odchylka ekliptiky od roviny galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf ·...

35
Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie Jiˇ rí Kapr 1 , Jakub Fuis 2 , Tomáš Bárta 3 1 Gymnázium Plasy, Plasy 2 Gymnázium Botiˇ cská, Praha 3 Gymnázium Nad Štolou, Praha Týden V ˇ edy, 2010

Upload: truongdien

Post on 25-Aug-2019

218 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Jirí Kapr1, Jakub Fuis2, Tomáš Bárta3

1Gymnázium Plasy, Plasy

2Gymnázium Boticská, Praha

3Gymnázium Nad Štolou, Praha

Týden Vedy, 2010

Page 2: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Jirí Kapr1, Jakub Fuis2, Tomáš Bárta3

1Gymnázium Plasy, Plasy

2Gymnázium Boticská, Praha

3Gymnázium Nad Štolou, Praha

Týden Vedy, 2010

Page 3: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Obsah

1 Poloha ve VesmíruAstrononomické pojmySouradnice

2 Úhly v prostoruLineární varietyÚhel mezi dvema rovinamiÚhel mezi rovinou a prímkou

3 Urcení roviny GalaxieZískávání datDiagonalizace kvadratické formy

4 Výsledek

5 Shrnutí

Page 4: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Poloha ve Vesmíru

Obsah

1 Poloha ve VesmíruAstrononomické pojmySouradnice

2 Úhly v prostoruLineární varietyÚhel mezi dvema rovinamiÚhel mezi rovinou a prímkou

3 Urcení roviny GalaxieZískávání datDiagonalizace kvadratické formy

4 Výsledek

5 Shrnutí

Page 5: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Poloha ve Vesmíru

Astrononomické pojmy

Astronomické pojmy

Nebeská sféra Pomyslná projekcní kouleEkliptika Projekce roviny obežné dráhy planet

Galaktický rovník Prusecík roviny Galaxie s nebeskou sférouSvetový rovník Projekce roviny zemského povrchu

na nebeskou sféruJarní bod Prusecík ekliptiky se svetovým rovníkem

Kolur rovnodennosti

Page 6: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Poloha ve Vesmíru

Souradnice

Astronomické souradnicové systémy

Obzorníkové souradnice

Rovníkové souradnice I. druhu

Rovníkové souradnice II. druhu

Page 7: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Poloha ve Vesmíru

Souradnice

Sférické souradnice v kartézském systému

x = cosα cos δy = sinα cos δz = sin δ

Page 8: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Úhly v prostoru

Obsah

1 Poloha ve VesmíruAstrononomické pojmySouradnice

2 Úhly v prostoruLineární varietyÚhel mezi dvema rovinamiÚhel mezi rovinou a prímkou

3 Urcení roviny GalaxieZískávání datDiagonalizace kvadratické formy

4 Výsledek

5 Shrnutí

Page 9: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Úhly v prostoru

Lineární variety

Lineární variety

Druhy v R3

BodPrímkaRovina

vektory popisující rovinu v prostoru

Page 10: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Úhly v prostoru

Lineární variety

Lineární variety

Druhy v R3

BodPrímkaRovina

vektory popisující rovinu v prostoru

Page 11: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Úhly v prostoru

Lineární variety

Lineární variety

Druhy v R3

BodPrímkaRovina

vektory popisující rovinu v prostoru

Page 12: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Úhly v prostoru

Úhel mezi dvema rovinami

Úhel mezi dvema rovinami

Pomocná rovina ρSituace v rezu

cosϕ =|(~uγ × ~vγ) · (~uε × ~vε)|‖~uγ × ~vγ‖ · ‖~uε × ~vε‖

Page 13: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Úhly v prostoru

Úhel mezi rovinou a prímkou

Úhel se stredem Galaxie

Pomocná rovina γ

Situace v rezu

cos(90o − ω) =|(~nγ × ~nε) · ~up|‖~nγ × ~nε‖ · ‖~up‖

Page 14: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Urcení roviny Galaxie

Obsah

1 Poloha ve VesmíruAstrononomické pojmySouradnice

2 Úhly v prostoruLineární varietyÚhel mezi dvema rovinamiÚhel mezi rovinou a prímkou

3 Urcení roviny GalaxieZískávání datDiagonalizace kvadratické formy

4 Výsledek

5 Shrnutí

Page 15: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Urcení roviny Galaxie

Získávání dat

Získávání souradnic

Page 16: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Urcení roviny Galaxie

Diagonalizace kvadratické formy

Získávání vektoru

Page 17: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Urcení roviny Galaxie

Diagonalizace kvadratické formy

Získávání vektoru

Získání 1. vektoru Získání 2. vektoruαx2 + 2βxy + γy2 − δ = 0

Page 18: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Urcení roviny Galaxie

Diagonalizace kvadratické formy

Získávání vektoru

Maticový zápis kvadratické formy (elipsy)

(x y

)( α ββ γ

)(xy

)− δ = 0

Vlastní císla a vektory matice A

Ax = λx

Page 19: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Výsledek

Obsah

1 Poloha ve VesmíruAstrononomické pojmySouradnice

2 Úhly v prostoruLineární varietyÚhel mezi dvema rovinamiÚhel mezi rovinou a prímkou

3 Urcení roviny GalaxieZískávání datDiagonalizace kvadratické formy

4 Výsledek

5 Shrnutí

Page 20: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Výsledek

Výsledek

Vektory urcující rovinu ekliptiky→ poloha Saturnu a VenušeSpocítané údaje:

ϕ = 60o41′6′′

ω = 5o54′26′′

Page 21: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Výsledek

Výsledek

Vektory urcující rovinu ekliptiky→ poloha Saturnu a VenušeSpocítané údaje:

ϕ = 60o41′6′′

ω = 5o54′26′′

Page 22: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Shrnutí

Obsah

1 Poloha ve VesmíruAstrononomické pojmySouradnice

2 Úhly v prostoruLineární varietyÚhel mezi dvema rovinamiÚhel mezi rovinou a prímkou

3 Urcení roviny GalaxieZískávání datDiagonalizace kvadratické formy

4 Výsledek

5 Shrnutí

Page 23: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Shrnutí

Shrnutí

Astronomické pojmyNebeská sféra, galaktický rovník, ekliptikaRovníkové souradnice II. druhu

Základy analytické geometrieRoviny a prímky v prostoryÚhel mezi dvema rovinami, úhel mezi prímkou a rovinouElipsa

Popis roviny GalaxiePrumet nebeské sféry do rovinyAproximace galaktického rovníku elipsou v rovine rezuDiagonalizace kvadratické formy, vektory poloos

Vypoctené údaje

ϕ = 60o41′6′′

ω = 5o54′26′′

Page 24: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Shrnutí

Shrnutí

Astronomické pojmyNebeská sféra, galaktický rovník, ekliptikaRovníkové souradnice II. druhu

Základy analytické geometrieRoviny a prímky v prostoryÚhel mezi dvema rovinami, úhel mezi prímkou a rovinouElipsa

Popis roviny GalaxiePrumet nebeské sféry do rovinyAproximace galaktického rovníku elipsou v rovine rezuDiagonalizace kvadratické formy, vektory poloos

Vypoctené údaje

ϕ = 60o41′6′′

ω = 5o54′26′′

Page 25: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Shrnutí

Shrnutí

Astronomické pojmyNebeská sféra, galaktický rovník, ekliptikaRovníkové souradnice II. druhu

Základy analytické geometrieRoviny a prímky v prostoryÚhel mezi dvema rovinami, úhel mezi prímkou a rovinouElipsa

Popis roviny GalaxiePrumet nebeské sféry do rovinyAproximace galaktického rovníku elipsou v rovine rezuDiagonalizace kvadratické formy, vektory poloos

Vypoctené údaje

ϕ = 60o41′6′′

ω = 5o54′26′′

Page 26: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Shrnutí

Shrnutí

Astronomické pojmyNebeská sféra, galaktický rovník, ekliptikaRovníkové souradnice II. druhu

Základy analytické geometrieRoviny a prímky v prostoryÚhel mezi dvema rovinami, úhel mezi prímkou a rovinouElipsa

Popis roviny GalaxiePrumet nebeské sféry do rovinyAproximace galaktického rovníku elipsou v rovine rezuDiagonalizace kvadratické formy, vektory poloos

Vypoctené údaje

ϕ = 60o41′6′′

ω = 5o54′26′′

Page 27: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Shrnutí

Shrnutí

Astronomické pojmyNebeská sféra, galaktický rovník, ekliptikaRovníkové souradnice II. druhu

Základy analytické geometrieRoviny a prímky v prostoryÚhel mezi dvema rovinami, úhel mezi prímkou a rovinouElipsa

Popis roviny GalaxiePrumet nebeské sféry do rovinyAproximace galaktického rovníku elipsou v rovine rezuDiagonalizace kvadratické formy, vektory poloos

Vypoctené údaje

ϕ = 60o41′6′′

ω = 5o54′26′′

Page 28: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Shrnutí

Shrnutí

Astronomické pojmyNebeská sféra, galaktický rovník, ekliptikaRovníkové souradnice II. druhu

Základy analytické geometrieRoviny a prímky v prostoryÚhel mezi dvema rovinami, úhel mezi prímkou a rovinouElipsa

Popis roviny GalaxiePrumet nebeské sféry do rovinyAproximace galaktického rovníku elipsou v rovine rezuDiagonalizace kvadratické formy, vektory poloos

Vypoctené údaje

ϕ = 60o41′6′′

ω = 5o54′26′′

Page 29: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Shrnutí

Shrnutí

Astronomické pojmyNebeská sféra, galaktický rovník, ekliptikaRovníkové souradnice II. druhu

Základy analytické geometrieRoviny a prímky v prostoryÚhel mezi dvema rovinami, úhel mezi prímkou a rovinouElipsa

Popis roviny GalaxiePrumet nebeské sféry do rovinyAproximace galaktického rovníku elipsou v rovine rezuDiagonalizace kvadratické formy, vektory poloos

Vypoctené údaje

ϕ = 60o41′6′′

ω = 5o54′26′′

Page 30: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Shrnutí

Shrnutí

Astronomické pojmyNebeská sféra, galaktický rovník, ekliptikaRovníkové souradnice II. druhu

Základy analytické geometrieRoviny a prímky v prostoryÚhel mezi dvema rovinami, úhel mezi prímkou a rovinouElipsa

Popis roviny GalaxiePrumet nebeské sféry do rovinyAproximace galaktického rovníku elipsou v rovine rezuDiagonalizace kvadratické formy, vektory poloos

Vypoctené údaje

ϕ = 60o41′6′′

ω = 5o54′26′′

Page 31: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Shrnutí

Shrnutí

Astronomické pojmyNebeská sféra, galaktický rovník, ekliptikaRovníkové souradnice II. druhu

Základy analytické geometrieRoviny a prímky v prostoryÚhel mezi dvema rovinami, úhel mezi prímkou a rovinouElipsa

Popis roviny GalaxiePrumet nebeské sféry do rovinyAproximace galaktického rovníku elipsou v rovine rezuDiagonalizace kvadratické formy, vektory poloos

Vypoctené údaje

ϕ = 60o41′6′′

ω = 5o54′26′′

Page 32: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Shrnutí

Shrnutí

Astronomické pojmyNebeská sféra, galaktický rovník, ekliptikaRovníkové souradnice II. druhu

Základy analytické geometrieRoviny a prímky v prostoryÚhel mezi dvema rovinami, úhel mezi prímkou a rovinouElipsa

Popis roviny GalaxiePrumet nebeské sféry do rovinyAproximace galaktického rovníku elipsou v rovine rezuDiagonalizace kvadratické formy, vektory poloos

Vypoctené údaje

ϕ = 60o41′6′′

ω = 5o54′26′′

Page 33: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Shrnutí

Shrnutí

Astronomické pojmyNebeská sféra, galaktický rovník, ekliptikaRovníkové souradnice II. druhu

Základy analytické geometrieRoviny a prímky v prostoryÚhel mezi dvema rovinami, úhel mezi prímkou a rovinouElipsa

Popis roviny GalaxiePrumet nebeské sféry do rovinyAproximace galaktického rovníku elipsou v rovine rezuDiagonalizace kvadratické formy, vektory poloos

Vypoctené údaje

ϕ = 60o41′6′′

ω = 5o54′26′′

Page 34: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Shrnutí

Shrnutí

Astronomické pojmyNebeská sféra, galaktický rovník, ekliptikaRovníkové souradnice II. druhu

Základy analytické geometrieRoviny a prímky v prostoryÚhel mezi dvema rovinami, úhel mezi prímkou a rovinouElipsa

Popis roviny GalaxiePrumet nebeské sféry do rovinyAproximace galaktického rovníku elipsou v rovine rezuDiagonalizace kvadratické formy, vektory poloos

Vypoctené údaje

ϕ = 60o41′6′′

ω = 5o54′26′′

Page 35: Odchylka ekliptiky od roviny Galaxietydenvedy.fjfi.cvut.cz/2010/cd/prispevky/pres/ekliptika.pdf · Základy analytické geometrie Roviny a pˇrímky v prostory Úhel mezi dvema rovinami,

Odchylka ekliptiky od roviny Galaxie

Podekování

DekujemeVedoucímu projektu Janu StránskémuFakulte Jaderné a Fyzikálne InženýrskéNadacní fond teoretické fyzikyCeskému Vysokému Ucení Technickému vPraze