Как движется Земля - диафильм по физике

Подробности

Обновлено 31.07.2021 16:45

Рассказ о том, как движется Земля, какой путь проходит она за год, как сказывается на климате Земли постоянный наклон ее оси, почему нагрев Земли от Солнца в разных ее областях разный, когда граница дня и ночи проходит через Северный полюс Земли.

Год выпуска: 1991г.
Как объяснить движение Луны и Солнца по небу?

Текст к диапозитивам

1. Как движется Земля.
Земля, как и другие планеты, вращается вокруг оси и обращается вокруг Солнца. То, что Земля - шар, люди узнали не сразу. Понадобились долгие годы наблюдений за окружающим миром, чтобы догадаться, как устроен мир.

2. Плоская Земля на трех китах.
В глубокой древности людям казалось, что Земля похожа на огромный круг, в середине которого они живут. Люди считали, что Земля должна на что-то опираться. Тогда они не думали, что Земля может двигаться. Если же на ней случались какие-то перемещения, например. землетрясения, то это случалось потому, что Земля, мол, расположена на спинах громадных животных, которые могут двигаться.
В Индии полагали, что Земля находится на слонах, в других странах - на черепахе или быке. В Древней Руси считали, что Земля расположена на трех китах. Люди думали, что над плоской Землей простирается небесный свод с Луной, Солнцем и звездами.
Картина мира определялась утверждением: мир таков, каким мы его видим.

3. Восход Солнца.
Наблюдая, люди замечали, где восходит Солнце. Они видели, что место, где Солнце появляется над горизонтом, каждый день немного меняется. За полгода точка восхода Солнца ежедневно смещается влево. А за следующие полгода, наоборот место восхода Солнца ежедневно смещается правее и правее. Так происходит каждый год.
Оставаясь на одном месте в течение года, можно заметить самую правую и самую левую точки горизонта, где восходит Солнце. Если дугу горизонта между этими крайними точками разделить пополам, то можно определить точку горизонта, которая называется "восток". А вся сторона горизонта, где восходит Солнце в течение года, получила название восточной.
Итак, о востоке и восточной стороне люди знали уже в глубокой древности.

4. Заход Солнца.
Те же рассуждения о восходе Солнца годятся и при наблюдении захода Солнца для определения точки запада и западной стороны неба.
Было также выяснено, что точки "восток" и "запад" - это противоположные друг другу точки горизонта. Солнце восходит точно на востоке, и заходит оно тоже точно на западе.
Наблюдая восход и заход Солнца, люди думали, что Земля неподвижна, а Солнце движется вокруг Земли. Видимую картину мира они ошибочно принимали за действительную. На самом деле суточное движение Солнца происходит потому, что вращается Земля.

5. Луна на вечернем небе.
Наблюдая за Луной, люди заметили, что она меняет свой вид.
Если Луна видна на вечернем небе в западной стороне, то она похожа на узкий серп. Рожки серпа направлены влево. С каждым днем серп Луны растет, увеличивается. А сама Луна перемещается по небу.
Через 7 дней после новолуния можно наблюдать половину лунного диска. После захода Солнца Луна находится уже в южной стороне неба.
Если пройдет еще 7 дней, то наступит полнолуние. Будет сиять полная Луна. Теперь она находится над горизонтом всю ночь.
Вечером Луна расположена в восточной части неба, в полночь - в южной, а под утро перемещается в западную сторону неба.

6. Луна на утреннем небе.
Под утро Луну можно заметить в восточной стороне неба. Снова виден узкий лунный серп, но теперь рогами он повернут в другую сторону - вправо.
Потом наступает новолуние. И все повторяется в прежнем порядке.
Полные изменения вида Луны (смена лунных фаз) происходят за 29,5 суток, т.е. почти за месяц.
Наблюдения за Луной и изменением ее вида позволяют определить стороны горизонта и вести счет времени месяцами. Кстати, народы, занимавшиеся скотоводством, имели лунный календарь.
Восход и заход Солнца и Луны происходят как будто похоже. Кажется, что вокруг неподвижной Земли движутся Солнце и Луна. Но это неверно. Суточное вращение Земли вокруг оси приводит к видимому (кажущемуся) суточному движению не только Солнца и Луны, но и всего звездного неба. На самом деле вокруг Земли движется только Луна. Луна обходит земной шар примерно за месяц, а изменения лунных фаз подтверждают ее месячное движение вокруг Земли.
Запомните! "Старая" Луна (буквой "С") видна только в восточной стороне неба и только под утро.

7. Суточное движение звездного неба.
В северной стороне неба расположены созвездия Большой и Малой Медведицы. По расположению звезд они напоминают два ковша: большой и малый. В ручке ковша Малой Медведицы расположена Полярная звезда. Среди всех звезд Полярная звезда занимает особое положение: все небо вращается вокруг нее!
За сутки положение звезд на небе относительно горизонта меняется:
в южной и северной сторонах звезды перемещаются почти параллельно горизонту,
в восточной стороне неба звезды поднимаются над горизонтом,
в западной стороне неба звезды опускаются к горизонту.
Такое перемещение происходит не только со звездами, расположенными у горизонта, но и с остальными. Все звездное небо, как огромная карусель, вращается вокруг Земли. Это суточное вращение неба есть отражение суточного вращения Земли вокруг своей оси.

8 и 9. День и ночь.
На той половине Земли, которая освещена Солнцем - день. А на противоположном полушарии в это время темно, там - ночь. Солнечные лучи на ночную сторону Земли не попадают, потому что распространяются прямолинейно.
Дневная и ночная сторона Земли равны. Всегда на одной половине Земли - день, а на другой - ночь.

10. Суточное движение Земли.
Смена дня и ночи происходит из-за вращения Земли вокруг своей оси. Время ее полного оборота вокруг оси - это сутки. Сутки разделены на 24 части. Каждая часть и есть час. Всего в сутках 24 часа. Смена дня и ночи происходит за сутки. Поэтому движение Земли вокруг оси называется суточным. Это первое главное движение Земли.

11. Смена времен года.
Второе главное движение Земли - годичное. Оно приводит к смене времен года.
Смена времен года - это следствие обращения Земли вокруг Солнца. Смена времен года происходит всегда в одном порядке: лето, осень, зима, весна и вновь по кругу...

12. Нагрев Земли в жарком, умеренном и холодном поясах.
Лучи Солнца распространяются прямолинейно. Как просходит нагрев Земли от Солнца в разных ее областях?
В жарком поясе Земли солнечные лучи падают на предметы отвесно, и их здесь много.
К площадке, расположенной в умеренном поясе Земли солнечные лучи идут наклонно. Поэтому здесь солнечных лучей меньше.
В холодном поясе Земли солнечные лучи падают так косо, что их здесь еще меньше.

13. Лето.
В полдень, днем, когда Солнце занимает самое высокое положение над горизонтом, и солнечные лучи падают на Землю почти отвесно, температура воздуха выше, чем утром или вечером. Утром и вечером солнечные лучи приходят к земной поверхности под косым углом. Чем выше над горизонтом Солнце, тем больше тепла получает поверхность планеты. А значит, тем выше температура воздуха. Температура воздуха зависит также и от продолжительности дня. Летом день длинный. Солнце долго нагревает почву, нагревается и воздух: температура его повышается, становится тепло.
Самый длинный день в году - день летнего солнцестояния - бывает 22 июня.

14. Осень.
Осенью Солнце не поднимается так высоко над горизонтом, как летом. Его лучи уже не так отвесно освещают Землю, меньше приносят тепла. И день становится короче, чем летом.
После осеннего равноденствия - 23 сентября - день становится даже короче ночи. Но Земля нагревается только днем, ночью она остывает.
Значит осенью земная поверхность больше остывает, чем нагревается. Однако почва и вода еще хранят накопленное летом тепло.

15. Зима.
Зимой Солнце совсем слабо нагревает Землю. Его лучи падают косо, наклонно и не могут растопить снег. День становится еще короче.
Самый короткий день и самая длинная ночь 22 декабря. В Москве, например, в этот день ночь продолжается 17 часов, а день - всего 7 часов.

16. Весна.
Весной все выше поднимается Солнце над горизонтом. День прибавляется. В день весеннего равноденствия - 21 марта - день становится равным ночи, а потом и длиннее ее.
Высота Солнца в день весеннего равноденствия такая же, как и в день осеннего равноденствия.

17. Нагрев земной поверхности летом и зимой. Количество падающих лучей на одну и ту же площадь поверхности летом и зимой разное, летом - больше, зимой - меньше. Этим и объясняется, что летом поверхность Земли нагревается сильнее, чем зимой.

18. Суточный путь Солнца в дни равноденствий и солнцестояний.
Напомним:
весеннее равноденствие - 21 марта, осеннее равноденствие - 23 сентября,
летнее солнцестояние - 22 июня, зимнее солнцестояние - 22 декабря.
Солнце ежедневно меняет точки восхода и захода, а также полуденную высоту.

19. Направление земной оси на Полярную звезду.
Земной осью называется прямая линия, вокруг которой вращается Земля. Проходя через центр Земного шара, земная ось как бы соединяет два географических полюса - Северный и Южный.
Земля вращается вокруг своей оси, направленной на Полярную звезду. И нам с вращающейся Земли кажется, что все звездное небо вращается вокруг Полярной звезды.
По Полярной звезде можно определить направление на Северный полюс. Чем ближе мы будем к нему, тем выше над головой будет Полярная звезда.
На Северном полюсе она расположена прямо над головой.

20. Солнце и глобус летом.
Глобус - это модель Земли. Ось глобуса имеет такой же наклон, как и ось Земли. Наклон земной оси не меняется и при движении Земли вокруг Солнца. Это очень важно, ибо именно из-за наклона оси на Земле происходит смена времен года.
На рисунке показано, как Солнце освещает земной шар - глобус в день летнего солнцестояния 22июня. Раньше было доказано, что дневная и ночная стороны на Земле равны. Но это не означает, что везде и всегда на Земле день равен ночи. На рисунке Северное полушарие освещено хорошо: день большой, а ночь маленькая. В Северном полушарии - лето, а в Южном - зима.

21. Солнце и глобус осенью и весной.
Глобус Земли перемещается относительно Солнца так, что не только сохраняется наклон ее оси, но не меняется и ее направление в пространстве.
На рисунке: Солнце освещает земной глобус через 3 месяца после летнего солнцестояния, изображенного на предыдущем рисунке. Теперь Солнце одинаково освещает Северное и Южное полушария. День и ночь в обеих полушариях равны. Земной шар освещен от Южного до Северного полюсов.
В северном начинается осень. 23 сентября называется днем осеннего равноденствия.

22. Солнце и глобус зимой.
Северное полушарие освещено плохо: день маленький, а ночь большая. Зато Южное полушарие освещено так же хорошо, как Северное на рис.20.
22 декабря - день зимнего солнцестояния, начало зимы в Северном полушарии и лета в Южном.

23. Годичное движение Земли.
Путь, по которому Земля движется вокруг Солнца, называется земной орбитой. Земной шар проходит ее за год. Поэтому движение Земли вокруг Солнца называется годичным. Год делится на 12 месяцев. В году 365 суток.
Земная ось наклонена к плоскости земной орбиты. Наклон земной оси и ее направление в пространстве неизменны.
Важно! Если бы, например, земная ось была бы перпендикулярна плоскости земной орбиты, то оба полушария Земли, как Северное, так и Южное, всегда освещались бы Солнцем одинаково, и никакой смены времен года не происходило бы.
Годичное движение Земли - второе главное движение Земли. Оно приводит к смене времен года.

24. Годичное движение Земли и смена времен года.
На рисунке показано, как в течение года изменяются условия освещенности Северного полушария.
На Земле всегда дневная сторона равна ночной.
На рисунке слева: район Северного полюса находится в дневной части и ночи там нет.
Внизу: положение Земли в день осеннего равноденствия. Граница дня и ночи проходит через Северный полюс.
Справа: зима. В районе Северного полюса - полярная ночь.
Сверху: условия освещения земного шара в день весеннего равноденствия, когда граница дня и ночи проходит снова через Северный полюс.
При годичном движении Земли происходит смена времен года, потому что земная ось имеет постоянный наклон к плоскости земной орбиты и направление земной оси в пространстве неизменно.