения широты зафиксировали полученную продолжительность дня (13:32) , в правой части – число 06 апреля; далее – соединили эти две точки.
Результат: 540-550с. ш. (более подробную величину узнать не получится из-за неточности проведенной линии и масштаба номограммы.)
Номограмма определения географической широты.
Вывод:
Мы определили широту Москвы по номограмме определения широты, наш ответ: 54-55 с. ш. Определение широты места с помощью соответствующей номограммы не может являться очень точным. Возможны незначительные погрешности.
Определение географической долготы
1. 06 апреля истинный полдень наступил в 13 часов 30 минут, что по Гринвичу с учетом поясного (2 часа), декретного (1 час) и летнего (1 час) времени составит 13 часов 30 минут – 4 часа = 09 часов 30 минут.
2. Поправка на 06 апреля составляет -3 минуты (см. таблицу)
3. Истинное Гринвичское солнечное время = 13:30 - 4:00 - 3 мин. = 9:27
4. Географическая долгота = 12:00 – 9:27= 2:33 = 60+60+33= 153 мин
1° долготы = 4 мин. времени 1´ = 4 сек времени 1" = 1/15 сек времени |
Географическая долгота нашего места = 153: 4= 380 в. д.
Вывод: географические координаты места нашего наблюдения составляют
|
- сравнение результатов наблюдений с современными способами определения географических координат
* Интернет-ресурс
* Интернет-ресурс www. ***** Определение координат GPS online
Таким образом, наблюдения, проведённые нами с помощью гномона, достаточно точно позволяют высчитать географические координаты места наблюдения. Небольшие погрешности в координатах – это технические погрешности, которых не следует исключать при подобных исследованиях. Современные способы определения координат своего местонахождения дают более точные результаты, что говорит о преимуществах современных способов исследования (электронные и цифровые средства навигации, конечно же, не сравнятся с гномоном – простейшим, но доступным инструментом наблюдений).
4 этап. Аналитический.
С практическим заданием команда справилась полностью. Все наблюдения за высотой Солнца на практическом этапе были проведены самостоятельно по инструкциям, данных руководителем нашей команды. При расчётах необходимо было соблюдать правильную последовательность в обработке результатов, в этом нам поставленный план выполнения задания, составленный на подготовительном этапе нашей работы. Оказалось, что по плану работать очень просто и удобноJ. Есть положительные и отрицательные моменты, которые встретились нам при выполнении задания.
Начнём с отрицательных. Самая главная проблема – организовать работу. Наше исследование мы назвали «Краденое Солнце», т. к. «поймать» его для наших наблюдений было очень проблематично ввиду сплошной облачности в течение 1,5 месяцев. Солнце изредка показывалось на горизонте, но мы сумели его поймать в самый последний момент, когда наши надежды на выполнение практического задания почти улетучились…, но нам повезло! После дня наблюдений – 6 апреля – солнце снова скрылось за тучами! Мы – везунчикиJ!!!
Теперь о положительном:
- мы научились наблюдать за высотой Солнца. Никогда не подозревали, что это так поучительно и забавно!
- мы познакомились с гномоном! Никогда не подозревали, что обычная школьная швабра может стать измерительным инструментомJ!
- по ходу работы мы повторили учебный материал не только по географии, но и по геометрии и астрономии. Научились работать с формулами, графиками, современными способами вычисления географических координат;
- научились систематизировать информацию для составления отчёта;
- наконец, мы находились на свежем воздухе, надышались весенним воздухом и получили необходимую дозу ультрафиолета, что улучшило наше настроение!
Команда «Мегаполис», id 121
Команда «Беговушки», id 503
Дата проведения наблюдений – 6 апреля 2012г.
Дата составления отчёта – 7 апреля 2012г.
Дата отправления отчёта – 8 апреля 2012г.
УспелиJ
Заключительный этап. Необязательный и неофициальныйJ
| |
| |
| |
| |
|
