Модель движения луны земли вокруг солнца

БлогNot. Простая модель «Солнце, Земля и Луна» на Javascript

Простая модель «Солнце, Земля и Луна» на Javascript

Простая — значит, буквально на 3 картинках и одной канве. Правда, Луна, как видно «прячется» в тени Земли от Солнца, это единственное усложнение, чтобы показать принципы дальнейшей модификации примера.

Подход к позиционированию картинок использован «самый современный», то есть, мы не пересчитываем «вручную» полярные координаты в декартовы, а используем возможности яваскрипта по переносу, сдвигу и повороту плоской системы координат. С учётом всего этого, сделать скрипт с вращающимися вокруг Солнца Землёй и Луной не сложнее, чем идущие часики со стрелками.

Размер канвы в теге предполагается квадратным, хотя и не обязательно, картинки также лучше использовать квадратные. Исходник, который можно сохранить в формате файла .html , предполагает, что картинки с именами sun.png , earth.png и moon.png находятся в той же папке, что и сам скрипт. Если нужно, это легко изменить.

Числовые константы в скрипте тоже можно менять, но я был бы с этим поосторожнее, ведь мы пересчитываем всё в целые пиксельные координаты и, например, при неудачном сочетании скоростей Земли и Луны последняя может где-то «запрыгать».

Все действия по рисованию Земли подробно закомментированы, остальное, думаю, будет ясно по аналогии 🙂

Помните также, что модель с неподвижным Солнцем в середине имеет к реальности не очень много отношения, а на самом деле наша Солнечная система движется примерно вот так:

Какими будут расстояния от Земли до Солнца и ближайшей звезды, если мы решим соблюдать масштабы для объектов и расстояний между ними?

Подсчитать это несложно. Представим, что Землю мы изобразили крошечной пылинкой или маковым зёрнышком с диаметром 0,5 мм (реальный диаметр Земли, напомним,

Тогда Солнце, имеющее диаметр примерно 1390600 км, будет размером примерно с шар бильярда-американки (диаметр такого шара 57 мм, а диаметр Солнца в этом масштабе станет порядка 54,5 мм). Положить этот бильярдный шар нужно будет почти на 6 метров от пылинки (150000000 км от Земли до Солнца или примерно 5,88 м в нашем масштабе).

Где будет находиться ближайшая к нам звезда, например, Альфа Центавра, имеющая схожий с Солнцем размер и отстоящая от него на

39900000000000 км? Увы, даже не на соседней улице. Расстояние до неё в нашем масштабе составит около 1565 км и будет соответствовать расстоянию от Новосибирска до Челябинска.

08.02.2018, 13:25; рейтинг: 4214

Источник

Модель земли и солнца. (ТЕЛЛУРИЙ)

ЦЕНА: 3 500 рублей.

Школьная демонстрационная модель

Теллурий (Модель Солнце-Земля-Луна)

— динамическая модель, показывающая вращение луны и земли вокруг солнца и луны вокруг земли одновременно.

Позволяет понять механизм вращения, его специфику, научить ребенка самостоятельно определять цикличность.

Теллурий наглядно демонстрирует как происходят солнечные и лунные затмения.
Технические характеристики, комплектность:
Габаритные размеры (длина, ширина, высота), см………….. 28*20*19
Вес, кг, не более………………………………………………………………… 2,7

В комплект входят:

теллурий – 1 шт.,
подставка – 1 шт.,
батарейки (1,5 В) – 2 шт., (не всегда в комплекте)
руководство по эксплуатации – 1 шт.

Прибор закрепляется в подставке при помощи винта.
Модель Солнца – шар со съемной верхнего полушария. В нижнем полушарии установлена лампочка с глазком, через который свет Солнца падает на модель Земли и ее спутник луну.

Лампа находящиеся в солнце включается кнопкой под его основанием и питается от 3В,. Чтобы поменять батарейки, снимается крышка «Солнца» (она закреплена штырями).
Глобус Земли насажен на ось, наклоненную к плоскости земной орбиты под углом 66,5°. Вся система передач теллурия устроена так, что при обращении профильной штанги вокруг подставки против часовой стрелки глобус также вращается против часовой стрелки. Ось глобуса держит неизменное направление в пространстве, что дает возможность демонстрировать смену времен года: Зима, Весна, Лето, Осень.
Луна вращается одновременно с движением Земли также против часовой стрелки.

За один оборот Земли вокруг Солнца Луна делает 12 оборотов вокруг Земли, что соответствует двенадцати месяцам в году.

Источник

Как вращаются Земля, Луна и Солнце

Луна, Земля, Солнце — три важнейших небесных тела, определяющих существование человечества. Первое поддерживает стабильность вращения нашей планеты, влияет на приливы и отливы, второе — наш родной дом, а третье обеспечивает поступление к нам тепла и света.

Размеры Солнца и Луны

Для понимания природы солнечных затмений нужно знать, во сколько раз Луна меньше Солнца. Диаметр центральной звезды нашей системы составляет 1,4 млн км, аналогичный параметр земного спутника — почти 3,5 тыс. км, разница составляет примерно 400 раз.

В то же время Луна находится ближе к Земле, почти в те же 400 раз (при нахождении этих объектов в некоторых точках относительно планеты): на расстоянии около 385 тыс. км, в то время как дистанция от нас до центра Солнечной системы равна 150 млн км.

И хотя светило расположено от нас намного дальше, чем спутник, земному наблюдателю они часто кажутся на небе равными по величине.

Это и есть объяснение солнечных затмений: спутник полностью или частично перекрывает собой Солнце.

Смена лунных фаз

В разных положениях Солнца, Земли и Луны относительно друг друга светлую часть нашего спутника мы видим по-разному.

Части, освещенные светом центральной звезды, называются лунными фазами, это:

новолуние;
первая четверть;
полнолуние;
последняя четверть.

Иногда выделяют 2 промежуточные фазы: растущую (молодую) и убывающую (стареющую) луну.

Во время новолуния спутник земному наблюдателю не виден, потому что находится между планетой и Солнцем, и к планете обращена его темная сторона, не освещенная звездой. Некоторое свечение лунного диска в этот период все же можно заметить, оно имеет характерный пепельный оттенок, который небесному телу придает солнечный свет, отраженный от Земли.

Через два дня наступает фаза растущей луны, или неомения — это первое после новолуния появление объекта на небе, когда он имеет вид узкого серпа. С каждым днем он увеличивается в размерах и через 7 суток принимает вид полукруга, появляющегося вскоре после заката на западе или юго-западе.

Относительно светила Луна в этой фазе расположена на 90° в восточном направлении, ее видно только вечером и в первой половине ночи.

Через 2 недели после начала лунного цикла наступает полнолуние: Луна расположена в противостоянии с нашей звездой, в сторону Земли обращено все ее освещенное полушарие. Она восходит в момент захода солнца, видна всю ночь и заходит на рассвете.

Еще через неделю начинается фаза последней четверти: спутник имеет вид полукруга, видимого в восточной части неба во второй половине ночи и перед восходом.

Он будет постепенно уменьшаться в размерах и в последние дни примет вид тонкой буквы «С».

Все указанное справедливо для наблюдения из северного полушария Земли. В южном полушарии положения серпа и полукруга противоположные: букву «С» напоминает не убывающий, а растущий месяц.

Совсем иной вид спутник в разных фазах имеет на экваторе, там положение его освещенной части не вертикальное, а горизонтальное. Например, стареющая луна имеет вид узкой лодки, расположенной в нижней половине диска.

Для расчетов принята продолжительность каждой из 4 основных лунных фаз в 7,38 земных дней, но их фактическая длительность постоянно немного меняется из-за вытянутости орбиты спутника и непостоянства его орбитальной скорости.

Так как лунный месяц короче большинства земных (29,5 дней вместо 30 или 31), 1 раз в год в календарном месяце может случиться второе полнолуние. Это явление получило название «Голубая Луна».

Такое наименование обусловлено не изменением оттенка земного спутника, а происхождением из английского фразеологизма «Однажды при голубой луне», смысл которого можно трактовать как «После дождичка в четверг», т. е. никогда. Голубой цвет сателлит может принимать, но это явление крайне редкое и объясняется оптическим эффектом.

Орбитальные характеристики Луны, Земли и Солнца, схема взаимного вращения

Луна совершает 3 вида движений:

вращается вокруг своей оси, совершая полный оборот примерно за 27,3 земных дней;
обращается вокруг нашей планеты по эллиптической орбите с точно таким же (27,3 суток) периодом;
обращается вокруг Солнца в связке «Земля-Луна».

Равенство периодов собственного вращения и обращения Луны вокруг Земли объясняет, почему она всегда повернута к нам одной стороной.

Земля совершает 2 вида движения: вокруг своей оси и вокруг Солнца. В первом случае движение происходит в направлении с запада на восток, и это явление объясняет смену времени суток. На освещенной половине земного шара наблюдается день, а на обратном — ночь.

Каждый такой оборот называется сутками, он длится 23 часа 56 минут и несколько секунд, но для расчетов длительность этого периода принята равной 24 часа.

Вращение планеты вокруг Солнца происходит по эллиптической орбите, среднее расстояние от центральной звезды — около 149,6 млн км, орбитальная скорость — в среднем 29,8 км/с. При этом в перигелии (ближайшей к светилу точке) Земля движется быстрее, со скоростью более 30 км/с, а в самой удаленной позиции (афелии) — медленнее 29,3 км/с.

За время 1 полного витка вокруг Солнца планета делает 365,25 собственных оборотов — это количество дней в 1 астрономическом году. Календарный аналогичный период, в котором сутки приняты равными 24 часам, длится 365 дней, но через каждые 3 годовых срока в календарь добавляется четвертый особый — високосный, с дополнительным 366-м днем.

Солнце неподвижно относительно Земли, но оно также не стоит на месте, а вращается вокруг центра галактики, и 1 такой оборот занимает 220-230 млн лет.

За время своего существования светило успело совершить только 20 полных витков вокруг Млечного Пути.

Ученые отводят нашей звезде срок жизни от сегодняшнего дня 7 млрд лет, за которые она сделает еще примерно 30 таких оборотов.

Линейная скорость движения Солнца в пространстве — 200-220 км/с. Направление его пути называется апекс, оно перемещается в направлении созвездия Геркулес.

Кроме того, светило вращается вокруг собственной оси, ученые определили это по изменению положения пятен на нем. Передвигается оно не как твердая модель: вращение на экваторе быстрее, по направлению к полюсам движение замедляется. Это касается лишь поверхности и массы, близкой к ней.

Внутренние слои и солнечное ядро при вращении ведут себя как классическое твердое тело. Похоже вращаются газовые гиганты Сатурн и Юпитер. Один полный виток вокруг оси Солнце совершает за 25,4 земных дней, его ось не вертикальная, а наклонена на 7°.

Источник

Движение нашего единственного спутника

Наш естественный спутник

Можно сказать, что на первый взгляд Луна просто движется вокруг планеты Земля с определенной скоростью и по определенной орбите.

Силы, заставляющие Луну вращаться

В реальности это очень сложный трудноописуемый с научной точки зрения процесс движения космического тела, протекающий под воздействием множества различных факторов. Таких, например как, форма Земли, если мы помним из школьной программы, она немного сплюснута, а так же очень сильно влияет то, что например, Солнце притягивает ее в 2,2 раза сильнее, чем наша родная планета.

Снимки космического аппарата Deep Impact последовательность перемещения Луны

При этом производя точные расчеты движения, необходимо так же учитывать, что посредством приливного взаимодействия Земля передает Луне момент импульса вращения, тем самым создавая силу, заставляющую ее отдаляться от себя. При этом гравитационное взаимодействие данных космических тел является не постоянным и с увеличением расстояния оно уменьшается, приводя к уменьшению и скорость удаления Луны. Вращение Луны вокруг Земли относительно звёзд называется сидерическим месяцем и равен 27,32166 суток.

Почему она светится?

Снимок Земли и Луны с борта Mars Express

Вы не задавались вопросом, почему иногда мы видим только часть Луны? Или почему она светится? Давайте разберёмся в этом! Спутник отражает лишь 7% солнечного света падающего на нее. Это происходит, потому что в период бурной активности Солнца лишь отдельные участки ее поверхности способны поглощать и накапливать солнечную энергию, а после слабо излучать ее.

Пепельный свет — отраженный свет от Земли

Сама по себе она не может светиться, а способна лишь отражать свет Солнца. Поэтому мы видим только ту ее часть, которую ранее осветило Солнце. Данный спутник движется по определенной орбите вокруг нашей планеты и угол между ним, Солнцем и Землей постоянно меняется, в результате мы и видим различные фазы Луны.

Инфографика «Фазы Луны»

Время между новолуниями составляет 28,5 дня. То, что один месяц длиннее другого можно объяснить движением Земли вокруг Солнца, то есть когда спутник делает полный оборот вокруг Земли, сама планета в этот момент продвигается на 1/13 часть вокруг своей орбиты. И что бы Луна снова была между Солнцем и Землей ей нужно еще около двух суток времени.

Несмотря на то, что она постоянно вращается вокруг своей оси, она всегда смотрит на Землю одной и той же стороной, это значит, что вращение, которое она совершает вокруг собственной оси и вокруг самой планеты синхронно. Эта синхронность вызвана приливами.

Обратная сторона

Наш спутник вращается вокруг собственной оси равномерно, а вокруг Земли согласно определенному закону, суть которого состоит в следующем: данное движение неравномерно — вблизи перигея оно быстрее, а вот вблизи апогея чуть медленнее.

Иногда возникает возможность взглянуть на оборотную сторону Луны, если вы находитесь на востоке или, например на западе. Это явление носит название оптической либрацией по долготе, существует еще и оптическая либрация по широте. Она возникает из-за наклона лунной оси относительно Земли, и наблюдать это можно на юге и севере.

Модель движения луны земли вокруг солнца