Астрономическая планисфера р.и.цветова

 

Изобретение относится к демонстрационным приборам по астрономии и позволяет расширить демонстрационные возможности при демонстрации различных астрономических.явлений. Размещая по взятым из астрономического календаря сведениям макеты планет 24, 25 на поворотных геоцентрическом 5 и гелиоцентрическом 6 дисках, имеющих различные шкалы, и пользуясь циферблатами 7,8 зимнего и летнего времени, смонтированных на оси 4, шар нирно связанной со стойкой 2 посредством втулки 3, угломером географической широты с линейкой склонения 23, поворотной моделью небесного горизонта 12, поворотной моделью небесного меридиана 11, поворотным имитатором небесного экватора 10, ориентируют в пространстве планисферу в соответствии с заданными астрономическими условиями и, пользуясь вышеуказанными элементами прибора, определяют такие астрономические величины планет, как гелиоцентрическая долгота, прямое восхождение светила, часовой угол светила, склонение светила, высота светила, геоцентрическая долгота, всемирное время, взаимное расположение планет на своих орбитах и др 17 ил. ю OD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дцз G 09 B 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОЫУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4680123/12 (22) 18.04.89 (46) 23.11,91.Бюл.N 43 (75) P.И. Цветов (53) 681,18.0(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1554010, кл. G 09 В 27/00, 1987. (54) АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ПЛАНИСФЕРА

P.È. ЦВЕТО ВА (57) Изобретение относится к демонстрационным приборам по астрономии и позволяет расширить демонстрационные возможности при демонстрации различных астрономических, явлений. Размещая по взятым из астрономического календаря сведениям макеты планет 24, 25 на поворотных геоцентрическом 5 и гелиоцентрическом 6 дисках, имеющих различные шкалы, и поль !

» . Ы,„, 1693628 А) зуясь циферблатами 7,8 зимнего и летнего времени, смонтированных на оси 4, шарнирно связанной со стойкой 2 посредством втулки 3, угломером географической широты с линейкой склонения 23, поворотной моделью небесного горизонта 12, поворотной моделью небесного меридиана 11, поворотным имитатором небесного экватора

10, ориентируют в пространстве планисферу в соответствии с заданными астрономическими условиями и, пользуясь вышеуказанными элементами прибора, определяют такие астрономические величины планет, как гелиоцентрическая долгота, прямое восхождение светила, часовой угол светила, склонение светила, высота светила, геоцентрическая долгота, всемирное время, взаимное расположение планет на своих орбитах

-и др, 17 ил.

1693628

Изобретение QTii-, .)си) ся к демонстрационным приборам пс астрономии и может быть использовано, например, В учебном процессе для демонстрации астрономических явлений, связанных с изменением положений планет солнечной системы, Целью изобретения является расширение демонстрационных возможностей.

На фиг,1 представлен прибор, общий вид, на фиг.2 — Вид А на фиг,1, на фиг,3- вид

5 на фиг.1, на фиг,4 — вид В на фиг, 1; на фиГ,5 разр83 Е-Е на фиг,г!; нэ фиГ.6 ВиД

)К на фиг,2; на фиг,7 — шарнир, общий вид; на фиг,8 — ориентирую,.цая пластина с угломером, общий вид; на фиг,9 — связь геоцентрического и гелиоцентрического дисков с макетом Земли, общий вид, на флг.10 — схема размещения шкал на гел)лоцентрическом диске; на фиг.11 — схема размещения шкал на геоцентрическом диске; на фиг.12 и 13— схема размещения шкал на обратных сторонах циферблатов; на фиг.14- схема размещения шкал на имитаторе небес:oro экватора; на фиг.15- I7 — прибор при моделировании процесса изменения в течение суток положения планет солнечной системы, общий вид, Астрономическая йланисфера содержит закрепленную в ocíîàeHèè 1 стойку 2, шарнирно связанную со стойкой втулку 3. установленную в ней с Возможностью врацения ось 4, на одном из концов, которой смонтирован под углом 66 34 Геоцен .риееский Диск 5, Гелиоцентг)ическиЙ Диск 6. диаметр которого меньше д)ламетра геоцентрического диска 5, установленный над HNM с Возможностью вращен))я, модель горизонта, макеты планет cîëíå÷èîé системы, o33M8l@ellHbj8 H цис!Рак "l 6 шкалы а( номических координат, систем астрономического времени„календарных дат, зодиакальных ссзвезд)й и знаков зодиака, имитатор небесного экватора, модель неЬ8снОГО мериДиана, цифербла, ы зимнеГО 7 и летнего 8 времени, истинного солнечного

9 ВреМВНИ, ШКВЛь! ВЗИМ Тое то"38К ВОСХОда И захода планет, высота планет над горизонтом и прямого восхожденля светил, Имитатор H858clb oj Q 8KB&Tope 3 bi l otjнен В Виде плоскОГО кольца 10, Вн) т()енний диаметр которого превышает диаметр геоцентрического диска 5, Модель небесного меридиана выполнена в виде плоского по меньшей мере полукольца 11, внутренний радиус которого превышает внешний радиус кольца 10.

Модель горизонта выполнена в Виде кольца 12, внутренний диаметр которого больше Внешнегo.диаметра кольца IO, имеет противовесы 13 для удержания ее в гори10

45 зонтальном положении и nocpeäñTj.оМ кронштейна 14 соединена с втулкой 3, Имитатор небесного экватор".. модель небесного меридиана и кронштейн 14 с MQделью горизонта соединены шарнирно, Шкала 15 азимутов точек восхода и захода планет расположена на модели гори— зонта.

Шкала 16 высоты планет над горизонтом расположена на модели небесного меридиана.

Шкала 17 звездного, шкала 18 всемирного времени и шкала 19 прямого восхождения светил расположены на имитаторе небесного экватора.

Циферблаты зимнего 7, летнего 8 и истинного 9 времени расположены на Оси 4, с которой модель небесного меридиана лежит в одной плоскости, по отношению к которой шарнирное соединение расположено под прямым углом.

Кроме этого, планисфера имеет вертикальную ориентирующую пластину 20 с вырезом, в котором установлен угломер географической широты, имеющий отвес 21, угловую шкалу 22 и линейку 23 склонения.

Макеты планет могут быть съемными, причем макет 24 планеты Земля установлен на диске 5, макет 25 Солнца установлен в центре диска 6, на котором нанесены орбиты 26 планет сблнечной системы, а кольцо

10, имитирующее небесный экватор, связаH Q c r) QB, K Q j G M 1 1 щего фи1.. Втора.

Ось 4 имеет один торец, скошенный под 1ij J1GM 66 34 K ГОризонтали для взаимосВязи календарных дат и долгот, На этом торце винтами закреплены диски 5 и 6, связанные фиксатором 27 для обеспечения возможности совместного или автономного поворота

Дисков. Фиксатором 27 Mo)KeT cr)y)KHTL ofj цевой магнит 28, удерживаемый втулкой 29 на тыльной стороне диска 6, который в свою очередь связан с диском 5 посредстзом резьбовых втулок 30 и 3 .

Макет 24 планеты Земля установлен на диске 5 посредством шпильки 32, образующей резьбовую парус втулкой 30. а макет 25

Солнца может быть установлен на своей орбите, например, посредством магнита, установленного В макете 25, или ножки, Входящей в зазор, образованный между орбитами, нанесенными на длсках 5 и 6.

Макет 25 Солнца установлен в центре диска 6, на котором имеются выступ 33 со значком, указывающим на точку весеннего равноденствия, шкала 34 календарных дат и шкала 35 гелиацентрических долгот планет.1693628

55

Макет 24 Земли установлен в центре диска 5, на котором имеется выступ 36, аналогичный выступу 33, и нанесены шкала 37 календарных дат, которым соответствует шкала 38 зодиакальных созвездий, шкала

39 геоцентрических долгот и символы 40 зодиакальных созвездий.

На обратной стороне циферблатов 7 и 8 нанесены шкалы 41 и 42 для Северного и

Южного полуш; оия Земли. Точкой отсчета для этих шкал является полка ориентирующей пластины 20.

Совокупность небесного горизонта, небесного меридиана и небесного экватора образует систему искусственного горизонта, причем для обеспечения свободного поворота кольца 12 вокруг оси, совпадающей с горизонтальной линией "Восток-Запад" имеются шпильки 43 и 44,.

На лицевой плоскости кольца 12 нанесена шкала 15 азимутов точек восхода и захода светил, имеющая для демонстрации на широтах Северного полушария Земли деления от О у точки Ю вправо от нее положительные деления до 180 у точки С и влево — отрицательные деления до 180 (для демонстрации на широтах Южного полушария Земли знаки меняются местами).

Вся система искусственного горизонта установлена на кронштейне 14, в стойках которого имеются прорези 45, в которых и установлены шпильки 43 кольца 12, причем кронштейн 14 закреплен на оси 4 посредством гайки 46, Для демонстрации на широтах Северного полушария Земли на кольце 10 имеются часовые шкалы 17, 18 и 19, первая из которых является шкалой звездного времени, вторая — шкалой всемирного времени, а третья — шкалой прямого восхождения светила, Аналогичные шкалы имеются и на тыльной стороне кольца 10 для дембнстрации на широтах Южного полушария Земли, Для определения высот планет над горизонтом на полукольце 11 с обеих сторон имеется градусная шкала 16.

Астрономическая планисфера работает следующим образом.

Перед проведением опытов прибор настраивают на заданную дату и ориентируют в пространстве.

Для настройки прибора по астрономическому календарю на заданную дату, например 22,06,87, определяют следующие сведения; гелиоцентрические долготы планет на 0 ч; звездное время в 0 ч всемирного времени, равное 17 ч 58 мин; фазу Луны.

После этого на гелиоцентрический диск

6 устанавливают макеты планет, причем макеты Солнца, Земли располагают на одной

45 вертикальной линии, проходящей через точку заданной даты, Затем, используя данные из астрономического календаря, на диске 6 на соответствующих орбитах по шкале 35 размещают макеты планет, Расставив макеты планет, настраивают прибор на 0 ч заданной даты. Для этого, вращая диск 6, устанавливают его так, чтобы макет 25 Солнца находился в нижней кульминации, т.е. линия Земля-Солнце совмещается с меридианом, а по шкале 37 устанавливают заданную дату над макетом

24 Земли. Затем, вращая геоцентрический диск 5, по шкале 34 заданную дату устанавливают также над макетом 24 Земли на одной линии с датой, установленной на диске

6, Заканчивают настройку прибора установкой летнего и зимнего времени, для чего на циферблате 8 устанавливают летнее время, например, в Москве, равное 4 ч, а звездное время на циферблате 7, равное 20 ч 28 мин московского звездного времени, После этого приступают к ориентированию прибора в пространстве, которое сводится к установке ориентирующей пластины 20, а следовательно, ось втулки 3 лежит в плоскости меридиана и наклонена к плоскости горизонта под углом, равным географической широте места демонстрации, в данном случае г,Москвы, который равен 56 и устанавливается по угломеру географической широты.

После этого прибор готов к работе, Демонстрации-осуществляются в несколько этапов.

Демонстрация счета времени. Данная демонстрация сводится к определению на приборе разницы солнечных и звездных суток, Для этого на геоцентрическом диске 5. определяют точку весеннего равноденствия, которая совпадает с выступом 36, который и будет стрелкой звездных часов, для которых циферблатом является шкала 19 на кольце 10. Затем на краю диска 6 на продолжении прямой, соединяющей макеты Земли и Солнца, отмечают точку, которая будет являться стрелкой солнечных часов и будет расг. лагаться против 0 ч всемирного времени на шкале кольца 10 у точки Севера, что соответствует нахождению Солнца в нижней куль инации. Разность между указанными стрелками покажет разницу солнечных и звездных суток, которая равна

1/365 части орбиты Земли, равной 3 мин 56 с. Таким образом устанавливают, что сол-, нечные сутки больше звездных суток на 3 мин 56 с, Настраивая планисферу на различные даты, определяют величину расхождения

1693628 солнечных и звездных суток в различные времена года в ра личны.< полушариях ЗемЛИ, Демонстрация астрономических величин, Гелиоцентрическая долгота определя- 5 ется по имеющейся на диске 6 шкале 35 в градусах от точки весеннего равнодействия, соответствующей выступу 33, Прямое восхождение светила определяется по шкале 18 кольца 10 От точки, распо- 10 ложенной напротив точки весеннего равноденствия.

Часовой угол светила определяе ся по шкале 18 кольца 10 с. началом отсчета от южнОГО конца ДуГи полукольца 11, 15

Склонение светила МОжнО Определять как по шкале 16 полуксльца 11 от точки пересечения кольца 10 с галукольцом 11, так и по линейке 23 склонения, причем отсчет по шкале 16 в сторону зенита считают 20 положительным, а в сторону плоскости кольца 12 — отрицательным.

Высота светила над Г<>ризонтом определяется по шкале 16 полукольца l1 от 0 до

900, 2

Геоцентрическая долгота определяется по имеющейся на диске 5 шкале 39 От точки весеннего равноденствия, соответствующей выступу 36, Демонстрация всемирного времени, 30

Данная демонстрация сводится к распог эжению на одной линии гяти параметров в

СЛ8ДУЮЩЕЙ ПОСJl 8ДОВ ЯТЯЛ ЬН ОСТИ СВ8Р>ГУ вниз, заданная дата ня диске 5, верхняя точка, заданная дятя ня диске 6, макет .24 35

38мли; макет 25 .олнца, ГОчка пересечения этой пря140Й с противопОложным I:.

Затем сопряга От д .:с;<и 5 и 6 таким об- 50 разом, чтобы заданная дата на этих дискях была на линии меридиана, зятем ня этой же линии макет Земли, макет (,Олнца, Ч а пересечении продолжения этой линии с краем диска 5 определяется геоцентри-.еская дол- 55

ГОтя искОмОЙ планеты, ПО ксторой из астрономического календаря определяют г рямоя восхождение свет ла и часовой, гол. Затем данные календаря сравниввкп с,данными., снятыми с соответствующих шкал, пользуясь демонстрациями астрономических величин, Кроме этого, на данном прибоое, изменив широтную настройку (фиг,15-17), можно осуществлять демонстрации и других астрономических явлений, представляют„ их собой, например, изменение положении плоскости эклиптики в пространстве в течение суток и на протяжении года, определения и связи знаков зодиака с созвездиями и других явлений, связанных с суточным вращением Земли вокруг Солнца, Использование изобретения позволит с большей степенью достоверности и наглядности осуществлять демонстрации различных астрономических явлений.

Формула изобретения

Астрономическая планисфера, содержащая закрепленную в основании стойку, шарнирно связанную со стойкой втулку, установленную в ней с возможностью вращения ось, на одном из концов которой смонтирован под углом 66 34 геоцентрический диск, гелиоцентрический диск, диаметр которо о меньше диаметра геоцентрического диск-, установленный над ним с возможностью вращения, модель горизонта, макеты планет солнечной системы и размещенные ня дисках шкалы астрокомических координат, систем астрономического времени, календарных дат, зодиакальных созвездий и знаков зодиака, о т л и -. а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, она снабжена имитатором небесного экватора, выполненным в виде плоского кольца, внутренний диаметр которого превышает диаметр геоцентрического диска, моделью небесного меридиана, выполненной в виде плоского по меньшей мере полукольца, внутренний радиус которого превышает внешний радиус кольца имитатора небесного экватора, циферблатами зимнего и летнего времени, истинного солнечного времени, шкалами азимутов точек восхода и заходя планет, высоты планет над

ГОРИЗОНТОМ И ПОР МОГО ВОСХОХ<ДЕНИЯ СВ8ТИЛ. при этом медаль ориэанта выполнена в виде кольца, -:нутренний диаметр которого больше внешнегодиаметра кольца имитатора небесного экватора. имеет противовесы и посредством кронштейна соединена с втулкой, причем имитатор небесчого экватора, модель небесного меридиана и кронштейн с моделью горизонта соединены шарнирно, акала азимутов точек восхода и захода планет расположена на модели горизонта, шкала высоты планет над горизонтом — на .:,одели небесного меридиана, 1693628

10 шкалы звездного, всемирного времени и прямого восхождения светил — на имитаторе небесного экватора, а циферблаты зимнего, летнего и истинного времени — на оси. с которой модель небесного меридиана лежит в одной плоскости, по отношению к которой шарнирное соединение расположено под прямым углом.

1693628

1693628

1693628

% g3Ä

1693628

1693628

1693628

1893628

Составитель P.Óæâèé

Техред M.Moðãeíòàë Корректор С.Шевкун

Редактор С.Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4080 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5