О полдне истинном и среднем.
реклама
Интернет-конференция «Цифровые горизонты» Творческая работа на тему: «О полдне истинном и среднем» Выполнила: ученица 7 «а» класса средней школы №1р.п. Степное Шаталина Дарья Научный руководитель: учитель физики Бейбулатова Елена Анатольевна р.п. Степное 2010год Оглавление Введение. 3 I. Измерение времени. 1.1. Немного из истории календаря 4 1.2. Истинные солнечные сутки. 6 1.3. Средние солнечные сутки. 7 II. Виды времени. 2.1 Всемирное время. 9 2.2 Поясное время. 10 2.3 Декретное время. 11 III. «Переход на летнее и зимнее время» 3.1.Целесообразность перехода на «летнее и зимнее время». 12 3.2.Собственные исследования. 15 Заключение. 18 Список литературы 19 Приложение 20 …лишь не многие могут объяснить, что собственно хотят сказать они, когда говорят: 2 «Теперь семь часов вечера…» Что же означает эта цифра? Она показывает, что после полудня протекло 7/24 суток. Но после, какого полудня? Я.И.Перельман. Введение С давних пор люди измеряли время. Время сочетает в себе мгновенья и вечность. Вся жизнь и деятельность людей проходит во времени. Наблюдая смену дня и ночи, они издавна воспринимали течение времени, хотя измерять его научились позднее. Время и его измерение тесно связаны с движением нашей планеты и небесных тел. Поэтому счисление времени, несомненно, возникло на основе наблюдения человеком периодических явлений окружающего его мира еще в глубокой древности и задолго до появления письменности, хотя о природе времени в ту эпоху, конечно, никто ничего не мог сказать. История развития методов измерения времени – это путь от первых грубых часов древнего времени, позволявших измерять время с точностью до нескольких минут в сутки, к современным астрономическим часам, позволяющим измерять время с точностью до тысячных и миллионных долей секунды. Это также путь постепенного расширения доступных измерению промежутков времени вплоть до миллиардов лет и биллионных долей секунды. Цель этой работы: 1. Рассмотреть виды времени. 2. Значение времени в нашей жизни. 3. Целесообразность или не целесообразность перехода на зимнее и летнее время. I.Измерение времени. 1.1. Немного из истории календаря 3 Система счета значительных промежутков времени, основанная на периодических явлениях окружающего мира, называют календарем. Именно календарь позволяет устанавливать определенный порядок счета дней в году; он неотделим от человеческой культуры. Календарь, которым мы постоянно пользуемся в настоящее время, появился не сразу; он имеет свою давнюю, весьма сложную историю, которая не завершена до сих пор, так как современный календарь нельзя назвать совершенным. В 45 году до нашей эры римский император Юлий Цезарь установил то, что стало называться юлианским календарем. В основе юлианского календаря лежит солнечный год, состоящий из 365 дней и 6 часов. Год делится на месяцы, в которых было 30 и 31 день, за исключением февраля, в котором 28 дней. Юлий Цезарь также установил своим декретом, что год начинается 1 января. До этого год начинался 25 марта, что совпадало с началом весны на Северном полушарии. Как оказалось, юлианский календарь (который по-прежнему используется в некоторых местах земного шара), устанавливая год продолжительностью 365 дней и 6 часов, опережал астрономической год почти на 12 минут. Несколько сотен лет эти минуты накапливались, и постепенно юлианский календарь стал опережать действительное время более чем на неделю. В 1582 году была проведена реформа календаря. Провел ее Папа Григорий XIII. В григорианском календаре, которым сегодня пользуется большинство стран мира, ввели дальнейшие изменения так, чтобы год был ближе к астрономическим перемещениям. Календари – довольно жесткая система: каждый год имеет одно и то же количество месяцев и дней. Но движение Земли в точности не соответствуют установленным людьми обозначениям времени. В действительности Земля делает полный оборот вокруг Солнца приблизительно за 365,25 дня. Эту дополнительную четверть суток необходимо учитывать в календаре – в противном случае постепенно нарушится соответствие между календарем и временами года. Чтобы скорректировать ситуацию, в календаре каждые 4 четыре года добавляется один день в году. И этот год называется високосным. Когда календарь разрабатывался, то астрономы понимали, что даже добавление одного дня каждые четыре года не обеспечивает точного соответствия календаря фактическому движению Земли. Поэтому было решено следующее: если такой четвертый год будет приходиться на год окончания века (то есть год, оканчивающийся на два нуля), который не делится на четыреста (например, 1700 или 1900 год), то в таком году лишний день добавляться не будет. В настоящее время обсуждается проблема создания такого календаря, в котором год разделялся равномерно на полугодия и кварталы, а каждая дата имела бы постоянный день недели. 1.2. Истинные солнечные сутки Момент верхней кульминации Солнца называется истинным полднем. В этот момент часовой угол Солнца t⊙ = 0 ч, а время принимается равным T⊙ = 12 ч. 5 Следовательно, время, измеряемое по положению Солнца и называемое истинным солнечным временем, T⊙ = t⊙ + 12 ч, т.е. измеряется часовым углом Солнца, увеличенным на 12 ч. Промежуток времени между двумя последовательными одноименными (верхними или нижними) кульминациями центра солнечного диска называется истинными солнечными сутками. За начало истинных солнечных суток принята истинная полночь (момент нижней кульминации Солнца), в которую t⊙ = 12 ч, а истинное солнечное время T⊙ = 12 ч + 12 ч = 24 ч, или T⊙ = 0ч, т.е. оканчиваются текущие солнечные сутки и начинаются новые. Время, протекшее от нижней кульминации Солнца до любого другого его положения, выраженное в долях истинных солнечных суток (в истинных солнечных часах, минутах, секундах), называется истинным солнечным временем. Но так как видимое движение Солнца происходит не по небесному экватору, а по эклиптике, наклоненной к нему на 2327, и это движение неравномерно, потому что орбита Земли имеет эллиптическую форму, из-за чего скорость ее движения в разное время года неодинакова. Поэтому продолжительность истинных солнечных суток в течение года несколько меняется, что не позволяет их использовать в практической жизни. 1.3. Средние солнечные сутки Для того чтобы продолжительность суток оставалась неизменной в течение года, создана воображаемая (фиктивная) точка, равномерно движущаяся по 6 небесному экватору в ту же сторону, что и Солнце по эклиптике, и называемая средним экваториальным солнцем. Полный оборот по экватору эта воображаемая точка совершает за то же время, за которое Солнце делает полный оборот по эклиптике. Средними солнечными сутками (или просто средними сутками) последовательными называется промежуток одноименными времени кульминациями между среднего двумя солнца. Длительность средних суток постоянна и превышает продолжительность звездных суток на 3 мин. 56 с. Середина средних суток называется средним полднем, а их начало - средней полночью. Средний полдень и средняя полночь совпадают с истинными четыре раза в год: 15 апреля, 14 июня, 31 декабря и 25 декабря. В остальные дни года средний полдень и средняя полночь наступают то несколько раньше, то несколько позже истинных.. Время, протекшее от нижней кульминации среднего экваториального солнца до любого другого его положения, выраженное в долях средних солнечных суток (в средних часах, минутах, секундах), называется средним солнечным временем или просто средним временем. Среднее экваториальное солнце на небе ничем не отмечено, поэтому измерить его часовой угол нельзя, и среднее солнечное время получают путем вычислений по определенному из наблюдений истинному солнечному или звездному времени. Разница между средним солнечным и истинным солнечным временем называется уравнением времени. В любой момент среднее солнечное время Tm равно истинному солнечному времени T⊚ плюс уравнение времени η, т.е. Tm = T⊚+η, где η имеет положительное значение, когда истинное Солнце находится на эклиптике впереди среднего, и отрицательное – когда среднее солнце находится впереди истинного. Средние сутки содержат 24 средних часа, каждый час - 60 средних минут, каждая минута – 60 средних секунд, так что в сутках содержится 1440 минут, или 86400 секунд. Эти единицы 7 имеют строго постоянную продолжительность и используются для счета времени в науке, технике и общественно-производственной жизни. II.Виды времени. 2.1. Всемирное время 8 Время, определяемое по моменту кульминации среднего солнца в данном месте Земли (на данном географическом меридиане) и одинаковое для одного и того же меридиана, называется местным средним временем. Для любой точки одного и того же меридиана местное время сохраняет постоянное значение, но с изменением долготы места наблюдений меняется и местное среднее время. Началом отчета долгот служит меридиан, проходящий через астрономическую обсерваторию в Гринвиче (Великобритания). Долгота этого меридиана принимается равной нулю и к востоку от Гринвича считается положительной, а к западу – отрицательной. Местное среднее время гринвичского меридиана носит название всемирного (мирового) времени. В различных точках Земли, находящихся западнее или восточнее гринвичского меридиана, верхняя кульминация центра Солнца наступает в различные моменты всемирного времени. При разности географических долгот мест расположения наблюдателей в 15 разность времен кульминации для них составляет 1 час. 2.2. Поясное время. 9 Наличие в разных пунктах, лежащих на разных медианах, своего местного времени приводило ко многим неудобствам. Поэтому в 1884 году (в России в 1919 году) ввели поясное время. Земной шар был разделен на 24 часовых пояса по 15 в каждом. Им были присвоены номера от 0 до 23. Внутри каждого пояса время считается одинаковым – среднепоясным. При переезде из одного пояса в другой стрелки часов передвигаются сразу на один час. На часах всех стран, живущих по поясному времени, в один и тот же момент положение минутных стрелок совпадает, а часовых – различается на нуль или целое число часов. При этом разница времени поясов определяется достаточно просто, а внутри каждого из них отличие поясного времени от солнечного меньше часа.Границы часовых поясов не везде проведены точно по меридианам, так как иначе граничной линией иногда пересекались бы города, и в разных концах одного и того же города было бы разное время. Все населенные пункты живут по времени центрального меридиана своего часового пояса, и их поясное время Tn связанно с гринвичским (всемирным) временем Tₒ формулой Tn = Tₒ + n, где n – номер часового пояса, равный целому числу часов.Среди часовых границ есть такая, при переходе через которую наряду с изменение времени на один час производится и изменение даты. Условились, что эта линия проходит по меридиану 180 восточной долготы, между материками Азии и Северной Америки. Таким образом, Новый год начинается сначала на Камчатке, потом в Сибири, затем в Европе, а ровно через сутки – на Аляске и в Америке. В поясной системе счета времени имеется поясной полдень и поясная полночь, с которой начинается новая календарная дата. В пределах одного часового пояса поясной полдень (или поясная полночь) наступает одновременно. На центральном меридиане часового пояса поясной полдень совпадает со средним полднем, а поясная полночь – со средней полночью. На остальных территориях такого совпадения нет. На полюсах, где сходятся все меридианы, поясное время теряет смысл. Поэтому арктические исследователи пользуются временем нулевого меридиана. 10 2.3. Декретное время На территории Российской Федерации действует декретное время. Оно введено с целью более рационального использования светлой части суток и отличается от всемирного на номер часового пояса плюс 1 час (в летний период - дополнительно еще 1 час). Декретное время введено постановлением СНК СССР от 16 июня 1930 года. В период с 1982 по 1986 решением правительства СССР декретное время было отменено в 30 областях и автономных республиках России, в республиках Прибалтики, а с 31 марта 1991 года на всей территории СССР (при этом переход на летнее время сохраняется). 23 октября 1991 года Верховный Совет РСФСР принял решение о возврате к декретному времени на территории России, которое было осуществлено 19 января 1992 года Новосибирской, (кроме Астраханской, Волгоградской, Кировской, Самарской, Саратовской областей и Удмуртской республики). В системе декретного времени существуют декретный полдень и декретная полночь, с которой начинается новая календарная дата. Декретный полдень и декретная полночь наступают на один час раньше поясных и всегда раньше средних. Жителям и учреждениям совершенно безразлично, какое время принято на их территории – поясное или декретное, и они называют его местным. О всех событиях официальные документы, печать, радио, телевидение и т.д. сообщают со ссылкой на местное время, хотя в действительности это время декретное или поясное, в зависимости от принятой системы счета времени. Таким образом, сама жизнь вносит коррективы в астрономическую терминологию, и с этим необходимо считаться, т.е. местным временем называть время, действующее на данной территории, а астрономическое время, связанное с географической долготой, именовать средним временем, а не местным. 11 III. «Переход на летнее и зимнее время». 3.1.Целесообразность перехода на «летнее и зимнее время». Летнее время – время, сдвинутое на 1 час вперед относительно времени, принятого в данном часовом поясе. Оно вводится во многих странах в летний период с целью экономии электроэнергии на освещение. В зимний период время «сдвигают» обратно, возвращаясь к «зимнему времени». Переход на летнее время осуществляется в последнее воскресенье марта, на «зимнее» - в последнее воскресенье октября. Из-за этого октябрь является самым длинным месяцем в году. В настоящее время 76 стран используют летнее время (в США, Канаде, Австралии, Новой Зеландии, Парагвае, Бразилии, Аргентине, Чили, странах Европы, на всей территории России и др. странах, причем в 10 из них оно применяется не во всех регионах). В 128 странах летнее время не используют (в Японии, Китае, Индии, Сингапуре, а также в странах бывшего СССР - Узбекистане, Таджикистане, Грузии, Казахстане, Киргизии). Перевод стрелок на летнее время целесообразен не во всех широтах. В тропических широтах (менее 23,5) времена года выражены незначительно, и продолжительность светового дня не меняется на протяжении всего года. В полярных широтах (более 66,33) существует другое явление – полярный день (длящийся практически весь летний период) и полярная ночь (длящаяся весь зимний период). Фактически эффективная зона перевода стрелок лежит в пределах от 30 до 55 широт. В различных странах идет оживленная политическая борьба за сохранение или отмену летнего времени. За сохранение ратуют энергетики, производители спортивного инвентаря и сети розничной торговли, за отменуздравоохранение, транспорт и фермеры. В городах перевод стрелок малоэффективен – поскольку большинство офисов, магазинов, учебных заведений и производств используют освещение весь рабочий день. Наибольший эффект может быть достигнут в сельской 12 местности – но там обычно действует плавающий трудовой график, привязанный к световому дню. Споры о целесообразности перехода на летнее время уже несколько десятилетий продолжаются в странах ЕС, в США и в России. По приблизительным оценкам, сделанным РАО ЕЭС (прекратившим свое существование в 2008 году), перевод стрелок позволяет сэкономить ежегодно около 4,4 млрд килловат-часов. Если разделить это количество на все население России (которое составляет около 141 млн. человек), то каждый из россиян сэкономит в год по 31 кВт·ч, т.е в пересчете на тарифы энергетических компаний (1,85 руб/кВт·ч) – почти по 60 рублей в год, а все вместе – 8 млрд 140 млн рублей. Однако по данным американских и европейских ученых, перевод часов не снижает, а повышает на 1-4% потребление электроэнергии за счет потребности в отоплении в зимнее время и кондиционировании помещений – летом. Регулярно при переводе стрелок часов отмечаются серьезные проблемы в транспорте, в частности, на железных дорогах. Исследования в США, Великобритании, Испании и Бразилии показали, что непосредственно после перевода времени возрастает число дорожно-транспортных происшествий, но затем их число снижается. Критики летнего времени говорят о негативном влиянии перевода часов на здоровье людей и указывают на то, что экономическая польза летнего времени не доказана. Директор Центра социальной и судебной психиатрии им. Сербского Татьяна Дмитриева утверждала по поводу перевода часов, что «Серьезных отклонений – эмоциональных, психиатрических или физических это не вызывает», отмечая незначительность изменения режима и наличие недели перестройки, без каких-либо негативных последствий для организма. Но по результатам исследований Российской академии медицинских наук, переходный период негативно отражается на здоровье человека, а именно: работоспособность снижается на 10 %, количество инфарктов возрастает в 1,5 раза, количество самоубийств увеличивается на 66%, количество 13 несчастных случаев – на 29%, заметно увеличивается количество вызовов «Скорой помощи». Согласно этим данным, общая годовая смертность из-за перевода стрелок вдвое превышает число смертей в автокатастрофах. Ситуация нормализуется только к концу третьей недели после перевода стрелок на час раньше. 12 ноября 2009 года президент РФ Дмитрий Медведев в Послании Федеральному Собранию Российской Федерации заявил, что нужно рассмотреть целесообразность переходов на летнее и зимнее время: «Это касается, кстати, и целесообразности перехода на летнее и зимнее время. Здесь тоже нужно сравнить все выгоды от экономии, очевидные неудобства, но сделать это надо». Незамедлительно в Государственную Думу депутатом фракции «Единая Россия» Василием Захарьящевым бы внесен законопроект «О переходе РФ к поясному времени». В данном проекте также предполагается упразднить декретное время. 14 3.2.Собственные исследования. Проблема исследования: Эффективность перехода на «летнее и зимнее время » на примере учащихся школы МОУ СОШ №1 р.п. Степное Советчкого района Саратовской области. Цели исследования: Изучение психофизического и эмоционального состояний учащихся нашей школы в течении первой недели « перехода на «летнее и зимнее время » Объект исследования: Объектом данного исследования являются учащиеся различных классов (с 1 по 11классы) нашей школы. Исследования проводились посредством анкетирования учащихся. Анкета: 1. Вы ученик, какого класса? 2. Как вы относитесь к переходу на «зимнее и летнее время»? а) положительно, б) отрицательно, в) никак. 3. Вы «сова», или «жаворонок»? 4. Когда, по вашему мнению, необходимо переводитьстрелки часов в будний или выходной день? 5.Как вы относитесь к тому, что при осеннем переводе часов у вас появляется возможность поспать на 1 час больше? а) положительно, б) отрицательно, в) все равно. 6. Как вы относитесь к тому, что при весеннем переводе часов на отдых остается на час больше времени. а) положительно, б) отрицательно, в) все равно. 7. Ухудшается ли ваше состояние в первые дни после перевода стрелок часов на «летнее, или зимнее время»? а) да, б) нет, в) не зависит. 8. Какова ваша активность на уроках в первые дни после перевода стрелок 15 часов на «летнее, или зимнее время»? а) как обычно, б) более активен, в) менее активен. 9. Какова ваша утомляемость на уроках в первые дни после перевода стрелок часов на «летнее, или зимнее время»? а) как обычно, б) утомляюсь быстрее, в) утомляюсь медленнее. 10. Изменяется ли ваше интеллектуальное состояние в первые дни после перевода стрелок часов на «летнее, или зимнее время»? а) нет, б) да в лучшую сторону, в) да в худшую сторону. 11. Как долго ваш организм адаптируется к новому времени? а) сутки, б) несколько суток, в) более длительный промежуток времени. Результаты анкетирования. В анкетировании пиняло участие более 150 учащихся (с 1 по 11 классы) нашей школы. По результатам анкетирования можно сделать следующие выводы: 1.Приблизительно половина опрошенных относит себя к категории «сов, другая половина – к категории «жаворонков». 2. Приблизительно половина опрошенных учашихся относится к переходу на «зимнее и летнее время» положительно, другая половина – отрицательно. 3. 100% учащихся согласны с тем, что лучше осуществлять перевод стрелок часов в выходной день. 4.В подавляющем большинстве случаев ученики достаточно быстро адаптируются к новому времени и даже не успевают почувствовать серьезного дискомфорта из-за необходимости "подстраиваться" под переведенные стрелки часов. 5.Многие ученики относятся положительно и к осеннему, и к весеннему переводу часов - в первом случае им нравится то, что можно поспать на час больше, а во втором - что уже через несколько дней незначительное недосыпание перестает быть серьезной проблемой, но ощущение того, что 16 школьные занятия заканчиваются раньше обычного и на отдых остается на час больше времени, сохраняется. 6. Большинство учащихся отмечают, что их утомляемость, активность, а такжеинтеллектуальное состояние не изменяется в связи с переводом стрелок часов на «летнее, или зимнее время», так как адаптационный период обычно длится не более 1-2 суток. Конечно, результаты данного анкетирования нельзя считать абсолютно достоверными. Во-первых, в подобных исследованиях, направленных на изучение заведомо субъективных процессов, должно принимать участие значительно большее число людей. Во-вторых, для получения действительно точных данных необходимо не просто опрашивать участников исследования, а проводить обследования каждого из них до и после перевода стрелок на протяжении как минимум 2-3 лет, изучая состояние организма человека не по его рассказам, а по максимально объективным наблюдениям. 17 Заключение. Работая над данной темой, я поставила перед собой следующие задачи: 1. Рассмотреть виды времени. 2. Значение времени в нашей жизни. 3. Целесообразность или не целесообразность перехода на зимнее и летнее время. Работая над данной темой, я провела анкетирование среди учащихся нашей школы. Конечно, результаты данного анкетирования нельзя считать абсолютно достоверными. Во-первых, в подобных исследованиях, направленных на изучение заведомо субъективных процессов, должно принимать участие значительно большее число людей. Во-вторых, для получения действительно точных данных необходимо не просто опрашивать участников исследования, а проводить обследования каждого из них до и после перевода стрелок на протяжении как минимум 2-3 лет, изучая состояние организма человека не по его рассказам, а по максимально объективным наблюдениям. Время – понятие не только физическое, но и философское.Время существовало существует и будет существовать не зависимо от нас и знаших знаний о нем. Человек укрощает время, заставляя ег «работать» на благо человечества. Значение времени в нашей жизни очень велико. …лишь не многие могут объяснить, что собственно хотят сказать они, когда говорят: «Теперь семь часов вечера…»Что же означает эта цифра? Она показывает, что после полудня протекло 7/24 суток. Но после, какого полудня?... 18 Список литературы: 1. Время и его измерение. Завельский Ф.С.-5-е издание .-М.:Наука 1987. 2. Все обо всем. Популярная энциклопедия для детей (том 8).Составитель Шалиева Г.П. Компания «Ключ-С»Филологическое общество «Слово»ТКО АСТ. М.:1994. 3. Время и календарь. – М.: Наука.1989. 4. Книга для чтения по астрономии. Дагаев М.М.. М.: Просвещение 1998. 5. Рассказы о календаре. Шур Я.И. М.: Госиздат.1962. 6. Приложение к газете «1 сентября» - Физика. №33, сентябрь 1996. 7. Знциклопедия для детей ( том 8) /Астрономия / под редакцией М. Аксенова. М.: Мир энциклопедий «Аванта»2009. 8.Я познаю мир: География. Детская энциклопедия. Автор составитель Маркин В.А. и другие. – М.: ООО «Издательство АСТ»2005. 9. http://ru.wikipedia/ org/wiki 19 Приложение №1. Переход на зимнее и летнее время. Весной: Переход с «нормального» на летнее время. Осенью: Переход с летнего на «нормальное» время 20 Приложение №2. Экономия электроэнергии. Приложение №3. Карта регионов. регионы, где применяется переход на летнее время никогда не было регионы, где переход был отменён 21 регионы, где перехода на летнее время
