Трехмерная модель солнца земли луны. Модель земли и солнца

Войлокова Светлана Викторовна

Теллурий появился в нашем детском саду не так давно, но мы с детками старшей и подготовительной группы работали с ним. Это очень интересно, ведь дети сами могут демонстрировать друг другу смену времен года, фазы Луны, солнечные и лунные затмения . И сейчас с теллурием начала знакомиться младшая группа.

Конечно для детей этого возраста не очень понятно, но мы и знакомимся пока только с внешним видом теллурия .

Запоминаем название, рассмотрели планеты - Солнце ,Земля , Луна , какие они.

Параллельно познакомились с глобусом.

Проанализировали как светит солнце в разное время года .

Теллурий очень интересная модель, можно много нового рассказать и показать деткам. С такой моделью получаются интересные и занимательные занятия. Дети с удовольствием включаются в процесс познавательного обучения, не зависимо от возраста. Ведь они сами принимают непосредственное участие.

Публикации по теме:

Вот - вот солнце совершит свой круг и начнёт разгораться в весеннем равноденствии. По народной примете, на масленицу, зима весну встречает.

В нашей группе «Сказка» дети совершили путешествие по чудесным, волшебным страницам книг и произведений русского поэта К. И. Чуковского.

Конспект НОД по духовно-нравственному воспитанию «Солнце. Луна. Звезды» Организация непрерывной непосредственно образовательной деятельности детей в средней группе

Технические данные:

Диаметр Солнца - 10 см,

Земли - 5 см,

Луны - 2 см

Вес, кг, не более 2,7

Устройство оборудовано подсветкой (необходимы 2 батарейки типа АА, в комплект НЕ входят).

3.Комплектация Теллурий - 1 шт.,

подставка с винтом - 1 шт.,

руководство по эксплуатации - 1 шт.

4.Темы для практических занятий:

День и ночь

Времена года

Движение

Солнца по небу

Изменение продолжительности дня

Тени

Фазы Луны

Демонстрация смены времен года.

Прибор состоит из массивной подставки, в отверстие
которой вставляется стержень с пластмассовой тарелкой.

Стержень закрепляется винтом на подставке по лыске. Между тарелкой и подставкой устанавливается
металлическая шина с ручкой на одном конце и отверстиями с резьбой на другом.
В тарелке закреплены контакты для установки гальванических элементов. Контакты от последовательно

соединенных элементов соединены с контактами гнезда разъема
через выключатель.

Диск с обозначением времен года, равноденствия и солнцестояния
через резиновое кольцо насаживается на центральный выступ тарелки.

Модель Солнца – оранжевый шар со съемной верхней частью.

В нижнем полушарии установлена
лампочка с глазком, через который “лучи” Солнца падают на Землю и ее спутник.
При сборке теллурия на профильной штанге с помощью винтов с фасонной головкой
закрепляется глобус Земли вместе с Луной и приводным ремнем.

Второй конец штанги соединяется с металлической шиной фасонным винтом, а ремень накидывается
на шкив глобуса и тарелки. Поверх диска с помощью винта на стойке шины устанавливается
указатель из прозрачного пластика так, чтобы свободный конец его попал в вырез
подставки модели Солнца.

С помощью ручки устанавливают глобус в положение осеннего равноденствия, когда ось глобуса
наклонена под углом 66,5° в сторону от Солнца. В этом случае граница дня и ночи

(освещенная и затемненная части глобуса) точно проходит через Северный и Южный полюсы.

Солнце одинаково освещает оба полушария Земли.

Поворачивая глобус на один оборот, замечают, что все точки земного шара будут освещены
ровно половину суток и такое же время будут затемнены. В день осеннего равноденствия
на всем земном шаре продолжительность дня равна продолжительности ночи. Для северного

По мере движения Земли вокруг Солнца (на модели против часовой стрелки) Северный полюс

Земли все больше уходит в тень и на Северном полюсе наступает полярная ночь, а на Южном

– полярный день.

Самая продолжительная полярная ночь на Северном полюсе и самый продолжительный

полярный день на Южном полюсе наступает в день зимнего солнцестояния, т.е. 22 декабря.

В этот день граница дня и ночи проходит на самом большом расстоянии от полюсов.

Земля продолжает свое движение вокруг Солнца и граница дня и ночи снова перемещается ближе
к полюсам Земли.

Разница между продолжительностью дня и ночи постепенно уменьшается. Они сравняются в день

весеннего равноденствия, т.е. 21 марта. В этот день Земля освещается Солнцем так же как и в день

осеннего равноденствия.
В день весеннего равноденствия в северном полушарии зима уступает место весне,
а в южном – лето уступает осени. После 21 марта продолжительность дня в северном
полушарии увеличивается, в южном – уменьшается. Так продолжается до летнего
солнцестояния, т.е. до 22 июня. В этот период в северных широтах наступают
самые длинные дни и короткие ночи, а на Северном полюсе – полярный день. Таким
образом данная модель позволяет демонстрировать не только смену дня и ночи,
но и смену времен года.

Фазы Луны.

В течение месяца Луна постепенно
изменяет свой вид от полного диска до узкого серпа, далее двое-трое суток
она не видна, а затем меняет вид в обратной последовательности – от серпа
до полного диска.

При этом форма (фазы) Луны меняются от месяца к месяцу строго
периодически. Освещение зависит от взаимного положения Солнца, Земли и Луны.
Когда Луна находится между Солнцем и Землей на прямой, соединяющей эти два
светила, то к Земле обращена неосвещенная часть лунной поверхности и она не
видна. Эта фаза называется новолунием. Через примерно двое суток после новолуния
Луна отходит в сторону от прямой, соединяющей центры Солнца и Луны, и с Земли
виден узкий лунный серп, обращенный выпуклостью к Солнцу. Через неделю после
новолуния терминатор – граница, освещенной Солнцем и темной частью лунного
диска - приобретает для земного наблюдателя вид прямой линии. Освещенная часть
Луны составляет ровно половину видимого диска. Эта фаза Луны называется первой
четвертью. Через две недели после новолуния Луна вновь находится на линии,
соединяющей Солнце и Землю, на этот раз не между ними, а по другую сторону
Земли. Наступает полнолуние, т.е. мы видим освещенным полный диск Луны. После
полнолуния освещенная часть Луны начинает убывать и через три недели после
новолуния наблюдают освещенным ровно половину диска Луны - это последняя четверть.
Видимый серп Луны день ото дня становится уже. Пройдя полный цикл изменений,
Луна к моменту новолуния совсем скрывается из виду. Полный период смены названных
фаз - синодический месяц – составляет 29,53 суток.

Солнечные и лунные затмения. Солнечные затмения происходят
в новолуния, когда Луна, обращаясь вокруг Земли, оказывается
между Землей и Солнцем и полностью или частично заслоняет
его. Луна расположена ближе к Земле, чем Солнце, почти в 400
раз, и в то же время ее диаметр меньше диаметра Солнца также
приблизительно в 400 раз. Поэтому видимые размеры Луны и Солнца
почти одинаковы и Луна может закрыть Солнце. Казалось бы,
солнечные затмения должны происходить через 29,53 суток, т.е.
каждое новолуние. Луна движется вокруг Земли с запада на восток.
Ее видимый путь на небе пересекается с эклиптикой под углом
5°. Точки пересечения лунного пути с эклиптикой называют лунными
узлами, они отстоят друг от друга на 180°. Лунные узлы все
время смещаются по эклиптике к западу (навстречу движения
Луны) на 19,3° за год. Поэтому Луна поочередно проходит лунные
узлы (пересекает эклиптику) через 13,6 суток. Когда новолуния
происходят вдали от лунных узлов, Луна не закрывает Солнца
(см.рис.2, новолуния 1, 2, 6, 7, 8, 9, 13 и 14). Но примерно
через каждые полгода новолуния бывают вблизи лунных узлов
и тогда происходят солнечные затмения (см. рис.2, новолуния
3, 4, 5, 10, 11 и 12).

Солнце освещает Луну, диаметр которой в 400 раз меньше диаметра Солнца, и, поэтому лунная тень имеет форму сходящегося
конуса и окружена расходящимся конусом полутени (см. рис.3).

Когда новолуние наступает на расстоянии не
более 11° от лунного узла, то лунная тень и полутень падают на Землю в виде
овальных пятен, которые со скоростью порядка 1 км/с пробегают по земной поверхности
с запада на восток.

В районах земной поверхности, оказавшихся в лунной тени (А на рис.3) видно полное солнечное затмение, т.е. Солнце полностью закрыто
Луной. В местностях, покрытых полутенью (В, С на рис.3), происходит частичное
солнечное затмение: из южной зоны полутени С видна закрытой северная (верхняя)
часть солнечного диска, а из северной зоны В – южная (нижняя) его часть. За
границей лунной полутени затмение вообще не происходит. Таким образом солнечное
затмение видно не на всей поверхности Земли, а только там, где пробегает тень
или полутень Луны.

Путь лунной тени по земной поверхности называется
полосой полного солнечного затмения. Ширина этой полосы и продолжительность
полного солнечного затмения зависят от взаимных расстояний Солнца, Земли и
Луны во время затмения. Чаще всего ее ширина бывает от 40 до 100 км, а продолжительность
полной фазы затмения – 2…3 минуты. Наибольшая ширина полосы затмения не превышает
270 км, длительность полного затмения доходит до 7 минут 31 секунд, но такие
затмения крайне редки.

Если во время солнечного затмения Луна находится
в наибольшем удалении от Земли, то лунный диск будет немного меньше солнечного
и лунная тень не доходит до Земли. Вокруг темной Луны видно яркое кольцо незакрытой
поверхности Солнца, т.е. произойдет кольцеобразное солнечное затмение (см.рис.4,
А), которое может продолжаться до 12 минут.

По обе стороны от полосы полного или кольцеобразного
затмения иногда до расстояния почти в 3500 км видно только частное затмение
(В и С).

Полное и кольцеобразное солнечные затмения начинаются
с частных фаз. Наблюдать затмение можно только сквозь темный светофильтр (темное
стекло). Сквозь темное стекло хорошо видно, как Луна постепенно заслоняет
Солнце с его правого края. Когда же Луна полностью закроет Солнце, наступает
полумрак, на потемневшем небе появляются звезды и планеты, а на месте Солнца
– солнечная корона. Когда новолуния наступают на расстоянии от 11° до 17°
от лунного узла, то лунная тень проходит мимо Земли, а на земную поверхность
падает только лунная полутень. Это приводит лишь к частичному затмению. При
новолуниях же, наступающих на расстоянии более18°от лунных узлов, тень и полутень
Луны проходят мимо Земли и солнечных затмений вообще не происходит.

Так как
новолуния вблизи лунных узлов наступает приблизительно через полгода (177
– 178 суток), то ежегодно обязательно бывает два солнечных затмения разного
вида. Значительно реже могут наступать два новолуния подряд, разделенные промежутком
времени в один месяц, по обе стороны от одного и того же лунного уза, и тогда
у каждого узла произойдет по два частных затмения. На протяжении года их будет
четыре, а в исключительных случаях даже пять.

Такой случай произошел в 1935 г. и до 2206 г. больше не повторится.

Чаще всего за год бывает 2-3 солнечных затмения, причем одно из них, как правило, полное или кольцеобразное.

Так как в разные годы лунная тень пробегает по различным районам земной поверхности,
то в каждом таком районе полные или кольцеобразные солнечные затмения происходят
очень редко. Так в окрестностях Москвы полное солнечное затмение было 19 августа
1887 года, а очередное произойдет лишь 16 октября 2126 года.

Частные же солнечные затмения наблюдаются в среднем в каждой местности через 2-3 года.

Лунные затмения происходят тогда, когда Луна попадает в земную тень, которая также имеет форму
круглого конуса и окружена полутенью (см. рис.5).

Так как земная тень направлена в сторону противоположную
Солнцу, то Луна может пройти сквозь нее только в полнолуния, когда они наступают
вблизи одного из лунных узлов. Если полнолуние наступает на расстоянии не
более 5° от узла, то Луна полностью погружается в земную тень и происходит
полное лунное затмение. Если же полнолуние наступает на расстоянии от 5° до
11° от узла, то лунное затмение будет частичным, так как Луна погружается
в земную тень не полностью. При полнолуниях же, происходящих далее 11° от
лунного узла, Луна в земную тень не попадает, а может пройти сквозь земную
полутень. При этом ослабления лунного света практически не произойдет и такое
затмение замечено не будет. Каждый год происходит 1 – 2 лунных затмения, но
бывают годы когда их совсем нет. Лунные затмения видны со всего ночного полушария
Земли, где в это время Луна находится над горизонтом. Еще в VIв. до
н.э. астрономы установили, что через 6585 ⅓ суток, что составляет 18
лет 11 ⅓ суток, все затмения повторяются в одной и той же последовательности.
Этот период повторения затмений называется саросом и позволяет заранее определить
дни предстоящих затмений.. В течение одного сароса бывает 43 затмений Солнца
и 28 затмений Луны.

Астрономия - это целый мир, полный прекрасных образов. Эта удивительная наука помогает найти ответы на важнейшие вопросы нашего бытия: узнать об устройстве Вселенной и ее прошлом, о Солнечной системе, о том, каким образом вращается Земля, и о многом другом. Между астрономией и математикой существует особая связь, ведь астрономические прогнозы являются результатом строгих расчетов. По сути, многие задачи астрономии стало возможным решить благодаря развитию новых разделов математики.

Из этой книги читатель узнает о том, каким образом измеряется положение небесных тел и расстояние между ними, а также об астрономических явлениях, во время которых космические объекты занимают особое положение в пространстве.

Книга:

<<< Назад

Вперед >>>

Обычному человеку непросто понять, как именно располагаются Земля, Луна и Солнце во время затмений, и в новостях поэтому часто проскальзывают досадные ошибки. К примеру, очевидно, что солнечные затмения всегда происходят в новолуние, лунные затмения - в полнолуние, однако тем, кто несведущ в астрономии, непросто ответить на вопрос: каким образом солнечные затмения связаны с фазами Луны? Также таким людям сложно понять, почему лунные затмения наблюдаются намного чаще, чем солнечные. Попробуем дать простые ответы на эти вопросы.

На следующей иллюстрации представлены фазы Луны. Лунное затмение наблюдается при попадании Луны в коническую тень Земли. При этом Солнце, Земля и Луна располагаются так, как показано на иллюстрации ниже. Поскольку коническая тень Земли больше, чем Луна, лунные затмения происходят сравнительно часто. Очевидно, что лунное затмение может наблюдаться только при полной Луне, так как Земля должна располагаться на прямой линии между Солнцем и Луной.

В положении 1 мы видим Луну в первой четверти, в положении 2 - полную Луну, в положении 3 - последнюю четверть, в положении 4 , то есть в новолуние, Луна не видна - она не отражает солнечные лучи в сторону Земли.

Солнечное затмение происходит, когда Луна расположена между Солнцем и Землей, то есть в положении 4 на иллюстрации на предыдущей странице. Солнечные затмения, в отличие от лунных, можно увидеть только из конкретных областей земной поверхности, и наблюдаются они реже, чем лунные. Если лунные затмения можно наблюдать почти каждый год, то чтобы увидеть солнечное затмение, придется ждать много лет.

Как видно на иллюстрации, Земля находится на одной линии с Солнцем и Луной, и Луна расположена посредине. Таким образом, солнечное затмение происходит в новолуние.

Словом, лунные затмения - гораздо более частое явление, чем солнечные.

Читатель может подумать, что в полнолуние всякий раз происходит лунное затмение, а при каждом новолунии - солнечное. Однако в действительности все обстоит иначе. Причина в том, что орбита Луны наклонена на 5° относительно плоскости эклиптики, поэтому затмения наблюдаются только тогда, когда Луна находится вблизи линии узлов - линии пересечения плоскости, в которой вращается Земля вокруг Солнца, и плоскости, в которой вращается Луна относительно Земли.

Области тени и полутени

При любом затмении можно геометрически определить две затененные области: область полной тени и область полутени.

Земная и лунная орбиты представляют собой эллипсы с малым эксцентриситетом. Следовательно, относительные расстояния между Солнцем, Землей и Луной не всегда будут одинаковыми (как это было бы при концентрических орбитах), поэтому иногда Луна не перекрывает Солнце полностью. Таким образом, различают полные и кольцевые затмения, когда вокруг Луны можно видеть кольцо солнечного сияния.

МОДЕЛЬ «ЗЕМЛЯ-ЛУНА»

Чтобы читатель смог лучше разобраться в фазах луны и затмениях, предлагаем ему изготовить очень простую модель. Нужно вбить в доску длиной примерно 125 см два гвоздя длиной 3 или 4 см. Расстояние между гвоздями должно составлять 120 см. На шляпку каждого гвоздя приклейте пенопластовые шарики диаметром 4 и 1 см, которые будут обозначать Землю и Луну соответственно. Если вы соблюдете указанные размеры, то получите точную модель Земли и Луны в масштабе 1:320000.

Чтобы смоделировать смену фаз Луны, встаньте в освещенном месте следующим образом. Поверните модель так, чтобы большой шарик (он обозначает Землю) находился ближе к вам, а маленький шарик (он обозначает Луну) был повернут в сторону, где находится Луна на небе. Настоящая Луна и ее модель будут иметь одинаковые размеры и находиться в одинаковых фазах. Поворачивая модель в разные стороны, вы увидите, что маленький шарик освещается по-разному - как Луна в своих фазах. Чтобы воспроизвести фазы по порядку, модель следует вращать справа налево.

Нагляднее всего наблюдения на открытом воздухе, но в облачную погоду роль Солнца может сыграть и лампочка. Важно, чтобы ее свет был ярким и сфокусированным.

Чтобы смоделировать лунные затмения, возьмите модель в руки, расположите ее так, чтобы шарик, обозначающий Землю, был направлен в сторону Солнца, и перемещайте Луну внутри конической тени, которую будет отбрасывать Земля (на иллюстрации справа). Так как Земля больше Луны, воспроизвести лунное затмение несложно: оно будет наблюдаться всякий раз, когда коническая тень будет покрывать поверхность Луны. При этом очевидно, что Земля находится между Солнцем и Луной на одной линии, таким образом, лунное затмение наблюдается в полнолуние. Повернув модель так, чтобы Луна располагалась ближе к источнику света, вы сможете смоделировать солнечное затмение. Поворачивайте модель до тех пор, пока Луна не отбросит тень на шарик, обозначающий Землю (см. нижний рисунок).

Любой, кто смоделирует таким образом солнечное затмение, убедится, что сделать это не так просто. Становится очевидным, что солнечные затмения наблюдаются только на определенных участках земной поверхности, которые находятся в тени Луны. С лунными затмениями этого не происходит. Следовательно, для наблюдателя на Земле солнечные затмения будут случаться намного реже, чем лунные. Как видно на иллюстрациях, Земля находится на одной линии с Солнцем и Луной, которые расположены по одну сторону от нее, таким образом, солнечные затмения наблюдаются в новолуние.

Модель поможет вам увидеть, что стать свидетелем лунного затмения можно почти каждый год, а чтобы дождаться солнечного затмения в том регионе, где вы живете, придется прождать много лет.

Если мы будем медленно перемещать тень Луны по поверхности Земли, то сможем увидеть линию тени - именно так специалисты называют области земной поверхности, в которых можно наблюдать затмение (см. иллюстрацию на следующей странице).

Величественное зрелище: полное солнечное затмение

Возможно, читателю приходилось видеть лунное или даже солнечное затмение.

Мне кажется, что полное солнечное затмение - ни с чем несравнимое зрелище. Первое полное солнечное затмение, которое мне довелось увидеть, произошло 11 августа 1999 года. В этот день я была на севере Франции, в Брие, близ границы с Германией. Все утро небо было затянуто облаками, которые в конце концов рассеялись, и мы смогли увидеть затмение. На солнце наползала тень, наступали сумерки, и громадная черная птица описывала в воздухе огромную спираль и наконец взлетела на головокружительную высоту, превратившись в маленькую черную точку. Я никогда не забуду этот момент. Бедная птица была охвачена паникой. Это продлилось не дольше трех минут, но три минуты ночи, внезапно наступившей среди белого дня, - слишком долго для тех, кто не уверен, что Солнце появится вновь.

Следующая возможность увидеть полное солнечное затмение представилась мне лишь в марте 2006 года. В это время я была в египетском городе Эс-Саллум, расположенном в пустыне, возле границы с Ливией. Правительство Египта подготовило всю необходимую инфраструктуру для нескольких тысяч журналистов, ученых и простых зрителей. Площадка для наблюдений располагалась посреди пустыни.

На ней находилось всего четыре дома: ресторан, два армейских барака и мечеть. Для зрителей были разбиты бедуинские палатки. Некоторые из нас прибыли днем раньше, другие - рано утром. Над пустыней стоял густой туман, и Солнце едва можно было различить. По мере того как оно поднималось над горизонтом, туман постепенно рассеивался, и, наконец, мы смогли насладиться видом ясного прозрачного неба.

Полному затмению предшествовало целое зрелище. Примерно за час до него началось частичное затмение. Через специальные фильтры можно было увидеть диск Луны, и по мере того как он все больше и больше закрывал Солнце, становилось все темнее. И люди, и животные чувствовали: должно что-то произойти. Вокруг стемнело, температура понижалась. Уже было сложно различать предметы и людей поблизости. Вдруг наступила полная темнота: началось полное солнечное затмение.

Картина была впечатляющей. За несколько минут до полного затмения можно было наблюдать великолепное кольцо бриллиантов - четки Бейли (яркие пятна от солнечных лучей, видные на зазубренной кромке Луны) и, наконец, солнечную корону с отчетливыми всполохами невероятной красоты. Это сложно описать словами.

Через телескоп со специальным фильтром также можно было разглядеть солнечный лимб. Спустя четыре минуты все повторилось в обратном порядке: мы вновь увидели бриллиантовое кольцо, вокруг начало светлеть, и мы опять смогли насладиться зрелищем частичного солнечного затмения, после чего засияло яркое солнце.

Полное солнечное затмение нужно видеть своими глазами. Любое его изображение на фотографии или в кино не способно передать реальных ощущений, подобно тому как фотография огня в камине не может передать ощущения, возникающего, когда мы смотрим на огонь, - что-то неуловимое ускользает от нашего восприятия.

Реальный огонь чувствует все наше тело, кожа, слух, а фотография передает лишь сухой, безжизненный образ. Только пережив солнечное затмение, можно понять, почему оно наводило такой ужас на древних. Мы-то уверены, что Солнце появится вновь, но в любой культуре, которая сталкивается с этим явлением впервые, несомненно, затмения вызывали всеобщую панику. Словом, я рекомендую не пропустить следующее солнечное затмение. Вы не пожалеете!

<<< Назад

Вперед >>>