руководитель команды - Молодцов Дмитрий Владимирович, г

Практический тур ДООГ-2012.
«Определение географических координат с
помощью гномона»
Id 121, 503
руководитель команд:
Молодцов Дмитрий Владимирович
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
1. подготовительный
(теоретический)
2. рабочий
(практический)
3. камеральный
4. аналитический
цель
- составить план работы,
- ознакомиться с новыми понятиями,
- определить необходимое оборудование и
получить информацию о принципах его работы и
целях использования,
- выбрать место практической работы
- правильно установить гномон,
- измерить самую короткую тень от гномона,
- выявить время истинного полдня
- вычислить широту и долготу места
- подготовить итоговый отчет и отправить
организаторам ДООГ-2012 в указанные сроки
- 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.
№
1
2
3
4
5
Московское время
11:50
12:05
12:20
12:40
12:50
Время по Гринвичу
07:50
08:05
08:20
08:40
08:50
Длина тени гномона
181 см
178 см
165 см
161 см
154 см
6
7
8
9
10
11
12
13
13:00
13:10
13:20
13:25
13:30
13:35
13:40
13:50
09:00
09:10
09:20
09:25
09:30
09:35
09:40
09:50
153 см
152 см
151 см
150 см
149 см
150 см
151 см
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.fxyz.ru).
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.
Следовательно, φ =900 – h + δ
φ = 900 - 410 06`+60 13`=55007`
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, 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
составляют
координаты
места
нашего
наблюдения
55°с.ш., 38°в.д.
- сравнение результатов наблюдений
определения географических координат
* Интернет-ресурс www.3planeta.com
с
современными
способами
* Интернет-ресурс www.topglobus.ru 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 удобно. 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 – везунчики!!!
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 инструментом!
- 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.
Успели
Заключительный этап. Необязательный и неофициальный
Самый высокий гномон на
территории нашей
гимназии. Не рискнули по
нему вести наблюдения
Замер первой тени
проводит капитан
«Мегаполиса» Ликарь Эля
– старожил ДООГа
«Беговушки» успели
запечатлеть последние
снежные деньги в Москве.
Почти Новый год!
Заодно и себя померили
(участник «Мегаполиса» Андрей
Бруньковский и руководитель
команды Молодцов Д.В.)
Он улетел…, но обещал
вернуться