i
i
“Prosen-Izmeri” — 2010/5/31 — 14:17 — page 1 — #1 i
i
i
i
i
i
List za mlade matematike, fizike, astronome in računalnikarje
ISSN 0351-6652
Letnik 15 (1987/1988)
Številka 2
Strani 114–115
Marijan Prosen:
IZMERI KOTNO HITROST VRTENJA ZEMLJE
Ključne besede: astronomija, merjenje.
Elektronska verzija: http://www.presek.si/15/874-Prosen.pdf
c© 1987 Društvo matematikov, fizikov in astronomov Slovenije
c© 2010 DMFA – založništvo
Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali
posameznih delov brez poprejšnjega dovoljenja založnika ni dovo-
ljeno.
'-''-/ UllNn"11 10, '.-' " _1 u: IL' ,
IZMERI KOTNO HITROST VRTENJA ZEMLJE
~----~- - -----------p'
.....--gTba nje zvezde.....--.....--
.-/'
/'
Slika 1. K merjenju kotne hitrosti vrtenja Zemlje. Opomba: Palici morate biti dovolj viso-
ki, da brez težav opazujemo prečkanje zvezde čez del neba, ki ga zajameta palici. Če
opazujemo prečkanje zvezde , ki ima dosti večjo (manjšo) višino od 45°, upoštevamo, da
je w = a/(t. cos li), kjer je li deklinacija zvezde. Podrobnosti glej v knjižici Astronomska
opazovanja, Presek, 1977 /78, št. 5, str. 239 .
* Najprikladnejše zvezde za opazovanje so: Spika v ozvezdju Device (spomla-
d i). Atair v Orlu (poleti in jeseni). Rimščice v ozvezdju Oriona (pozimi) .
114
To, da se Zemlja vrti od zahoda proti vzhodu in da se venem dnevu enkrat
zavrti, že veš. Kotna hitrost vrtenja Zemlje, to je kot, za katerega se Zemlja za-
suče v časovni enoti, je pomemben astronomski podatek, ki ga je dobro pozna-
ti tudi v navadnem življenju. Morda niti ne veš, da tudi ta podatek poznaš.
Prav res. V 24 urah se Zemlja zasuče za 360~ veni uri se zavrti za 3600/24 =
= 150 , veni minuti za 15', veni sekundi za 15", Torej je kotna hitrost vrtenja
Zemlje w = 150 Ih (150 na uro) = 15'/min (15 kotnih minut na minuto) =
= 15"/s (15 kotnih sekund ha sekundo).
Tu ti bomo pokazali, kako kotno hitrost Zemljinega vrtenja izmeriš iz na-
videz nega gibanja zvezd. Opazovanje izvedeš s prostim očesom. Najbolje je, da
opazujeta dva . Eden meri, drugi zapisuje meritve. Nato vlogi zamenjata.
Vzameš dve okoli 1,5 m dolgi ravni palici (droga, deski), ki ju zapičiš
navpično v tla v južni smeri od svojega opazovališča, kot kaže slika. Izmeriš
razdaljo d med obema vzporednima palicama. Jasnega večera udobno sedeš na
klop ali pa v travo tako, da v južni smeri brez težav opazuješ prečkanjezvezd
čez del neba, ki ga omejujeta palici (slika 1). Izbereš svetlo zvezdo * na južni
strani neba okoli 450 nad obzorjem tako, da bo zanesljivo prečkala del neba
med palicama. Izmeriš še razdaljo r od sredine med obema palicama do očesa.
Tako izračunaš kot a, ki ga s tvojega opazovališče oklepata palici in ga bo
prečkala zvezda. Ta kot izračunaš iz enačbe al3600 = dl2 1T r, kjer izmerjena
d in r poznaš.
Ves čas opazuješ z istega opazovališča. Opazuješ z enim očesom (zakaj?)
in se ne premikaš. Zabeležiš čas ti, ko zvezda zaide za prvo (levo) palico.
Nato se zvezda spet pojavi. Navidezno se giblje proti drugi (desni) palici. Po-
trpežljivo čakaš in zabeležiš še čas t 2 , ko zvezda zaide za drugo palico.
Zvezda se navidezno giblje od vzhoda proti zahodu (od leve proti desni).
ker se Zemlja vrti z enako kotno hitrostjo kot nebesna krogla, le v nasprotnem
smislu. V času t =t 2 - ti se zvezda navidezno premakne za kot a, za enak kot,
a v nasprotnem smislu, pa se v istem času zavrti Zemlja. Veni sekundi se torej
Zemlja zasu če za kot alt, ki je ravno merjena kotna hitrost Zemlje, torej
w = alt. Naredi več meritev z različnimi zvezdami in izračune] povprečno
vrednost za w. Bodi čim bolj natančen!
Izmeriš: d = cm
r= cm
lzračunaš: a =d. 3600/2 1T r = ........ o
ti = S
t2 = S
s => ..... h
Marijan Prosen
Sledi: w = alt = oIh
115