Cum se poate folosi în astronomie un simplu băţ?
Ce putem face cu un simplu băţ? Putem determina mai multe unghiuri din astronomie, simplu şi distractiv. Începem experienţa noastră prin înfigerea perfect verticală a unui băţ în sol. Putem afla dacă este perfect vertical sau nu cu ajutorul unui fir cu plumb. Cunoscând lungimea băţului şi măsurând lungimea umbrei lui putem determina coordonatele astronomice orizontale ale Soarelui, precum şi latitudinea locului de observaţie.
Desen ce prezintă pe scurt utilizarea gnomonului (sau a băţului) în astronomie. Astfel {tex} l_1 {/tex} este lungimea băţului, {tex} l_2{/tex} lungimea umbrei acestuia, în timp ce h este unghiul format de direcţia umbrei şi direcţia de la observator spre Soare (sau a razei Soarelui, în desenul nostru).
Coordonatele orizontale sunt reprezentate de trei unghiuri: înălţimea h (unghiul dintre direcţia de la observator spre Soare şi planul orizontal al observatorului), distanţa zenitală z care este complementul înălţimii (90 - h) şi azimutul A (unghiul dintre proiecţia direcţiei spre punct pe planul orizontului şi direcţia spre Sud. Aceste coordonate variază în funcţie de locul şi momentul observaţiei.
Aşadar, cunoscând lungimea băţului şi măsurând periodic lungimea umbrei lui, care variază în timp, putem începe experienţa noastră. Pe desenul alăturat, {tex} l_1 {/tex} este constant, doar {tex} l_2{/tex} şi h fiind dependente de momentul observaţiilor, deoarece locul în care a fost înfipt băţul nu trebuie schimbat! Putem afla simplu unghiul h, aplicând funcţia trigonometrică tangentă:
{tex}\tan(h)=\frac{l_1}{l_2}{/tex}
Măsurătorile trebuie efectuate pe parcursul a 1-2 ore, jumătatea intervalului temporal ales fiind indicat să fie trecerea Soarelui la meridianul locului, pentru a se observa cât mai bine mişcarea aparentă a Soarelui pe bolta cerească. Indiferent de durata observaţiilor, pentru determinarea datelor despre Soare, tranzitul acestuia la meridian trebuie inclus în acea perioadă de observaţii. Meridianul locului este linia imaginară care uneşte punctele cardinale Nord şi Sud. În astronomie, spunem că un astru trece la meridian când traversează arcul care conţine Zenitul şi cele 2 puncte cardinale în direcţia Sud. Presupunând că nu ştim punctele cardinale exact (busola nu ne oferă această posibilitate) putem determina noi înşine direcţia meridianului, ea fiind direcţia umbrei minime a băţului. Cunoscând lungimea minimă a umbrei băţului, aflăm înălţimea la culminaţia superioară a Soarelui ({tex} h_{cs}{/tex}). Folosim valoarea obţinută pentru a determina latitudinea ({tex}\phi{/tex}) :
{tex}h_{cs}=90^{\circ} - \phi + \delta{/tex}
Unde {tex}\delta{/tex} este declinaţia Soarelui în ziua respectivă. Ea este 0° la echinocţii, 23,45° la solstiţiul de vară şi -23,45° la solstiţiul de iarnă. Declinaţia Soarelui pentru o anumită zi poate fi luată de pe internet, accesând acest link.
Declinaţia Soarelui se mai poate calcula într-o zi folosind triunghiul sferic dreptunghic în care mai apare ascensia dreaptă, longitudinea geocentrică a Soarelui în acea zi si unghiul de înclinare a axei faţă de normala la ecliptică.
După ce am determinat astfel declinaţia, se poate calcula latitudinea locului din relaţia înălţimii la culminaţie superioară. De asemenea, cunoscând corecţia de timp din ecuaţia timpului, se poate calcula din ora legală la care are loc culminaţia superioară timpul solar mediu al locului şi de aici diferenţa de longitudine faţă de meridianul central al fusului (în cazul nostru 30ºE), iar de aici longitudinea locului.
Pe lângă lucrurile determinate mai sus, putem afla şi azimutul Soarelui pentru diferite ore. Azimutul este un unghi care se măsoară de la Sud spre Vest în astronomie, iar în topografie se măsoară de la Nord spre Est. Astfel, la culminaţia superioară, azimutul este egal cu 0°. Trasând umbra băţului la diferite ore obţinem diferite poziţii ale liniei faţă de direcţia meridianului, distanţa în grade dintre o astfel de poziţie şi direcţia meridianului reprezentând azimutul la ora trasării ultimei linii.
Activitatea prezentată mai sus este una distractivă dar şi educativă în acelaşi timp. Ea reprezintă una din cele mai simple, dar şi practice lecţii de astronomie, care poate fi aplicată în orice colţ al lumii. Totodată, pe baza acestei metode s-au dezvoltat mai multe tipuri de probleme din astronomie.
Oradea - gazda primului observator astronomic european şi a meridianul zero vreme de 200 de ani
Cu toţi ştim astăzi câteva lucruri despre longitudinea geografică. În funcţie de aceasta se stabileşte ora locului în care ne aflăm, informaţie atât de vitală. Cu ajutorul acestor sisteme de coordonate ne putem afla exact poziţia pe Pământ, lucru de asemenea foarte util, oriunde ne-am afla. Dar oare câţi dintre noi ştiu că acum mai puţin de 400 de ani, meridianul reper, adică meridianul zero, trecea printr-un oraş aflat în prezent în România, mai precis prin Oradea?
Cetatea Oradea
Oradea, în Evul Mediu, în 1617. Gravură de Braun şi Hogenberg.
credit: Wikimedia Commons
Creşterea şi descreşterea planetei Pluto
De la descoperirea sa în anul 1930, ca urmare a nevoii de a explica perturbaţiile observate în orbita planetei Neptun, şi până la retrogradarea în anul 2006 la stadiul de planetă pitică, Pluto a avut o existenţă tumultuoasă, dar fascinantă. Vă invităm să o citiţi în continuare.
Ştiaţi că absolut toate eclipsele de Lună au loc doar când e lună plină?
O eclipsă are loc atunci când un astru fără lumină intră în conul de umbră al unei planete, fiind astfel lipsit de lumina Soarelui. În acest caz, avem parte de o lipsire totală de lumină, vizibilă din orice punct al globului unde astrul respectiv este deasupra orizontului. Când un astru este ascuns vederii noastre de un alt astru, avem fenomenul de ocultaţie. Deci, eclipsele se Soare sunt de fapt ocultaţii, pentru că Luna ascunde Soarele vederii noastre, dar termenul de ocultaţie s-a păstrat doar pentru stele.
Trebuie menţionat din start că planul orbitei lunare nu coincide cu planul eclipticii (drumul pe care centru Soarelui îl parcurge într-un an pe bolta cerească). Dacă ar coincide, la fiecare lună nouă am avea eclipsă de Soare (pentru că ar fi vorba de o conjuncţie), iar la fiecare lună plină am avea eclipsă de Lună (pentru că ar fi vorba de o opoziţie). Dar planul orbitei lunare formează cu ecliptica un unghi de aproximativ 5 grade, deci nu avem parte de atât de multe eclipse...
Mai mult, a doua lună plină dintr-o lună calendaristică, dacă are loc acest fenomen (cum a fost cazul, de pildă, la 31 decembrie 2009), poartă numele de lună albastră.
Diagrama umbrei şi penumbrei Pământului. În funcţie de poziţia Lunii avem de-a face cu eclipse parţiale sau totale.
credit: Wikimedia Commons
Mai multe despre eclipsele de Lună
1. Ele pot fi de două feluri: eclipse totale de Lună şi eclipse parţiale de Lună. În cazul eclipselor totale, Luna intră în întregime în conul de umbră al Pământului. În cazul eclipselor parţiale, evident, Luna nu intră în totalitate în conul de umbră al Pământului.
2. În timpul unei eclipse totale de Lună discul lunar nu e complet invizibil, aşa cum multă lume crede, ci are o culoare roşu-închis. Asta se datorează razelor refractate de atmosfera terestră.
3. Traversarea conului de umbră al Pământului durează cel mult două ore.
4. Eclipsele de Lună apar doar când este Lună plină.
GUYANA
În acest articol veţi putea citi o "radiografie" a statului Guyana, aşa cum este realizată de Agenţia Centrală de Informaţii (CIA - The World Factbook). Găsiţi date despre geografie, populaţie, economie, guvernare, comunicaţii, transporturi, apărare etc.
Ce este arheologia?
Arheologia este o ştiinţă care în ultimele decenii s-a ales cu ceva popularizare din partea unor filme ca Indiana Jones, Tomb Raider sau The Mummy, deşi nu este chiar publicitatea de care are nevoie, fiind vorba de o întreprindere mult mai complexă decât simpla "obţinere" de artefacte. În principiu este un domeniu care combină diverse discipline precum geografia, istoria, geologia, chimia, biologia, arhitectura, lingvistica şi multe alte domenii. Se ocupă cu studiul evoluţiei omului de la începuturile acestuia şi până în prezent, dar şi cu studierea societăţilor şi civilizaţiilor din trecut. Fiind o ştiinţă vastă, are o metodologie mai aparte. În principiu, se studiază terenul pentru a se găsi orice indiciu ce ar putea duce la o descoperire.
Beit She'an. Sit arheologic din Israel
credit: Wikimedia Commons
În prezent se folosesc metode mult mai eficiente şi sofisticate din punct de vedere tehnologic, survolări aeriene fiind realizate prin camere ataşate unor avioane sau baloane cu aer cald ori chiar elicoptere. Un alt exemplu ar fi examinarea geofizică, metodă care se dovedeşte a fi de departe cea mai eficientă, cel puţin deocamdată. Următorul pas? Situl arheologic. Este stadiul în care sunt vizibile obiectele apărute pe "scannere", în acelaşi timp putând fi observată şi stratificarea solului. De aici încolo începe o muncă de detaliu pentru recuperarea de artefacte, ca apoi să urmeze o analiză aprofundată a acestora. Şi cu puţin noroc se va descoperi ceva de valoare, obiecte care în majoritatea cazurilor vor fi expuse pentru public la muzeele de arheologie.
Oamenii care nu îşi recunosc propria faţă - prosopagnosia
Ştiaţi că există oamenii care nu îşi recunosc propria faţă ?
Prosopagnosia este o tulburare neurologică determinată de leziuni ale creierului, mai exact ale girusului fusiform. Ea se manifestă prin inabilitatea de a recunoaşte feţele celor din jur sau chiar propria faţă, tulburarea cauzând astfel inconvenienţe majore în viaţa de zi cu zi. Se estimează că 2% din populaţia planetei poate fi afectată, în diverse stadii, de această afecţiune. Suferinzii de prosopagnosia nu pot recunoaşte nici chiar propria familie.
Există relatări asupra acestei tulburări încă din antichitate, însă Joachim Bodamer a fost cel care, în 1947, a descris pentru prima dată afecţiunea într-un tratat medical. De asemenea, el este cel care a folosit pentru prima dată termenul "Prosopagnosia" (gr., "prosopon" = faţă, "agnosia" = necunoaştere).
Cea mai întâlnită formă de prosopagnosia este cea dobândită prin leziuni la nivelul girusului fusiform din lobul temporal al encefalului. Acesta zonă este responsabilă, printre altele, de recunoaşterea faciala. O formă mai rar întâlnită de prosopagnosia este cea congenitală, apărută în urma defectelor fătului din timpul dezvoltării intrauterine. O cauză posibilă pentru care forma congenitală este mai rar întâlnită este faptul că persoanelor afectate le este foarte greu să realizeze că suferă de o afecţiune, unii trăind chiar toată viaţă fără a conştientiza acest lucru.
Girusul fusiform
credit: Wikimedia Commons
Prosopagnosia cauzează mari dificultăţi în viaţă de zi cu zi, spre exemplu la vizionarea unui film sau a unui album de poze. Mulţi dintre cei ce suferă forme avansate ale bolii nu folosesc produse cosmetice, nu îşi îngrijesc părul şi îşi cumpără foarte rar haine deoarece nu se pot recunoaşte pe ei înşişi în oglindă.
În prezent, această afecţiune este incurabilă. Singurul tratament este cel compensatoriu, adică se încearcă stimularea celorlalte simţuri pentru recunoaşterea persoanelor din jur (auz, miros, simţul tactil).
Formule de geometrie: arie, lungime sau volum pentru cerc, con, cilindru şi sferă
În articolul următor vă prezentăm formulele ariei, lungimii şi, după caz, volumului unor figuri geometrice uzuale: cerc, con, cilindru şi sferă.
Aria cercului de rază R:
{tex}A = \pi R^2{/tex}
Lungimea cercului de rază R:
{tex}L = 2 \pi R{/tex}
Aria laterală a conului de rază r şi înălţime h:
{tex}S=\pi r\sqrt{r^2+h^2}{/tex}
Aria bazei conului de rază r şi înălţime h:
{tex}S=\pi r^2{/tex}
Volumul conului de rază r şi înălţime h:
{tex}V=\frac{\pi r^2\cdot h}{3}{/tex}
Aria cilindrului de rază r şi înălţime h (cele două baze + laterală):
{tex}S=2\pi r^2 + 2\pi r \cdot h{/tex}
Volumul cilindrului de rază r şi înălţime h:
{tex}V=2\pi r^2}\cdot h{/tex}
Aria sferei de rază r:
{tex}S=4\pi r^2{/tex}
Volumul sferei de rază r:
{tex}V=\frac{4\pi r^3}{3}{/tex}
Atomi fără nucleu?
Referitor la atom, aţi auzit probabil că se poate obţine nucleul acetuia fără electroni (ionizare totală). Dar ce aţi zice despre obţinerea întregului nor de electroni, fără nucleu? Ei bine, acest lucru poate deveni realitate în viitorul apropiat, atunci când se vor construi lasere foarte intense, cu durata unui puls de aproximativ zece attosecunde.
Iuri Gagarin - primul om în spaţiul cosmic
Iuri Gagarin s-a născut la 9 martie 1935 în regiunea Smolensk din Rusia, regiune situată la vest de Moscova. A fost al treilea din cei patru copii ai familiei Gagarin, având un frate cu 10 ani mai mare decât el, Valentin, o soră mai mare, Zoia şi un frate mai mic, Boris.
Învăţaţii Orientului: Abu Rayhan Biruni
Timp de mai bine de jumătate de secol, după căderea Imperiului Roman de Apus şi până la începutul Renaşterii, focarul cunoaşterii lumii noastre s-a mutat, din Grecia şi Italia bântuite de războaie, în Orientul aflat în plină dezvoltare a civilizaţiei islamice.
Secretul urechii muzicale absolute (3)
Prin ce metode putem cultiva abilităţile muzicale de la vârste fragede? Garantează urechea muzicală absolută o carieră de mare succes în domeniul muzical? Iată două din întrebările la care ultima parte a acestui articol încearcă să răspundă.
Cel mai rece loc din Univers
În acest articol vorbim despre cele mai reci obiecte din Univers, cea mai rece zonă şi cea mai mică temperatură realizată în laborator de către om. Spaţiul nu este nici rece, nici cald în sine. În absenţa unor substanţe cu vibraţii termice, temperatura nu are înţeles.
GRECIA
În acest articol veţi putea citi o "radiografie" a Greciei, aşa cum este realizată de Agenţia Centrală de Informaţii (CIA - The World Factbook). Sunt incluse date despre geografie, populaţie, economie, guvernare, comunicaţii, transporturi, sistemul naţional de apărare etc.
SAMOA
În acest articol veţi putea citi o "radiografie" a statului Samoa, aşa cum este realizată de Agenţia Centrală de Informaţii (CIA - The World Factbook). Sunt incluse date despre geografie, populaţie, economie, guvernare, comunicaţii, transporturi, sistemul naţional de apărare etc.