Размещено 2 года назад по предмету Астрономия от zasminasavuskina120

Тема: Визначення висоти (кульмінації) Сонця за допомоги гномона.
Мета: виміряти кількість сонячної енергії, яку отримує певна ділянка поверхні Землі протягом певного часу.
Обладнання: олівець, лінійка.

ВИКОНАННЯ РОБОТИ
1. На рівній сонячній ділянці чітко вертикально встановіть стрижень гномона (або олівець).
2. Близько 12 години дня відмітьте кінець тіні кілочком в точці Б; у цей час тінь є найкоротшою і вказує напрям на північ.
3. Виміряйте довжину тіні (відрізок АБ). (Або виміряйте довжину олівця Н та тіні L від сонячного світла. Для цього установіть олівець перпендикулярно до площини стола. )
4. Знайдіть кут падіння і сонячних променів за формулою:
і = arctg (H/L).
5. Визначте площу шкільного подвір’я S
6. Обчисліть, яку енергію отримує від Сонця шкільне подвір’я протягом 1 год.
7. Результати запишіть у таблицю:
H, м
L, м
i°
S, м²
Е, кВт*год
9. Зробіть висновок.

Ответ на вопрос

Ответ на вопрос дан Artem54676

Відповідь:
Висновок:
З використанням гномона було виміряно висоту Сонця на певній ділянці поверхні Землі. Для цього була використана формула і = arctg (H/L), де H - висота стрижня гномона, L - довжина тіні стрижня в момент його найкоротшої довжини.
На основі цих даних було визначено, що шкільне подвір'я має площу S м². Припустимо, що за годину з даної ділянки було отримано Е кВт*год енергії від Сонця.
Отже, вимірюючи висоту Сонця за допомогою гномона, ми можемо визначити кількість сонячної енергії, яку отримує певна ділянка поверхні Землі. Ця інформація може бути корисною для розрахунку ефективності використання сонячної енергії на певній території.
Пояснення:
1. Ответ на вопрос
  
  Ответ на вопрос дан ppp6491
  
  Научили бы, как это на основании данных о длине стержня гномона и длины его тени определить площадь школьного двора. У Вас написано что это возможно. Как?
2. Ответ на вопрос
  
  Ответ на вопрос дан ppp6491
  
  Предположим, что мы хотим провести работу сегодня 12 марта. У нас имеется гномон (палочка) длиной 50 см. Установив его строго вертикально в 12 часов дня, мы измерили длину его тени, она оказалась равна 61,7 см. Таким образом, при Н = 50 см L = 61,7 см. arctg(50/61,7) = arctg(0,81) ≈ 39°. Это угол между солнечными лучами и плоскостью горизонта.
3. Ответ на вопрос
  
  Ответ на вопрос дан ppp6491
  
  Количество солнечной энергии, получаемой школьным двором в течение 1 ч 12марта, определяется выражением: E=qtS cosh, где q= 1,4 кВт/м2 - солнечная постоянная, или количество энергии, получаемой единицей поверхности Земли. Теперь будьте особенно внимательным. К сожалению, во всех подобных заданиях, которые здесь на проекте появляются с этой темой, под углом h в этой формуле, подразумевают именно тот угол, который мы ищем с помощью гномона и его тени.
4. Ответ на вопрос
  
  Ответ на вопрос дан ppp6491
  
  Т.е. в нашем случае угол 39°. Но это неверно. h – это угол падения солнечных лучей. В оптике под углом падения лучей
  подразумевают угол между лучами и нормалью к поверхности в точке падения. Следовательно, в нашем случае угол падения будет равен 90° – 39° = 51° . Таким образом, количество солнечной энергии, полученное школьным двором площадью 95м², будет равно Е = 1,4* 1 * 95*cos(51°) = 1,4*95*0,62932 ≈ 83,7 кВт.ч.
5. Ответ на вопрос
  
  Ответ на вопрос дан ppp6491
  
  Таблицу, думаю, заполните сами.
  Вывод: Чем больше площадь двора, и чем выше поднимается Солнце над горизонтом, тем большее количество солнечной энергии можно получить.