Source: John Wiley & Sons, Inc.Auth

Source: John Wiley & Sons, Inc.
Author: Janice VanCleave
Topics: Middle School, Earth & Space Science, Applied Mathematics, Physics, Astronomy
Sidereal time and solar time are the systems used for measuring the passage of time. While these systems only vary by about 4 minutes, this small difference is significant when considering long spans of time.

In this project, you will model Earth's movement during one sidereal day and one solar day to compare the differences between these two time measurements. You will calculate the angular difference between the position of a meridian at noon on a sidereal day and on a solar day. You will design a map showing the Earth's time zones. You will learn about the difference between local "sun time" and standard time, and how to experimentally determine the difference where you live.

Getting Started
Purpose: To model a sidereal day.

Materials
marker
sheet of typing paper
ruler
lemon-size piece of modeling clay
toothpick
pencil
flashlight
Procedure
Place the paper sideways, and draw a 6-inch (15-cm) horizontal line across the center of the paper. Label the line A. Two inches (5 cm) above this line, center a second line that is 5 inches (7.5 cm) long and label it B.
Shape the clay into a sphere.
Use the pencil to draw two circles around the clay sphere. Make the two circles perpendicular to each other at the top and bottom of the sphere.
Break the toothpick in half.
Time Day Lengths and Time Zones

Insert one of the broken ends of the toothpick into the center of one of the four line segments drawn on the sphere. Discard the other half of the toothpick.
Insert the pencil through the clay sphere from top to bottom until just its tip sticks out the bottom.
Lay the paper on the table so that the labeled ends of the lines are to the right. Turn on the flashlight and place it at the left end of line A.
Hold the pencil and position the clay sphere at the right end of line A so that the toothpick is parallel with the line and points toward the flashlight (see Figure 7.1).
Holding the pencil, rotate the sphere counterclockwise one whole turn as you move the sphere to the right end of line B. Position the sphere so that the toothpick is parallel with line B. Observe the direction the toothpick points in relation to the flashlight.
Note: Keep the paper, flashlight, and sphere for the following experiment.

Results
Moving from line A to line B, the sphere makes one complete rotation. The toothpick points toward the flashlight when the sphere is at the end of line A, but doesn't point toward the flashlight when the sphere is at the end ofline B.

Why?
The circles on the clay sphere represent meridians on the Earth. The toothpick is used to mark one of the meridians so its position and movement can be tracked. When the sphere is on line A and the toothpick points toward the flashlight, the meridian is in line with the Sun and the time is twelve o'clock in the daytime, or noon. At noon, the Sun crosses the local meridian and is at its zenith. The turning of the clay and the movement of the sphere from line A to line B represent the Earth's rotation on its axis and movement along its orbit around the Sun during one sidereal day (time it takes for a celestial body to make one complete rotation on its axis). A sidereal day for Earth is about 23 hours 56 minutes.

The sphere, like the Earth, must make slightly more than one whole turn before it points toward the Sun and it is noon again for anyone meridian. To an observer on Earth, it appears that the Sun moves across the sky. Thus a solar day can be defined as the interval from the time the Sun crosses a meridian on Earth to the time the Sun returns to that meridian. In other words, it is the time period from noon of one day until noon of the next day. For timekeeping, we use an average of the solar days over a year, called a mean solar day, which is equal to 24 hours.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แหล่งที่มา: จอห์น Wiley & Sons, Inc.ผู้เขียน: เจนิสดิคคิน VanCleaveหัวข้อ: มัธยม โลก และอวกาศ วิทยาศาสตร์ ใช้คณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ ดาราศาสตร์Sidereal เวลาและพลังงานแสงอาทิตย์เป็นระบบที่ใช้สำหรับวัดเวลา ในขณะที่ระบบเหล่านี้แตกต่างกันประมาณ 4 นาทีเท่านั้น ความแตกต่างนี้ขนาดเล็กเป็นสำคัญเมื่อพิจารณาครอบคลุมยาวนานของเวลาในโครงการนี้ คุณจะรุ่นเคลื่อนไหวของโลกระหว่างวัน sidereal และวันอาทิตย์เพื่อเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างสองเวลาที่วัด คุณจะคำนวณผลต่างแองกูลาร์ระหว่างตำแหน่งของเมริเดียนเที่ยงวัน sidereal และ ในวันอาทิตย์ คุณจะออกแบบแผนที่แสดงเขตเวลาของโลก คุณจะเรียนรู้เกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างท้องถิ่น "อาทิตย์เวลา" เวลามาตรฐาน และวิธีการตรวจสอบความแตกต่างที่คุณอยู่ experimentallyการเริ่มต้นวัตถุประสงค์: เพื่อจำลองวัน siderealวัสดุเครื่องหมายแผ่นพิมพ์กระดาษไม้บรรทัดชิ้นมะนาวขนาดของแบบจำลองดินเหนียวไม้จิ้มฟันดินสอไฟฉายขั้นตอนการใส่กระดาษด้านข้าง และวาดเส้นแนวนอน (15 ซม.) 6 นิ้วระหว่างกึ่งกลางของกระดาษ ป้ายชื่อบรรทัดอ. ศูนย์บรรทัดสองคือ 5 นิ้ว (7.5 เซนติเมตรยาว) 2 นิ้ว (5 เซนติเมตร) เหนือเส้นนี้ และป้ายชื่อบีรูปร่างดินเป็นทรงกลมใช้ดินสอวาดวงกลมสองรอบเขตดิน ทำให้วงกลมทั้งสองตั้งฉากกันที่ด้านบนและด้านล่างของทรงกลมตัดไม้จิ้มฟันที่ครึ่งความยาววันที่เวลาและโซนเวลาใส่ปลายของไม้จิ้มฟันที่หักหนึ่งศูนย์หนึ่งสี่บรรทัดเซ็กเมนต์ออกบนทรงกลม ละทิ้งการอีกครึ่งหนึ่งของไม้จิ้มฟันใส่ดินสอผ่านทรงกลมดินจากบนลงล่างจนกว่าเพียงการแนะนำของแท่งออกด้านล่างวางกระดาษบนโต๊ะที่มีป้ายชื่อลงจะต้อง เปิดตัวไฟฉาย และวางที่ซ้ายสุดของบรรทัดอ.ดินสอ ค้างไว้ตำแหน่งทรงกลมดินที่ขวาสุดของบรรทัด A ที่ขนานกับเส้นและจุดต่อไฟฉายไม้จิ้มฟัน (ดูรูปที่ 7.1)จับดินสอ หมุนทรงกลมทั้งหมดทวนเข็มนาฬิกาหนึ่งเปิดเป็นคุณไปอยู่ขวาสุดของบรรทัดที่ชี้ตำแหน่ง B. ทรงกลมเพื่อให้ไม้จิ้มฟันขนานกับเส้น Observe B. ทิศทางไม้จิ้มฟันที่เกี่ยวกับไฟฉายหมายเหตุ: เก็บกระดาษ ไฟฉาย และทรงกลมในการทดลองต่อไปนี้ผลลัพธ์ย้ายจากบรรทัด A ไปสายบี ทรงกลมให้หมุนหนึ่งเสร็จสมบูรณ์ จุดไม้จิ้มฟันต่อไฟฉายเมื่ออยู่ที่จุดปลายของเส้น A แต่ไม่ชี้ไปทางไฟฉายเมื่ออยู่ที่ท้าย ofline B.ทำไมวงกลมกับทรงกลมดินแทน meridians บนโลก ไม้จิ้มฟันที่ใช้เครื่องหมาย meridians อย่างใดอย่างหนึ่งเพื่อให้สามารถติดตามตำแหน่งความเคลื่อนไหว เมื่ออยู่บนเส้น A และจุดไม้จิ้มฟันต่อไฟฉาย จุดสุดยอดเป็นแนวเดียวกับดวงอาทิตย์ และเวลาเป็นสิบสองโมงในเวลากลางวัน เที่ยง เที่ยง อาทิตย์ข้ามเมอริเดียนท้องถิ่น และเป็นสุดยอดของ เปลี่ยนจากดินเหนียวและการเคลื่อนที่ของทรงกลมจากบรรทัด A กับ B บรรทัดแทนของโลกหมุนบนแกนความเคลื่อนไหวตามการโคจรรอบดวงอาทิตย์ในหนึ่งวัน sidereal (ใช้สำหรับร่างกายคนต้องหมุนหนึ่งสมบูรณ์ในแกนของเวลา) วัน sidereal ในโลกคือประมาณ 23 ชั่วโมง 56 นาทีทรงกลม เช่นโลก ต้องทำการเปิดทั้งเล็กน้อยมากกว่าหนึ่งก่อนที่ชี้ไปทางดวงอาทิตย์ และเป็นเที่ยงอีกครั้งสำหรับทุกคนที่เมอริเดียน เพื่อเป็นแหล่งในโลก ปรากฏว่า ดวงอาทิตย์ย้ายข้ามฟากฟ้า จึง สามารถกำหนดวันอาทิตย์เป็นช่วงเวลาจากเวลาดวงอาทิตย์ข้ามเมริเดียนที่บนโลกเวลาที่ดวงอาทิตย์กลับไปที่เมริเดียน ในคำอื่น ๆ เป็นช่วงเวลาตั้งแต่เที่ยงของวันหนึ่งถึงเที่ยงของวันถัดไป สำหรับจับเวลา เราใช้ค่าเฉลี่ยของแสงอาทิตย์ผ่านปี เรียกวันอาทิตย์หมายถึง ซึ่งมีค่าเท่ากับ 24 ชั่วโมง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ที่มา: John Wiley & Sons, Inc
ผู้แต่ง: Janice Vancleave
หัวข้อ: มัธยมโลกและอวกาศวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์ประยุกต์, ฟิสิกส์ดาราศาสตร์
ดาวฤกษ์เวลาและเวลาแสงอาทิตย์เป็นระบบที่ใช้ในการวัดทางเวลา ในขณะที่ระบบเหล่านี้เท่านั้นที่แตกต่างกันโดยประมาณ 4 นาทีนี้แตกต่างเล็ก ๆ อย่างมีนัยสำคัญเมื่อพิจารณาช่วงที่ยาวนานของเวลา. ในโครงการนี้คุณจะจำลองการเคลื่อนไหวของโลกในช่วงวันหนึ่งดาวฤกษ์และวันหนึ่งพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างทั้งสองวัดเวลา คุณจะคำนวณความแตกต่างระหว่างเชิงมุมตำแหน่งของเส้นแวงในเวลาเที่ยงวันในวันที่ดาวฤกษ์และในวันที่แสงอาทิตย์ คุณจะออกแบบแผนที่แสดงของโลกโซนเวลา คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างท้องถิ่น "เวลาที่ดวงอาทิตย์" และเวลามาตรฐานและวิธีการทดลองตรวจสอบความแตกต่างที่คุณอยู่. เริ่มต้นวัตถุประสงค์: เพื่อรูปแบบวันดาวฤกษ์. วัสดุเครื่องหมายแผ่นพิมพ์กระดาษไม้บรรทัดชิ้นมะนาวขนาดของการสร้างแบบจำลอง ดินไม้จิ้มฟันดินสอไฟฉายขั้นตอนการวางกระดาษด้านข้างและวาด 6 นิ้ว (15 ซม.) เส้นแนวนอนข้ามศูนย์ของกระดาษ ฉลากสาย A สองนิ้ว (5 ซม.) เหนือเส้นนี้, ศูนย์บรรทัดที่สองที่เป็น 5 นิ้ว (7.5 ซม.) ยาวและป้ายมัน B. ดินรูปร่างเป็นทรงกลม. ใช้ดินสอเพื่อวาดวงกลมสองวงรอบดิน รูปทรงกลม ให้วงกลมสองวงตั้งฉากกับแต่ละอื่น ๆ ที่ด้านบนและด้านล่างของทรงกลม. ทำลายไม้จิ้มฟันในช่วงครึ่งปี. เวลาความยาววันและโซนเวลาใส่หนึ่งในปลายหักของไม้จิ้มฟันเป็นศูนย์กลางของหนึ่งในสี่ส่วนของเส้นวาดบน ทรงกลม ทิ้งอีกครึ่งหนึ่งของไม้จิ้มฟัน. ใส่ดินสอทรงกลมผ่านดินจากบนลงล่างจนกระทั่งปลายยื่นออกมาด้านล่าง. วางกระดาษบนโต๊ะเพื่อให้ปลายของเส้นที่มีข้อความเป็นไปทางขวา เปิดไฟฉายและวางไว้ที่ปลายด้านซ้ายของสาย A ถือดินสอและตำแหน่งทรงกลมดินที่ด้านขวาของเส้นเพื่อให้ไม้จิ้มฟันเป็นคู่ขนานกับเส้นและจุดที่มีต่อไฟฉาย (ดูรูปที่ 7.1) โฮลดิ้งดินสอ, หมุนทวนเข็มนาฬิกาทรงกลมเปิดทั้งหนึ่งขณะที่คุณย้ายทรงกลมไปที่ปลายด้านขวาของบรรทัด B. ตำแหน่งทรงกลมเพื่อให้ไม้จิ้มฟันขนานกับสายบีสังเกตทิศทางจุดไม้จิ้มฟันที่เกี่ยวข้องกับไฟฉาย. หมายเหตุ : เก็บกระดาษ, ไฟฉายและทรงกลมสำหรับการทดสอบต่อไปนี้. ผลการย้ายจากเส้นกับสาย B, ทรงกลมทำให้การหมุนหนึ่งที่สมบูรณ์ จุดไม้จิ้มฟันไปทางไฟฉายเมื่อทรงกลมเป็นที่ท้ายบรรทัด แต่ไม่ได้ชี้ไปทางไฟฉายเมื่อทรงกลมเป็นที่สิ้นสุด ofline B. ทำไม? วงกลมบนทรงกลมดินแทนเส้นเมอริเดียนบนโลก ไม้จิ้มฟันที่ใช้ในการทำเครื่องหมายหนึ่งเส้นเมอริเดียนเพื่อให้ตำแหน่งและการเคลื่อนไหวของมันสามารถติดตามได้ เมื่อทรงกลมอยู่บนเส้นและจุดไม้จิ้มฟันไปทางไฟฉาย, เที่ยงอยู่ในสายกับดวงอาทิตย์และเวลาเป็น 00:00 ในเวลากลางวันหรือเที่ยง ตอนเที่ยงดวงอาทิตย์ข้ามเส้นแวงในท้องถิ่นและเป็นสุดยอดของตน เปลี่ยนของดินและการเคลื่อนไหวของทรงกลมจากบรรทัดกับสาย B เป็นตัวแทนของการหมุนของโลกรอบตัวเองและการเคลื่อนไหวไปตามวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ในช่วงวันดาวฤกษ์หนึ่ง (เวลาที่ใช้สำหรับเทห์ฟากฟ้าที่จะทำให้การหมุนหนึ่งที่สมบูรณ์เกี่ยวกับ แกนของมัน) วันดาวฤกษ์สำหรับโลกคือประมาณ 23 ชั่วโมง 56 นาที. ทรงกลมเหมือนโลกจะต้องทำให้น้อยกว่าหนึ่งเปิดทั้งหมดก่อนที่จะชี้ไปทางดวงอาทิตย์และมันคือเที่ยงอีกครั้งสำหรับทุกคนเที่ยง เพื่อสังเกตการณ์บนโลกก็จะปรากฏว่าดวงอาทิตย์เคลื่อนผ่านท้องฟ้า ดังนั้นวันแสงอาทิตย์สามารถกำหนดเป็นช่วงเวลาจากเวลาที่ดวงอาทิตย์ข้ามเส้นแวงบนโลกเวลาดวงอาทิตย์กลับไปเที่ยงที่ ในคำอื่น ๆ มันเป็นช่วงเวลาตั้งแต่เที่ยงวันของวันหนึ่งถึงเที่ยงของวันถัดไป สำหรับการจับเวลาเราจะใช้ค่าเฉลี่ยของวันที่แสงอาทิตย์ในช่วงปีที่เรียกว่าวันแสงอาทิตย์เฉลี่ยซึ่งเท่ากับ 24 ชั่วโมง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ที่มา : จอห์นนิ่ง& Sons , Inc
เขียน : เจนิส แวนเคลิฟ
หัวข้อ : ม.ต้น โลก&อวกาศ วิทยาศาสตร์ , คณิตศาสตร์ , ฟิสิกส์ประยุกต์ , ดาราศาสตร์
เวลาดาราคติและพลังงานแสงอาทิตย์ เวลา เป็นระบบที่ใช้สำหรับวัดเวลาที่ผ่านไป ในขณะที่ระบบเหล่านี้แตกต่างกันไป ประมาณ 4 นาที ความแตกต่างเล็ก ๆ นี้เป็นสำคัญเมื่อพิจารณาช่วงเวลานาน

ในโครงการนี้คุณจะได้รูปแบบการเคลื่อนไหวของโลกระหว่างดวงดาว วันวันหนึ่งแสงอาทิตย์เพื่อเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างทั้งสองเวลา การวัด คุณจะคำนวณผลต่างเชิงมุมระหว่างตำแหน่งของเส้นเมอริเดียนตอนเที่ยงในวันที่ดวงดาว และในวันที่แสงอาทิตย์ คุณจะออกแบบแผนที่แสดงโซนเวลาของโลก . คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างเวลาดวงอาทิตย์ท้องถิ่น " และเวลามาตรฐานและวิธีการเพื่อตรวจสอบความแตกต่างที่คุณอยู่


เริ่มมีโมเดลวันดาราคติ



พิมพ์เครื่องหมายวัสดุแผ่นกระดาษ

มะนาวไม้บรรทัดขนาดชิ้นส่วนของการสร้างแบบจำลองดินเหนียว



ขั้นตอนดินสอไม้จิ้มฟันไฟฉาย
วางกระดาษด้านข้างและวาด 6 นิ้ว ( 15 ซม. ) เส้นแนวนอนผ่านกึ่งกลางของกระดาษ ป้ายสาย A 2 นิ้ว ( 5 เซนติเมตร ) เหนือเส้นนี้ศูนย์สองบรรทัดที่ 5 นิ้ว ( 7.5 ซม. ) ยาวป้าย B .
รูปร่างดินเป็นทรงกลม
ใช้ดินสอวาดวงกลมสองรอบดินเหนียวทรงกลม ให้สองวงกลมตั้งฉากกับแต่ละอื่น ๆที่ด้านบนและด้านล่างของทรงกลม
หักไม้จิ้มฟันในครึ่ง เวลาและโซนเวลา

วันยาวใส่หนึ่งของปลายหักไม้จิ้มฟันที่เป็นศูนย์กลางของหนึ่งใน 4 ส่วนสายวาดบนทรงกลม ทิ้งครึ่งอื่น ๆของไม้จิ้มฟัน
ใส่ดินสอผ่านดินเหนียวทรงกลมจากด้านบนลงด้านล่าง จนกระทั่งปลายยื่นออกมาด้านล่าง
วางกระดาษบนโต๊ะที่ติดป้ายว่าปลายสายจะถูกเปิดฉายและวางไว้ที่ซ้ายสุดของบรรทัด A .
จับดินสอและตำแหน่งดินทรงกลมที่ด้านขวาสุดของบรรทัดเพื่อให้ไม้จิ้มฟันจะขนานกับเส้นและจุดที่มีไฟฉาย ( ดูรูปที่ 1 ) .
ถือดินสอหมุนทวนเข็มนาฬิกาทั้งเปิดเป็นทรงกลม ย้ายทรงกลมที่ด้านขวาสุดของสาย บี