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Observateur d'instruments astronomiques. Laboratoire scientifique pour enfants

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Cet appareil permettra d'effectuer de nombreuses mesures astronomiques : déterminer les instants de culminations et les angles horaires des corps célestes (Soleil, Lune, planètes et étoiles brillantes), l'heure locale solaire et sidérale, la hauteur du pôle céleste, et orientez-vous également avec précision sur le sol. De plus, l'appareil "Observer" aidera les élèves à établir un schéma de la relation entre les lignes et les plans de la sphère céleste et de la Terre, c'est-à-dire qu'il servira d'outil pédagogique précieux dans les cours d'astronomie à l'école. Une caractéristique de l'appareil est que vous pouvez travailler avec lui à la fois la nuit selon les étoiles et le jour selon le soleil.

La figure montre une vue générale du dispositif et séparément, à plus grande échelle, l'ensemble pointeur. La base 1 et les supports 2 peuvent être en bois durable ou en plexiglas. À l'aide de l'axe 3, les supports verticaux 4 sont fixés aux supports.Lorsqu'il est nécessaire de fixer l'angle d'inclinaison des supports, ils sont pressés avec des vis 6 sur des supports métalliques 5. Les supports ont des rainures découpées le long des arcs de un cercle. Les supports sont reliés par une barre 7, et les crémaillères sont reliées par une plaque transversale 8, qui a un trou au milieu pour installer un tube de visée 9. Une plaque ronde transparente (plexiglas) 10 posée sur un tube de visée est fixée à Il sert de cadran pour afficher l'heure locale, pour laquelle il a une échelle d'heures avec des divisions de 24 heures. Une flèche 11 est montée sur le tube de visée à l'aide d'un raccord 12 et d'un foulard 13, qui peut tourner autour du tube de visée.

Qu'est-ce qu'un tube de visée ? Son matériau est duralumin, longueur 40 cm, diamètre 4 cm Une simple lentille 23 y est montée - il peut s'agir d'une plaque de plexiglas ordinaire avec deux ou trois minces risques circulaires appliqués pour une visée précise sur l'étoile polaire. A l'extrémité opposée du tube se trouve un oculaire 24 en matériau sombre avec un trou central de 5 à 6 mm de diamètre.

La flèche est la principale partie active de l'appareil. Il est constitué d'un coin en duralumin d'environ 80 cm de long. Une plate-forme horizontale 14 est fixée à la base de la flèche, en face de laquelle une plaque métallique 15 est fixée verticalement sur la flèche. Un secteur 16 avec une échelle de déclinaison solaire (de - 23,5° à +23,5°) est également fixé sur la flèche.°, qui correspond au changement de la déclinaison du Soleil au cours de l'année) et l'aiguille 17. Le secteur comporte deux protubérances formant ombre 18 et 19, et la verticale la saillie est située le long de l'axe de l'indicateur. Aux poteaux est fixé un altimètre 20 avec un fil à plomb 21. L'altimètre est une plaque de plexiglas avec des divisions angulaires de zéro à 90° appliquées le long des bords.

La vis 22 est prévue pour fixer la flèche sur le raccord.

Parlons maintenant du fonctionnement de l'appareil. Tout d'abord, vous devez l'installer dans une position strictement verticale, qui est vérifiée par un fil à plomb. Pour mesurer l'heure solaire vraie, l'appareil est installé de manière à ce que la flèche soit dirigée vers le Soleil. Pour ce faire, déplacez les crémaillères le long des rainures des supports et fournissez la pente nécessaire du corps. Dans ce cas, l'objectif du tube de visée tourne en sens inverse. Le pointeur doit être placé contre la division du secteur de déclinaison du Soleil, qui correspond à la magnitude de la déclinaison du Soleil pour une date calendaire donnée (cette valeur doit être préalablement déterminée par le calendrier astronomique). Dans la position atteinte, le support est fixé avec des vis. En tournant la flèche et le pointeur, vous devez obtenir l'apparition simultanée d'une ombre linéaire depuis le rebord 18 sur le rebord 19 et depuis la plaque 15 sur la plate-forme horizontale 14. Si cette position est atteinte, alors l'appareil est correctement orienté le long du méridien local. Dans ce cas, le tube de visée et l'altimètre indiquent automatiquement la hauteur du pôle céleste (latitude géographique), et la valeur de l'angle horaire indiquée par la flèche correspond à l'heure solaire locale.

La nuit, pour déterminer l'heure sidérale vraie, vous devez orienter le tube de visée vers l'étoile polaire. Cela équivaut à une orientation précise au sol : après tout, l'étoile polaire est au nord. Dans ce cas, la plaque avec l'échelle des heures apparaît automatiquement dans le plan de l'équateur céleste. Définissons la flèche "Observateur" de sorte que les deux saillies formant des ombres soient sur la même ligne avec n'importe quelle étoile brillante que nous avons choisie (ceci est vérifié par visée directe). C'est ainsi que nous déterminons l'angle horaire de l'étoile. Connaissant des tables du calendrier astronomique la valeur de l'ascension droite de cet astre à la date d'observation, il est facile de déterminer le temps sidéral vrai. Bien sûr, l'étoile que nous avons choisie peut ne pas se trouver dans le plan de l'équateur céleste. Si tel est le cas, après avoir relâché la vis 22, vous devez déplacer l'embrayage avec la flèche le long du tube de visée jusqu'à la position souhaitée. Dans ce cas, l'angle horaire est déterminé par la projection de la flèche sur l'échelle horaire.

Auteur : H. Baibekov

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