Prividna gibanja Sunca i Zemljina gibanja

1. Prividna gibanja Sunca i Zemljina gibanja

2. Prividna gibanja Sunca i Zemljina gibanja Zbog Zemljinog gibanja oko Sunca imamo privid da Sunce kroz godinu putuje između zvijezda na istok . Ekliptika – kružnica na nebeskoj kugli koja je prividni Sunčev put .

3. Zviježđa zodijaka – zviježđa na nebeskoj kugli kroz koja prividno putuje Sunce . To su zviježđa (idući na istok) : Rak , Lav , Djevica , Vaga , Škorpion , Strijelac , Jarac , Vodenjak , Ribe , Ovan , Bik i Blizanci . Između Škorpiona i Strijelca je zviježđe Zmijonosac.

4. Proljetna,ljetna,jesenska i zimska točka • Pri prividnom godišnjem gibanju Sunca mijenja mu se deklinacija : • δ = 00 - proljetna točka ( u zviježđu Ribe ) • δ = 23,50 - ljetna točka ( u zviježđu Blizanci) • δ = 00 - jesenska točka ( u zviježđu Djevica ) • δ = - 23,50 - zimska točka ( u zviježđu Jarac )

5. Pathsofthe Sun • Za odabranu geografsku duljinu promatrača pratiti iz dana u dan u godini : - Kako se mijenja visina Sunca u mjesno podne , - Kako se mijenjaju na horizontu točke izlaska i zalaska Sunca - Smanjenje/povećanje razmaka dnevnih putanja Sunca od nebeskog ekvatora. • Za mjesta blizu Zemljinim polovima pratiti trajanje polarne noći.

6. Godišnja doba • Godišnja doba se izmjenjuju ne zbog mijenjanja udaljenosti Zemlje od Sunca već zbog različite osunčanosti , zbog nagiba ekvatora prema ekliptici. • Kada je na sjevernoj polutki ljeto na južnoj je zima . Vremenske jedinice : • Dan( Sunčev dan , pravi Sunčev dan) -vrijeme za koje se Zemlja okrene oko svoje osi s obzirom na Sunce . Vrijeme u kojem Sunce uzastopno prođe kroz gornju kulminaciju . • Sunčeva godina ( tropska godina ) - vrijeme u kojem Sunce prividno od proljetne točke ponovno dođe do proljetne točke . Iznosi 365 d 5 h 48 min 46 s .

7. Zvjezdani dan - vrijeme za koje se Zemlja okrene oko svoje osi obzirom na zvijezde . Vrijeme u kojem zvijezda uzastopno prođe kroz gornju kulminaciju . • Sunčev dan je , zbog prividnog gibanja Sunca u odnosu na zvijezde , 4 min duži od zvjezdanog dana . • Svakog dana Sunce se po ekliptici pomakne za ( 3600 : 365,25 ) = 0,98560 tj. približno 10 . Vrijeme koje za to prođe je : 10 · (24·60 min ) / 3600 = 4 min . • Zvjezdani sat je 24. dio zvjezdanog dana , Njega se za rektascenziju zapisuje na zvjezdane karte .

8. Tablica koja može biti od praktične koristi , koja slijedi iz jednakosti 24h = 3600 .

9. Trajanje dana i osunčanost površine na svakom mjestu Zemlje ovisi o deklinaciji Sunca i geografskoj širini mjesta .

11. SeasonsandEcliptic Simulator

13. Zemljini pojasevi

14. Tri su područja : • Žarki - od ekvatora do obratnica (od 0 do 23.5 stupnjeva g.š. ) • Umjereni- od obratnica do polarnica (od 23.5 do 66.6 stupnjeva g.š. ) • Hladni - od polarnica do polova ( od 66.5 do 90 stupnjeva g.š. )

15. Zvjezdano vrijeme • Mjesno zvjezdano vrijeme se definira kao satni kut proljetne točke : LST = HAѵ • Mjesno zvjezdano vrijeme , satni kut neke zvijezde H i rektascenzija zvijezde α povezani su izrazom : a ) LST = H + α ; H < HAѵ b ) LST = H + α – 24h ; H > HAѵ • Ako je zvijezda u gornjoj kulminaciji : H = 0 • Veza mjesnog zvjezdanog vremena u Greenwichu (GST) i mjesnog zvjezdanog vremena (LST) u geografskoj duljini λ : • LST = GST + λ , λ < 0 , za mjesto istočno od Greenwicha λ > 0 , za mjesto zapadno od Greenwicha • Razlika mjesnih zvjezdanih vremena neke zvijezde jednaka je razlici geografskih duljina mjesta : LST1 – LST2 = λ1 - λ2

16. Sunčevo vrijeme • U svakodnevnom životu vrijeme se prati pomoću Sunca. Sunčev dan je 4 minute kraći od zvjezdanog dana. Sunčevi dani se broje od ponoći do ponoći , a zvjezdani dani od podne do podne. • Mjesno pravo Sunčevo vrijeme = 12h + HA₀ • HA₀ - satni kut Sunca • Zbog eliptičnosti Zemljine staze i nagiba osi rotacije prema ravnini ekliptike pravi Sunčevi dani nisu jednako dugi pa se uvodi srednji sunčev dan i srednje sunčevo vrijeme.

17. Razlika pravog i srednjeg sunčeva vremena naziva se jednadžba vremena ( η)

18. Razlika mjesnih vremena jednaka je razlici geografskih duljina mjesta : LT1 – LT2 = λ1 - λ2 Zonsko vrijeme – mjesno vrijeme na meridijanu koji raspolovljava dotičnu zonu. Zone su širine 150. Mjesta na rubovima zona imaju mjesna prava sunčeva vremena različita za 1h . Svjetsko vrijeme ( UT)- srednje sunčevo vrijeme na meridijanu koji prolazi zvjezdarnicom u Greenwichu. Mjesno srednje sunčevo vrijeme : LT = UT + λ a)istočno od nultog meridijana : -1800 < λ < 00 b)zapadno od nultog meridijana : 00 < λ < 1800 Razlika vremena kulminacije Sunca u tim mjestima : ∆t/h = ∆λ / 150 Veza zonskog i mjesnog srednjeg sunčeva vremena : ZT – LT = λM - λ λM – geografska dužina središnjeg meridijana zone

19. Prolazak zvijezde Zv ( α ,δ ) kroz meridijan mjesta ( φ , λ ) : H = 0 , LST = α LST = GST + λ Slijedi : λ = α – GST Geografska širina mjesta : φ = 900 + δ - hg

20. Za dva mjesta na Zemlji koja imaju jednake geografske širine , a udaljena su za d ( na slici duljina luka od točke B do C ): • cos φ = r/R r = R ·cos φ • LST1 – LST2 = λ1 - λ2 = ∆λ • Iz skice: ∆λ = d/ R ·cos φ • ∆λ / 3600 = ∆t/1zvjezdani dan • 1 zvjezdani dan = 23h 56min 4s r ∆ d ∆

21. Precesija

22. Precesija Zemljina os se zakreće . Os opisuje stožac oko okomice na stazu . Sjeverni nebeski pol mijenja položaj… Od antičkog vremena proljetna se točka se pomakla na zapadnu stranu iz Ovna u Ribe .

23. Posljedice precesije definicija obratnica i polarnica nazivi Rakova i Jarčeva obratnica arheoastronomija orijentaciija građevina: Sunce, zvijezde

24. Zakretanje Zemljine osi uzrokovano privlačnim silama Mjeseca i Sunca. • Zemlja nije homogena , a nije niti kugla . • jako sporo gibanje( period je 25800 godina) –Platonova godina • Godišnji iznos precesije se dobije iz : φ / god. = 3600 / T . • pomicanje pola miču se i sve važne točke na ekliptici(proljetna točka ,… ) • gibanje proljetne točke dovodi do razlike između Sunčeve i zvjezdane godine . • Uz precesiju odvija se i gibanje koje se zove nutacija . “Nebeski pol” “titra” oko srednje putanje za ± 9” u periodu od 18,6 godina .

25. Izračun trajanja Platonove godine • Prosječni Zemljin period revolucije ( siderička godina ) traje 365,25636 d , a prosječno trajanje tropske godine je 365,2422 d. • Iz toga se izračuna prosječni godišnji iznos precesije i trajanje Platonove godine.

26. Sva Zemljina svemirska gibanja rotacija 460 m/s okolne zvijezde 20 000 m/s oko baricentra Z.-M. 160 m/s rotacije Mliječne staze 230 000 m/s revolucija 30 000 m/s

27. Mliječna staza oko baricentra Lokalnog jata galaktika 40000 000 m/s Lokalno jato, Veliki privlačitelj??? 600 000 m/s u odnosu na pozadinsko zračenje 370 000 m/s

28. Mjesno podne,zonsko vrijeme • mjesno podne - trenutak kada Sunce vidimo u smjeru juga u nebeskom meridijanu . • Bilo kojeg dana mjesto koje je 10g.d. istočnije mjesno podne je 4 min ranije , a mjesto koje je 10g.d. zapadnije mjesno podne je 4 minute kasnije . ( Zemlji treba 4 min da se zakrene za 10 .) • Prema međunarodnom dogovoru , iz praktičnih razloga , Zemljina površina je podijeljena na 24 pojasa prosječne širine150.

29. 24 zone po 1 sat

30. Cijela Hrvatska je u srednjeeuropskom pojasu (SEV).

31. Podne • Mjesno i pojasno podne nije isto . • Prividno gibanje Sunca po ekliptici nije jednoliko .Pravi Sunčevi dani ne traju jednako . • Srednji Sunčev dan – srednje trajanje svih pravih Sunčevih dana . Vrijeme po satu je srednje Sunčevo vrijeme .

32. UT – Svjetsko vrijeme ( universal time) –srednje mjesno Sunčevo vrijeme na nultom meridijanu ( Greenwich) . Utemeljeno na promatranju zvijezda tj. na zvjezdanom vremenu, no koje za vremensku jedinicu uzima srednji Sunčev dan . • SEV- srednje-europsko vrijeme ; u pojasu (zoni) oko meridijana s geografskom širinom 150 . • Ljetno vrijeme – računanje vremena od kraja proljeća do početka jeseni . Pojasno vrijeme je uvećano za 1 sat . • Zimi : SEV = UT + 1 h • Ljeti : SEV = UT + 2 h

34. Julijanski kalendar Julijanski kalendaruveo jeGaj Julije Cezar45. pr. Kr.i koristio se u cijelojEuropido16. stoljeća, kada se prešlo naGregorijanski kalendar. Dužina trajanja godine u Julijanskom kalendaru iznosi prosječno 365¼ dana, što se postiže ubacivanjem jednog dodatnog dana svake četvrte godine. Nakon tri godine s 365 dana je godina s 366 dana . Julijanska godina nešto je duža od tropske, a ova razlika akumulira se na jedan dan svakih 128 godina. Kada je ta razlika postala prevelika pristupilo se novoj reformi .

35. Gregorijanski kalendar Gregorijanski kalendar dobio je ime po papi Grguru XIII. (lat.Gregorius) i danas je u uporabi kao primarni ili sekundarni kalendar u gotovo svim krajevima svijeta.  PapaGrgur XIII. (1502.-1585.) je 24. veljače1582. objavio reformu do tada postojećeg, julijanskog kalendara papinskom bulom . Papinska bula sadržavala je sljedeće odredbe: • Iz kalendara će se izostaviti 10 dana, tako da posliječetvrtaka4. listopada1582. slijedipetak15. listopada. • Prijestupna je svaka godina djeljiva sa 4, osim godina djeljivih sa 100 kod kojih su prijestupne samo one djeljive sa 400. • Prijestupna godina ima jedan dan više od obične (koja ima 365 dana) koji se stavlja na kraju mjesecaveljače . • … …

36. Po njemu je prosječna dužina trajanja godine smanjena na 365,2425 dana (365+97/400 = 365,2425 jer ima 97 prijestupnih godina na svakih 400) što daje grešku od 365,2425 – 365,2421890 = 0,00031 dan ≈ 26 sekundi. To znači da će se ova greška akumulirati na jedan dan za 1/0,00031 ≈ 3225 godina, odnosno nešto kraće jer se tokom vremena dužina trajanja solarne godina smanjuje, a greška povećava. Danas razlika između Julijanskog i Gregorijanskog kalendara iznosi 13 dana, a nakon 2100. uvećat će se na 14 dana. Uvođenjem Gregorijanskog kalendara, kalendarska godina je približena tropskoj najviše do tada.

37. Razmotri : 1. Na kojim sve geografskim širinama Sunce može proći kroz zenit ? 2. Navedi četiri važna Sunčeva položaja na ekliptici . 3. Godina i dan su jedinice vremena . Kako su zadane ? 4. Može li u Hrvatskoj Sunce cijeli dan kružiti iznad horizonta ? Zašto ? 4. Koja su tri različita gibanja Zemlje ? 5. Koliko se razlikuje vrijeme mjesnog podneva za mjesta na geografskim dužinama različitim za 10 ?