Giải chuyên đề học tập Vật lí 10 Cánh diều bài 1: Xác đinh phương phướng
Dưới đây là phần hướng dẫn giải chi tiết cụ thể cho bộ chuyên đè học tập vật lí 10 cánh diều bài 1: Xác đinh phương phướng. Lời giải đưa ra ngắn gọn, cụ thể sẽ giúp ích cho em các em học tập ôn luyên kiến thức tốt, hình thành cho học sinh phương pháp tự học, tư duy năng động sáng tạo. Kéo xuống để tham khảo
MỞ ĐẦU
Câu hỏi: Steven Callahan (sinh ngày 6 tháng 2 năm 1952) là một tác giả, kiến trúc sư hải quân, nhà phát minh người Mỹ. Năm 1982, ông sống sót sau hai tháng rưỡi trôi dạt trên Đại Tây Dương. Trong suốt thời gian trôi dạt, trước khi được một tàu đánh cá phát hiện ra gần quần đảo Caribbean, ông đã dựa vào các dấu hiệu trên bầu trời, dùng ba bút chì gắn với nhau, thực hiện lộ trình 2897 km của mình một cách chính xác.
Mỗi khi chuyển hướng, bạn cần phải có một điểm mốc. Và giữa biển khơi, điểm mốc chính là những ngôi sao trên bầu trời. Trước khi có GPS, thậm trí, trước cả la bàn, những nhà thám hiểm đã chinh phục các đại dương bằng cách xác định phương hướng nhờ vào việc quan sát. Vào ban đêm, họ xác định lộ trình chủ yếu dựa vào những ngôi sao riêng lẻ hoặc những chòm sao có vị trí được biết trước trên bầu trời. Họ đã dựa vào các chòm sao để xác định phương hướng như thế nào?
Hướng dẫn trả lời:
Khi nghĩ tới cách xác định 4 hướng đông tây nam bắc bằng chòm sao, thông thường sẽ dựa vào vị trí của sao Hôm (hay còn tên gọi khác là sao Mai) trên bầu trời đêm. Sao Hôm hay sao Mai đều là tên tiếng việt của Kim Tinh - hành tinh thứ hai gần mặt trời trong thái dương hệ.
Bởi vì khá gần với mặt trời và trái đất, nên từ vị trí của chúng ta, không quá khó để xác định được vị trí của ngôi sao này - ngôi sao gần như sáng nhất bầu trời và xuất hiện gần với mặt trời, nhất là vào thời điểm hửng sáng hay chập tối trong ngày.
- Nếu bạn thấy kim tinh mọc vào lúc hửng sáng trước khi mặt trời mọc, kim tinh thường được gọi là sao Mai và tọa lạc ở phía đông.
- Nếu bạn thấy kim tinh mọc vào chập tối khi mặt trời lặn xong, kim tinh thường được gọi là sao hôm và tọa lạc ở hướng tây.
Ngoài sao hôm và sao mai, chúng ta cũng có thể xác định 4 hướng đông tây nam bắc dựa trên những chòm sao trên bầu trời. Những chòm sao thường được nhiều người “tin tưởng” để xác định phương hướng là các chòm sao: chòm sao Đại Hùng Tinh, chòm Tiểu Hùng Tinh chòm Lạp Hộ,... Tuy nhiên, phương pháp dựa vào chòm sao này yêu cầu người xác định phương hướng phải có kiến thức cơ bản về thiên văn để tránh việc bị xác định sai hướng.
I. CÁC CHÒM SAO TRÊN TRỜI
Câu hỏi: Ngày này, mô hình bầu trời sao như một vòm cầu còn giúp gì cho chúng ta khi tìm hiểu bầu trời?
- Giúp chúng ta dễ dàng hiểu được chuyển động hằng ngày và hàng năm của các ngôi sao.
- Quan trọng hơn, nó giúp ta dự đoán những chuyển động này một cách tương đối đơn giản. Do đó, khi xác định vị trí các chòm sao, chúng ta sẽ giả định rằng tất cả các ngôi sao đều nằm trên bề mặt của một quả cầu khổng lồ và chúng ta đang ở trung tâm của nó.
Luyện tập: Xác định vị trí các chòm sao Gấu lớn, Gấu nhỏ, Thiên Hậu ở bản đồ sao ở nhà trường.
Chòm sao Gấu Lớn còn được gọi là chòm sao Cán Gáo Lớn. Chòm sao này thường xuất hiện trên đỉnh đầu người quan sát vào mùa xuân và do đó rất dễ quan sát, ở gần chân trời cực Bắc vào mùa thu, ở phía cao trên thiên cầu và lệch về phía Đông Bắc trên bầu trời vào mùa đông và ở phía cao trên thiên cầu và lệch về phía Tây Bắc vào mùa hè. Bảy ngôi sao chính của chòm Gấu Lớn lần lượt có tên là alpha, beta, gamma, delta, epsilon, zeta và eta
Chòm sao Gấu Bé còn được gọi là chòm Cán Gáo Bé. Chòm sao này có phương phụ thuộc vào từng thời điểm quan sát trong đêm và từng đêm trong năm. Đầu Cán Gáo Bé chính là sao Bắc Cực. Tên gọi của bảy ngôi sao trong chòm sao Gấu Bé cũng tương tự như chòm sao Gấu Lớn.
Chòm sao Thiên Hậu được tạo thành từ 5 ngôi sao trên bầu trời phương Bắc, có dạng chữ W hay chữ M, nằm đối diện với chòm sao Gấu Lớn qua chòm sao Gấu Bé. Trong đêm, chòm Thiên Hậu nằm thấp về phía Bắc – Tây Bắc vào mùa xuân, nằm thấp về phía Bắc – Đông Bắc vào mùa hè, gần với thiên đỉnh vào mùa thu và nằm cao về phía Bắc – Đông Bắc vào mùa đông. Năm ngôi sao chính của chòm Thiên Hậu
II. XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ SAO BẮC CỰC TRÊN NỀN TRỜI
1. Chuyển động hằng ngày của bầu trời.
Câu hỏi: Từ mặt đất, mỗi ngày chúng ta thấy các sao chuyển động theo những vòng cung. Những sao ở càng gần thiên cực thì chuyển động theo những vòng cung có bán kính càng lớn hay càng nhỏ?
- Những sao ở càng gần thiên cực thì chuyển động theo những vòng cung có bán kính càng lớn, xa thiên cực thì bán kính càng nhỏ.
2. Xác định vị trí của sao Bắc Cực
Vận dụng: Xác định vị trí sao Bắc Cực trên nền trời ở địa phương bạn.
Tại nơi quan sát, bạn nhìn thấy sao Bắc Cực ở trên đường chân trời khoảng bao nhiêu độ?
Xác định sao Bắc Cực thông qua chòm sao Gấu Lớn
Lấy đoạn có độ dài bằng 5 lần khoảng cách giữa hai ngôi sao trong chòm sao Gấu Lớn thì gặp sao Bắc Cực.
Xác định sao Bắc Cực thông qua chòm sao Thiên Hậu
Kẻ đoạn thẳng vuông góc với γδγδcủa chòm sao Thiên Hậu. Trên đoạn thẳng vừa kẻ, lấy một đoạn có độ dài bằng khoảng 7 lần đoạn γδγδ thì sẽ gặp sao Bắc Cực.
Ví dụ, người quan sát nhìn thấy sao Bắc cực nằm cách chân trời 30°, thì người quan sát đang có mặt tại vĩ tuyến 30°.
Luyện tập: Xác định vị trí sao Bắc Cực ở bản đồ sao (H1.6)
Sao Bắc Cực chính là của chòm sau Gấu Nhỏ
Luyện tập: Ước lượng khoảng cách từ sao γ trong chòm Thiên Hậu đến sao Bắc Cực (so với đoạn γ) trên hình 1.6.
Kẻ đoạn thẳng vuông góc với γδγδ của chòm sao Thiên Hậu. Trên đoạn thẳng vừa kẻ, lấy một đoạn có độ dài bằng khoảng 7 lần đoạn γδγδ thì sẽ gặp sao Bắc Cực.
