Chuyên đề học tập Vật lí 10 - Bài 4: Xác Định Phương Hướng | Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Để xác định được các chòm sao trên bầu trời, các nhà thiên văn đã lập bản đồ sao. Bản đồ sao gồm hình ảnh các chòm sao được định vị trên bầu trời dựa vào vị trí quan sát, thời điểm quan sát ở mặt đất theo các vì đó nói quan sát.

Ở mỗi một địa điểm trên Trái Đất, khi quan sát bầu trời sao vào các mùa khác nhau, chúng ta sẽ thấy các chòm sao khác nhau.

Các chòm sao luôn chuyển động trên bầu trời theo hướng từ Đông sang Tây khi ta quan sát từ Trái Đất, nhưng sao Bắc Cực ở gần trục quay Bắc của Trái Đất gần như không thay đổi vị trí. Vì vậy, một người đứng trên bán cầu Bắc chỉ cần tìm được sao Bắc Cực là sẽ biết hướng Bắc của Trái Đất.

Hình 4.1. Chòm sao tưởng tượng là Thiên Nga

EM CÓ BIẾT?

Bản đồ sao có thể được thể hiện dưới nhiều hình thức khác nhau. Ở tại một địa điểm có thể sử dụng bản đồ sao quay gồm hai phần là đĩa tròn có in các chòm sao bên trong, tâm đĩa là vị trí của cực Bắc, vành đĩa là các vĩ độ quan sát, các tháng trong năm.

?

1. Các chòm sao thay đổi vị trí trên bầu trời như thế nào?
2. Tìm hiểu trên internet, sách báo tên các chòm sao và sự xuất hiện các chòm sao theo mùa như thế nào?
3. Hãy tìm hiểu trên internet, sách, báo để làm bản đồ sao quay cho địa phương của em.

Chòm sao Gấu Lớn là một trong những chòm sao sáng nhất bầu trời phương Bắc, được tạo thành từ 7 ngôi sao chính có độ sáng tương đồng nhau.

Chòm sao Gấu Lớn dễ để quan sát nhất là vào mùa xuân, sau hoàng hôn. Bảy ngôi sao chính của chòm Gấu Lớn có tên là α (alpha), β (bêta), γ (gama), δ (đenta), ε (épxilon), ζ (zeta), η (eta) (Hình 4.5).

Hình 4.5. Chòm sao Gấu Lớn 

?

1. Xác định chòm sao Gấu Lớn trên bản đồ sao Hình 4.4.
2. Hãy kể tên dụng cụ lao động của nước ta có hình dạng giống hình nổi 7 ngôi sao chính của chòm sao Gấu Lớn.

Chòm sao Gấu Bé là một chòm sao cũng nằm trên bầu trời phương Bắc, cạnh chòm Gấu Lớn.

Chòm sao Gấu Bé cũng được tạo thành từ 7 ngôi sao chính. Ngôi sao ở cuối đuôi chòm sao Gấu Bé chính là sao Bắc Cực. Khoảng cách giữa các sao trong chòm Gấu Bé nhỏ hơn so với các sao trong chòm Gấu Lớn (Hình 4.6).

Hình 4.6. Chòm sao Gấu Bé

Chòm sao Thiên Hậu là một trong các chòm sao sáng trên bầu trời phương Bắc, có vị trí quan trọng để xác định vị trí của sao Bắc Cực.

Chòm sao Thiên Hậu. Chòm sao Thiên Hậu mang hình ảnh của nữ hoàng Cassiopeia trong truyền thuyết Hy Lạp được tạo thành từ 5 ngôi sao ở thiên cầu Bắc, đối diện với chòm Gấu Lớn qua chòm Gấu Bé.

Hình 4.9. Vị trí chòm sao Gấu Lớn, Gấu Bé và Thiên Hậu trên bầu trời.

Sao Bắc Cực không phải là ngôi sao sáng nhất trên bầu trời nên rất khó xác định. Đặc biệt, vào tất cả các mùa trong năm, dù ngày hay đêm, sao Bắc Cực gần như đứng yên ở gần cực Bắc của trái đất. Để dễ dàng tìm được hướng Bắc trên Trái Đất, cần phải xác định được sao Bắc Cực. Sao Bắc Cực nằm ở đuôi của chòm sao Gấu Bé, có thể xác định dựa vào các cách sau:

Cách 1. Xác định sao Bắc Cực thông qua chòm sao Gấu Lớn

Lấy đoạn có độ dài bằng 5 lần khoảng cách giữa hai ngôi sao α và β trong chòm Gấu Lớn thì gặp sao Bắc Cực (Hình 4.10). 

Cách 2. Xác định sao Bắc Cực thông qua chòm sao Thiên Hậu

Kẻ đoạn thẳng vuông góc với γδ của chòm sao Thiên Hậu. Trên đoạn thẳng vừa kẻ, lấy một đoạn có độ dài bằng khoảng 7 lần đoạn γδ thì sẽ gặp sao Bắc Cực (Hình 4.11). 

Hình 4.10. Xác định sao Bắc Cực thông qua chòm sao Gấu Lớn.

?

1. Xác định sao Bắc Cực trên bầu trời sao.
2. Tìm hiểu trên internet và sách báo xác định sao Bắc Cực thông qua các chòm sao khác.

EM CÓ BIẾT?

Thiên văn học nghiên cứu các thiên thể như các ngôi sao, hành tinh, sao chổi, thiên hà và các hiện tượng có nguồn gốc bên ngoài vũ trụ. Thiên văn học nghiên cứu sự phát triển, tính chất vật lí, hoá học, khí tượng học và chuyển động của các vật thể vũ trụ cũng như sự hình thành và phát triển của vũ trụ.

EM ĐÃ HỌC

• Khái niệm chòm sao, bản đồ sao, vị trí của sao Bắc Cực.
• Cách xác định các chòm sao Gấu Lớn, Gấu Bé và Thiên Hậu.
• Cách xác định sao Bắc Cực trên bầu trời sao dựa vào các chòm sao Gấu Lớn, chòm sao Gấu Bé và chòm sao Thiên Hậu.

EM CÓ THỂ

1. Xác định được các chòm sao trên bản đồ sao.
2. Xác định được phương hướng nhờ xác định được sao Bắc Cực.

EM CÓ BIẾT?

TÌM KIÉM NÊN VĂN MINH NGOÀI TRÁI ĐÁT

Nhờ sự phát triễn của công nghệ nửa cuối thế kỉ XX, cho phép chúng ta đàm thoại qua các khoảng cách rộng lớn của vũ trụ nhờ radio. Năm 1967, các nhà thiên văn phát hiện ra các xung radio phát ra từ vũ trụ, các nhà khoa học phỏng đoán rằng đó có thể là một lời nhắn đã được mã hoá và được gửi từ một nền văn minh ngoài Trái Đất. Nhà thiên văn học Mỹ Frank Drake đã phát minh ra hai phương thức cơ bản thực hiện việc giao tiếp với các nền văn minh ngoài Trái Đất. Phương thức thứ nhất là gửi một lời nhắn dưới dạng một bức vẽ hoặc các sơ đồ và kèm theo đó một lời diễn giải về nguồn gốc nơi gửi nó. Phương thức thứ hai, sử dụng phương pháp kĩ thuật liên quan đến việc sử dụng toán học – một ngôn ngữ có lẽ là ngôn ngữ vũ trụ.

Tiếp cận bằng hình ảnh với hội thoại vũ trụ được đặt song song với lối viết tượng hình. Phương thức này được Drake và một người Mỹ có tên Carl Sagan thiết kế và được nhắn gửi vào vũ trụ bằng tàu vũ trụ Pioneer 10 vào năm 1973. Một tấm vàng mạ theo phương pháp điện phân trên đó có hình một người đàn ông và một người phụ nữ. Người đàn ông giơ cao một tay như một dấu hiệu của sự hoà bình và chào đón. Hai người đứng tựa vào bóng của tàu vũ trụ, tạo một cầm giác tỉ lệ. Tấm mạ vàng đó còn chứa sơ đồ nguyên tử hydrogen và một bản đồ các hành tinh trong hệ Mặt Trời, đồng thời chỉ ra con đường mà tàu đã đĩ qua. Trên bản đồ cũng chỉ ra vị trí của Mặt Trời tương quan với 14 ần tinh đã biết. Các biểu tượng trên đó cũng diễn tả chu kì chuyền động của mỗi ần tinh cũng như của Mặt Trời. Bằng cách so sánh vị trí của Mặt Trời và các ần tinh tại thời điềm tàu được phóng với vị trí của chúng tại thời điểm tàu dự kiến sẽ bắt gặp được người ngoài vũ trụ, con người của các nền văn minh khác có thề tính được thời điểm phóng tàu từ Trái Đất.