Astronomia

Prowadzący

Czas Trwania Warsztatów

25 godzin lekcyjnych (5 dni po 5 godzin lekcyjnych)

Astronomia

Badanie nieba metodami dawnych astronomów

Warsztat poświęcony będzie podstawom astronomii sferycznej, czyli najstarszej dyscyplinie astronomicznej. Czas pracy przeznaczony zostanie na obserwacje nocnego nieba i Słońca za pomocą replik historycznych przyrządów astronomicznych oraz na analizę zaobserwowanych zjawisk i ich matematyczną interpretację.

Do kogo kierowany jest ten warsztat?

Warsztat skierowany jest do uczniów zainteresowanych fizyką, matematyką lub geografią. Wiedza astronomiczna nie jest wymagana, warsztaty będą prowadzone od podstaw. Uczestnicy, którzy chcą wziąć udział w warsztacie powinni znać podstawy trygonometrii płaskiej. Przed Obozem udostępniony zostanie odpowiedni materiał dydaktyczny.

Dlaczego warto wziąć udział w tym warsztacie?

Uczestnicy warsztatu:

  • rozpoczną swoją przygodę z astronomią!
  • poznają trygonometrię płaską;
  • nauczą się podstaw trygonometrii sferycznej - tej wiedzy nie zdobędzie się w szkole;
  • samodzielnie wyznaczą odległości do najbliższych ciał niebieskich;
  • zapoznają się z następstwami ruchu obiegowego i obrotowego Ziemi;
  • nauczą się rozpoznawać gwiazdozbiory na nocnym niebie.

Program warsztatu

Dzień pierwszy

Następstwa ruchów Ziemi

Warsztat rozpoczniemy od zapoznania się z efektami wywoływanymi przez obrotowy oraz obiegowy ruch Ziemi, takimi jak: pory roku, paralaksa, mechanizm powstawania dni i nocy czy noc polarna. 

Nauczymy się również układów współrzędnych sferycznych: geograficznego, horyzontalnego i równikowo-równonocnego oraz dowiemy się jak umieszczać pozycje gwiazd i planet w katalogach astronomicznych.

Wyznaczymy podstawowe stałe astronomiczne dotyczące naszej planety.

Zadania:

  • Mierzenie wysokości górowania Słońca.
  • Zmierzenie długości obwodu Ziemi.
  • Oszacowanie czasu trwania doby słonecznej.
  • Liczenie odległości do najbliższych nam gwiazd.

Dzień drugi

Trygonometria płaska i Układ Słoneczny

Tego dnia czas poświęcimy głównie trygonometrii. Będziemy udoskonalać nasze umiejętności, poprzez wyznaczanie odległości pomiędzy obiektami w najbliższym sąsiedztwie naszej planety.

Zadania:

  • Pomiar obwodu Księżyca oraz jego odległości do Ziemi.
  • Wyznaczenie obwodu Słońca oraz jego odległości do Ziemi.
  • Mierzenie długości promieni orbit i czasów obiegów Merkurego i Wenus.
  • Twierdzenie cosinusów.

Dzień trzeci

Trygonometria sferyczna

Najbardziej wymagający, najbardziej obliczeniowy, ale też najbardziej satysfakcjonujący dzień warsztatów. Podczas zajęć nauczymy się podstaw trygonometrii sferycznej oraz poznamy wzory sinusów i cosinusów sferycznych, dzięki którym wykonamy poniższe zadania:

  • Obliczanie odległości pomiędzy dowolnymi miastami na kuli ziemskiej.
  • Wyznaczanie godziny wschodu i zachodu Słońca dowolnego dnia.
  • Szacowanie czasu trwania dnia i nocy polarnych na wybranych podbiegunowych szerokościach geograficznych.

Dzień czwarty

Zegary Słoneczne

Choć obecnie zegary Słoneczne wyszły z użycia, to dawniej były bardziej popularne. Czwartego dnia warsztatów  zajmiemy się omówieniem zasad działania zegarów słonecznych. Poznamy różne typy tych urządzeń oraz skonstruujemy po jednym takim urządzeniu.

Dzień piąty

Narodziny współczesnej fizyki

W XVI wieku publikacja dzieła Mikołaja Kopernika pt. „O obrotach sfer niebieskich” zapoczątkowała ponad stuletni proces zwany przewrotem kopernikańskim. Ostatniego dnia warsztatów dowiemy się, w jaki sposób Kopernik i następujący po nim badacze stworzyli pierwszą nowożytną, profesjonalną teorię fizyczną opisaną przez prawo powszechnego ciążenia.

Zadania:

  • Sprawdzenie poprawności 3-go prawa Keplera dla ciał niebieskich układu Słonecznego.
  • Ważenie mas obiektów przy użyciu 3-go prawa Keplera.
  • Wyznaczanie pozycji planet na orbicie przy użyciu 2-go prawa Keplera.


Nocne obserwacje nieba

W ramach warsztatu, w przypadku dobrej, bezchmurnej pogody, zorganizowane zostaną 2-godzinne nocne obserwacje nieba.

Noc pierwsza

Obserwacje zmian położenia gwiazd w ciągu nocy, wskazanie charakterystycznych dla astronomii punktów oraz kół na niebie. Wskazywanie gwiazd okołobiegunowych. Oszacowanie długości trwania doby gwiazdowej.

Noc druga

Obserwacje i nauka gwiazdozbiorów obserwowanych na nocnym niebie przy użyciu zielonego wskaźnika laserowego. W kolejnym dniu warsztatów poznamy materiały wspomagające zapamiętywanie nazw, kształtów i położeń gwiazdozbiorów.


A zatem, jeżeli godność nauk mamy oceniać według ich przedmiotu, to bez porównania najprzedniejszą z nich będzie ta, którą… nazywają astronomią…

Mikołaj Kopernik