Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
2

На сколько градусов смещается Луна за день?

Wale [53.9K] 3 года назад
Vasil Stryzhak [11.2K]
Уточните, относительно кого и чего. Если наблюдатель на поверхности Земли - то относительно звезд, Солнца или фонаря (без кавычек)?  3 года назад
Wale [53.9K]
относительно поверхности Земли за 24 часа  3 года назад
Vasil Stryzhak [11.2K]
Угол измеряется между двумя лучами (направлениями), а поверхность Земли круглая. Тогда очевидно относительно фонаря. Наблюдатель на диване видит в окно фонарь, совмещенный с луной. Через сутки луна оказалась смещенной относительно его на некоторый угол. Так нужно указать угол этого смещения или перемещения луны по небосводу в течении 24 часов.  3 года назад
Wale [53.9K]
в принципе угол смещения, но и если дополнительно укажите перемещение, то хуже не будет  3 года назад
комментировать
2

Луна давний спутник нашей планеты, овеянный мифами и легендами.

Да и на сегодняшний день вопросов больше чем ответов. Нет однозначной версии ее происхождения, удивителен факт синхронного вращения ее относительно земли и своей оси.

Луна движется по спиральной эллиптической орбите, то удаляясь, то приближаясь к нам с тенденцией удаления от Земли. На ее движение влияют гравитационные силы других планет и в первую очередь Солнца. Она не только ответственна за приливные процессы на нашей планете, но и они влияют на наш спутник, как не стабильная, перемещающаяся масса.

Кроме прочего, эллиптическая орбита Луны проворачивается относительно одного из своих фокусов.

Да и расположена орбита не в плоскости экватора или в плоскости эклиптики (плоскость движения Земли), а наклонена относительно эклиптики на 5.14 градуса.

В результате ее движение вокруг планеты не равномерно и доступно для точных расчетов только профессионалам.

В связи с этим принято рассматривать как минимум два лунных периода: сидерический и синодический. Слова созвучны и их легко перепутать, да и по значению не так уж сильно отличаются.

Сидерический лунный период 27.3216610 земных суток.

Синодический лунный период 29.5305882 земных суток.

О синодическом лунном периоде можно говорить только как о среднем значении, так как в силу эллиптичности орбиты и других факторов, колеблется примерно в районе 13 часов.

Что означают эти лунные циклы?

Сидерический цикл точнее можно было бы назвать частотой вращения Луны вокруг Земли. Именно за это время Луна совершит полный оборот вокруг Земли относительно звезд.

Синодический цикл, это лунные сутки. За это время Луна обернется к Солнцу той же стороной, что и в начале отсчета. Принято считать началом синодического цикла расположение, когда Луна находится между Землей и Солнцем на одной линии. Исходя из синодического цикла рассчитываются фазы Луны.

Не сложно рассчитать какой угол составит суточное перемещение спутника. 360/27.3216610=13.­1763584945 градусов.

Но это только цифры и по ним тяжело понять истинную картину происходящего. Попробуем на схемах разобраться, что же происходит в действительности. Следует сразу определиться, что в силу многих факторов, наш расчет будет не совсем достоверным, а картинка несколько мракобесная. Расстояния между объектами солнечной системы во много раз превышают размеры самих объектов, что не дает возможности выполнить картинку в масштабе, по этому изображение схематичное. Более того, Земля будет находится в центре кадра, а Солнце будет освещать ее с разных сторон, как бы вращаться вокруг. Примерно то же самое мы наблюдаем каждый день при перемещении Солнца по небосводу. Надеюсь это никого не смутит.

И так, Земля, Луна и Солнце находятся на одной линии. С этой позиции мы и начнем отсчет.

На поверхности Земли нанесена красная маркерная точка. Будем считать, что это наблюдатель. Для него сейчас Луна и Солнце находятся в зените. Стрелка указывает направление перпендикулярное к поверхности Земли. Мы не будем учитывать некоторые оптические нюансы, как можно ли увидеть Луну средь бела дня. Хотя в редких случаях Луну можно наблюдать и днем.

Ссылку на макет я дам в конце ответа, а сейчас для понимания, несколько слов о нем.

Для того, чтобы увидеть как изменится положение объектов за какой то период необходимо ввести время.

Его можно определить в любом количестве суток, например D=14.56. При этом бегунки H;M;S должны стоять на нуле. Или с целым числом суток и значениями часов, минут, секунд. Например D=16; H=7; M=23; S=46

Если используется первый вариант, как какой то цикл, например синодический D=29.5305882, то можно дополнительно использовать бегунок "n". Он увеличит значение данного цикла в заданное число раз.

В результате, кроме картинки можно получит расчет следующих значений.

Где Ul, Uz, Us углы между осью отсчета и Луной, Землей, Солнцем. Также рассчитаны углы между наблюдателем и Луной, наблюдателем и Солнцем, а также Солнцем и Луной.

Вернемся к задаче.

Прошли одни сутки, все объекты поменяли свои позиции.

Луна переместилась на 13.17 градусов. Поменяет свое местоположение и солнышко на 0.98 градуса. Но и для человечка на земле сутки наступят когда он опять разместится на против Солнца. Для этого ему нужно совершить поворот больше чем 360 градусов. А следовательно, для наблюдателя Луна переместится к востоку на 13.17-0.98= 12.19 градуса.

Попробуем для разнообразия ввести сидерический цикл через часы.

Луна совершила полный оборот вокруг Земли, солнышко изменило угол на 26.92 градуса, а человечка занесло далеко от места события.

А теперь введем синодический цикл и повторим его четыре раза.

Луна находится на одной линии с Землей и Солнцем. За астрономический год такое событие повторяется 13 раз. Хотя наблюдатель в это самое время уже не попадает на линию. Возможно такое совпадение и возможно за очень большой период времени, например тысячи лет, но не знаю. За одни же лунные сутки Луна и Солнце переместятся относительно начальной точки на 29.1 градуса (для Луны 389) и составят с наблюдателем острый угол 169 градусов.

И последний эксперимент. Забудем о Луне и ее циклах. Встретим Новый год, как положено, в полночь, под елочкой.

За астрономический год Земля сделает полный оборот вокруг Солнца и займет начальное положение на нашей схеме.

А вот человечек проживет на 6 часов больше после празднования очередного нового года, сместившись на четверть окружности. Астрономический год для него наступит не первого января в 00.00, а позже, в шесть часов утра. Каждый год мы отмечаем новый год на 6 часов раньше астрономического, поэтому и компенсируем недостачу одним днем в високосном году.

На изображениях присутствует затемненная сторона Земли и Луны. Можно составить свое собственное представление о том как формируются фазы Луны.

Для тех кому это интересно

ССЫЛКА НА МАКЕТ

P.S.

Значения можно изменять бегунками или вводом с клавиатуры через точку. Картинка перемещается зажатием мыши, масштабируется колесиком мыши.

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
2

Вопрос не так прост, как кажется.

Для статичного наблюдателя на Земле Луна одновременно участвует в двух движениях: собственного вращения Луны вокруг Земли относительно звезд (с запада на восток) и относительного движения Луны по небу из-за суточного вращения Земли вокруг своей оси (с востока на запад).

Таким образом, поскольку сидерический (звездный) месяц полного оборота Луны вокруг Земли равен 27,321661 солнечных суток, то за сутки Луна повернется относительно звезд на 13,18 градусов в восточном направлении. При этом она "пробежит" за сутки по небу в привычном движении небосклона на восток вместе со звездами, отставая от них на указанный угол.

В результате, за солнечные сутки Луна пройдет видимо по небу 346,82 градусов с востока на запад.

Vasil Stryzhak [11.2K]
Значение не соответствует реальному перемещению луны. Верно, за сутки Луна смещается относительно звезд на 13,18 градусов в восточном направлении (это в среднем за счет неравномерности движения естественного спутника по эллиптической орбите). Но следует учесть, что относительно звезд Земля на один оборот делает больше количества дней. Тогда за одни сутки относительно наблюдателя звезды смещаются в западном направлении
360/365,25 ≈ 0,99 (градусов).
Следовательно, видимое смещение Луны
13,18 - 0,99 = 12,19 (градусов).
В результате, за солнечные сутки Луна перемещается по небу с востока на запад в среднем на 347,81 градусов.
 3 года назад
Krass [132K]
Спасибо за замечание, Вы правы. Я сам допер уже после написания ответа про погрешность между солнечными и звёздными сутками, но редактировать не смог, да и забыл потом.  3 года назад
комментировать
1

Ну это же на арифметику для второго класса задачка. Может для первого, если школа для продвинутых...

За лунный месяц - 29,5 дней - Луна смещается на 360 градусов. На то он и месяц. Значит, за 1 день Луна сместится на 360/29,5 = 12,5 градусов (примерно).

Wale [53.9K]
+1 но по Вам уже лимит исчерпан. Уточню что это синодический период обращения - для Луны это примерно 390 градусов  3 года назад
Vasil Stryzhak [11.2K]
Груст­ный Родже­р, примерно - если не указаны значения. А так , 360/29,5 ≈ 12,2.  3 года назад
комментировать
1

Луна совершает полный оборот вокруг своей оси (перемещается на 360 градусов) примерно за 27 дней. Соответственно за 1 день луна совершает примерно 1/27 оборота вокруг своей оси, или поворот на 1/27 * 360 = 13,(3) градуса.

Wale [53.9K]
Уточню что это сидерический период обращения  3 года назад
комментировать
Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация