Symulator ruchów Słońca


Instrukcje dla nauczyciela do symulacji astroUNL - Symulator ruchów Słońca



Link bezpośredni do symulacji



sun-motion

Zagadnienia

  • Szerokość geograficzna
  • Górowanie Słońca
  • Przesilenie letnie
  • Przesilenie zimowe
  • Równonoc
  • Ekliptyka

Opis

Symulacja pokazuje ruchy Słońca na niebie, wykorzystując diagram horyzontu, demonstruje dzienne i sezonowe zmiany położenia Słońca.

Jest to polska wersja językowa zaadaptowana z angielskiej wersji Sun Motion Simulator hostowanego na platformie Astronomy Education at the University of Nebraska-Lincoln Web Site (https://astro.unl.edu)

W opracowaniu niniejszego poradnika wykorzystano materiały The Nebraska Astronomy Applet Project.

W szablonie strony wykorzystano kod html/css: phydemo.app.

Poziom

Szkoła podstawowa, Szkoła średnia

Przykładowe cele nauczania

  • Objaśnienie zjawiska pozornej wędrówki Słońca w zależności od szerokości geograficznej i pory roku.
  • Omówienie przyczyn zmian długości dnia i nocy.
  • Wyjaśnienie przyczyn zmian miejsc wschodu i zachodu Słońca.
  • Określenie wysokości Słońca w południe.

Przykładowe materiały teoretyczne

Sterowanie symulacją

Ekran symulacji

Lewy górny panel pokazuje wizualizację diagramu horyzontu. Jest to reprezentacja nieba w postaci dużej sfery, z obserwatorem (ludzik) w środku. Lokalizacja i czas miejscowy dla tego obserwatora są określane w panelu Ustawienia czasu i położenia.

Panel Ustawienia ogólne pozwala pokazać lub ukryć różne funkcje diagramu horyzontu, a także kontrolować zachowania podczas przeciągania tarczy Słońca.

Podczas animacji symulator może pracować w sposób ciągły (jak przy szybkim przewijaniu do przodu) lub krokami dzień po dniu (zachowuje wtedy ustaloną porę dnia). Z drugiego trybu można korzystać na przykład, aby zobaczyć drogę punktu górowania Słońca, przebywaną w ciągu roku.


sun-motion1

Złożone sterowanie

  • Korzystaj z suwaka rocznego, aby przechodzić do różnych dat w ciągu roku.
  • Przećwicz z wykorzystaniem mapy przemieszczanie się na różne szerokości geograficzne w ciągu roku.
  • Zwróć uwagę, że symulacja przez cały czas podaje rektascensję, deklinację, azymut i wysokość Słońca.
  • Niektóre zaawansowane funkcje, takie jak czas gwiazdowy, kąt godzinny, równanie czasu i analemma są dostępne w polu w lewym dolnym rogu symulacji, ale nie zostaną omówione w tym przewodniku.
  • Są trzy różne tryby animacji:
    • Jeśli wybierzesz tryb ciągły, czas będzie płynął do przodu w naturalny sposób. Szybkość upływu czasu można dostosować za pomocą suwaka szybkości animacji. Tryb ten można zmodyfikować, zaznaczając pole wyboru pętla 1 doba, co spowoduje ciągłe powtarzanie ruchu Słońca w bieżącym dniu.
    • W przypadku wybrania opcji krok 1 doba czas będzie przeskakiwał do przodu w odstępach 24-godzinnych, a pora dnia nie będzie się zmieniać.

Spostrzeżenia na temat korzystania z aplikacji przez uczniów

  • Należy zachować szczególną ostrożność, aby upewnić się, że użytkownik rozumie, co jest symulowane w danym momencie. Jest to szczególnie ważne w przypadku rozróżniania rocznego i dziennego ruchu Słońca.

Uproszczenia modelu

  • Ziemia nie jest idealnie kulista. Ta niewielka modyfikacja szerokości geograficznej nie jest uwzględniona.
  • Symulator zapętla się w ramach tego samego roku, ale występują bardzo niewielkie różnice między latami.

Sugestie dotyczące wykorzystania

Wskazówki dotyczące wszystkich symulacji zawarte są w informacjach ogólnych.

Więcej porad dotyczących korzystania z symulacji z uczniami można znaleźć na stronach PhET w sekcji Wskazówki dotyczące korzystania z PhET.

Przykładowe polecenia

Ten symulator umożliwia symulację ścieżki Słońca dla dowolnej daty w ciągu roku na dowolnej szerokości geograficznej na Ziemi. Poświęć trochę czasu na zapoznanie się z symulatorem - większość elementów sterujących jest dość intuicyjna.

  • Przejdź do środkowej szerokości geograficznej Stanów Zjednoczonych, np. 35°N. Kliknij pokaż ekliptykę i pokaż etykiety miesięcy. Jest to roczna trajektoria Słońca na sferze niebieskiej, oznaczona w symulatorze białym okręgiem. Zauważ, że przecina ona niebieski równik niebieski podczas równonocy.
  • Zmień czas na południe (12:00) i animuj symulator w trybie krok po kroku. Możesz obserwować zmieniającą się wysokość południka Słońca w ciągu roku.
  • Zatrzymaj symulację w pobliżu przesilenia letniego. Odczyt symulatora powinien wskazywać "Diagram horyzontu jest pokazany dla obserwatora na szerokości geograficznej 35° w dniu 21 czerwca o godzinie 12:00". Zastanów się, jak powinna wyglądać droga Słońca na niebie w tym dniu.
  • Teraz zaznacz równoleżnik deklinacyjny Słońca, który jest żółtym okręgiem. Tak wyglądałaby ścieżka Słońca na niebie w dniu przesilenia letniego. Zwróć uwagę, że okrąg ten ma prawidłową wysokość południka (78,8°) i jest okręgiem współosiowym z równikiem niebieskim.

Zobacz wszystkie opublikowane na stronach astroUNL aktywności (en) dla Symulator ruchów Słońca tutaj i tutaj.

Symulacje zbliżone tematycznie


Opisy

 Thumbnail

Eksplorator zaćmień

astroUNL

 Thumbnail

Ruch obiegowy Ziemi wokół Słońca

earthspacelab

 Thumbnail

Prawa Keplera

PhET

 Thumbnail

Grawitacja, a orbity

PhET

 Thumbnail

Mój Układ Słoneczny

PhET

 Thumbnail

Pory roku

earthspacelab

 Thumbnail

Długość dnia

astroUNL

 Thumbnail

Gwiezdne szlaki

astroUNL

Thumbnail

Symulator faz Księżyca

astroUNL

Symulacje/wizualizacje

 Thumbnail

Symulator ekliptyki - Zodiak

astroUNL

 Thumbnail

Fazy Księżyca

ck12

 Thumbnail

Pory roku

Concord Consortium

 Thumbnail

Symulator faz Księżyca

astroUNL

 Thumbnail

Symulator faz Księżyca

astroUNL

 Thumbnail

Czas słoneczny

earthspacelab

 Thumbnail

Fazy księżyca

earthspacelab

 Thumbnail

Zaćmienia Słońca i Księżyca

earthspacelab

 Thumbnail

Zjawiska pływowe

earthspacelab

 Thumbnail

Fazy Księżyca i pływy morskie

ejss

 Thumbnail

Eksplorator obrotów nieba

astroUNL

 Thumbnail

Długość dnia

astroUNL

 Thumbnail

Pory roku - Dzień - Noc (1)

Seilias

 Thumbnail

Pory roku - Dzień - Noc (2)

Seilias

 Thumbnail

Pory roku - Dzień - Noc (3)

Seilias

Thumbnail

Ścieżki Słońca

astroUNL

Thumbnail

Symulator ruchów Słońca

astroUNL