Thực nghiệm thiên văn - Theo dấu chân những người đi trước. Đo bán kính Trái Đất vào ngày Hạ Chí - T

Hiện nay tôi dò tìm trên Google tìm ra được những vị trí thích hợp sau:
Nếu lấy Tp.HCM làm điểm gốc, sẽ có 2 tĩnh khác thích hợp cho việc đo bóng nắng: Tp.HCM - Đồng Hới - Hải Phòng.
Nếu lấy Hà Nội làm điểm gốc, sẽ có thêm được Tp.Cần Thơ là điểm thứ 2.
Như vậy chúng ta có 5 điểm làm thí nghiệm đo bóng nắng. Vì đã có địa điểm lý tưởng là trên cùng 1 đường Kinh Tuyến nên việc đo khỏan cách dựa vào Vĩ Tuyến là điều có thể thực hiện được, và có thể là rất chính xác, sai số có thể là +- 2Km.





.
.
.

Kiểu này anh em Hà Nội kéo quân vào Thủ Lệ tiến hành thí nghiệm rồi

Đây là phương án của anh Lequangthuy. Mọi người xem và cho ý kiến.
--------------------------------------------------------
Thực hành PP Erastothenes .
Erastothene dựa vào 2 điểm có cùng kinh độ để đo bán kính TD vào ngày hạ chí nhưng đây không phải là điều kiện bắt buộc. Ta có thể tiến hành đo :
- Ở 2 điểm bất kỳ có khoảng cách đủ lớn để độ lệch góc đủ lớn để tăng độ chính xác nhưng cũng đủ bé để độ dài dây cung và cung xấp xỉ nhau. (khoảng cách Tp HCM- Hà nội hơi lớn!)
- Vào ngày bất kỳ, nhưng nếu chọn thời điểm gần đông chí sẽ thuận lợi hơn với chúng ta ở Bắc bán cầu do góc lệch lớn, độ chính xác đo sẽ cao hơn. Nếu chọn một ngày chí hoặc phân, ta có thể xác định vĩ độ chính xác của điểm đo nhưng lỡ không may gặp ngày có mây tại một vài điểm đo thì ...công cốc !
1. Đo Khoảng cách :
Có thề dúng Googleearth như Eureka và Erthmen đề nghị nhưng Anh thích pp đơn giàn nhất là dùng bản đồ và thước thẳng phù hợp hơn với các trường PT. (Cũng là một dịp thực hành xử dụng bản đồ).
Với 6000đ ta có thể mua được 1 Bản đồ Việt Nam khổ 60x80 tỉ lệ 1/3.500.000 của Nhà XB Bản đồ T11/2006.
Đừng chê độ chính xác kém nhé ! Với tỉ lệ này 1cm trên bản đồ sẽ tương đương với 35km trên thực địa. Thước thẳng thông thường có vạch chia đến mm, như vậy ta có thể xác định khoảng cách chính xác đến +- 1.75 km !!!!!
Khoảng cách TP HCM- Hà nội là 32.4 * 35 = 1.134km.
Tùy theo số địa phương tham gia ta có thể lập thành bảng như sau:
Khi một bạn tại địa phương nào đó muốn tham gia, chỉ cần bổ sung thêm tên địa phương và khoảng cách địa lý D vào các ô phía trên và bên phải đường chéo của bảng sau.

Các ô theo đường chéo để ghi kết quả đo : Góc lệch anpha và thời điểm đo T
2. PP đo.
Do các điểm đo không cùng kinh độ nên ta sẽ xác định thời điểm bóng nắng ngắn nhất tại từng vị trí. So thời điểm này với giờ GMT ta còn có thể xác định kinh độ với độ chính xác khá cao.
Các điểm đo sẽ chỉnh đồng hồ giống nhau bằng giờ GMT+7. Sau mỗi 10 giây một bạn sẽ đánh dấu vị trí bóng đầu cọc cho đến khi bóng cọc bắt đầu dài ra. Nối liền các điểm đánh dấu ta sẽ dễ dàng xác định thời điểm bóng cọc ngắn nhất.
? Độ lệch thời gian chính là độ lệch kinh độ . Đà nẵng với kinh độ lớn hơn TP HCM khoảng gần 1.5 độ nên mặt trời sẽ qua thiên đỉnh sớm hơn khỏang 6 phút..
? Độ lệch góc alpha giữa 2 điểm chính là độ lệch vĩ độ.
Với cọc có chiều cao d khoảng 1m, bằng thước thẳng có vạch chia đến mm có thể xác định góc Anpha chính xác đến phần trăm độ !
Dùng Pithagore tính được góc Beta (dĩ nhiên đơn vị là radian) ứng với cung nối liền 2 điểm đang tính..
Và cuối cùng bán kính trái đất R = D / Beta..
Các giá trị R được ghi vào các ô tương ứng phía dưới bên trái đường chéo để tiện phân tích.
Anh nghĩ chúng ta nên tiến hành làm ?onháp? trước để rút kinh nghiệm và sau đó sẽ phổ biến cho các trường PT.
Tốt nhất là tiến hành vào T7 . Anh em theo dõi diễn tiến thời tiết để chọn ngày nhé.. Nếu điểm nào bị mây mù, có thể đo lại vào ngày hôm sau (CN) .

UP!
Gần đến xuân phân rồi mọi người thảo luận cho ý kiến đi chứ.
Quyết xong rồi phải làm công tác PR, báo chí thậm chí cả truyền hình chứ

Theo phương pháp đo của anh Thủy , em hiểu khoảng cách giữa hai thành phố không phải là điểm nối điểm và là khoảng cách giữa 2 vĩ độ như em đã thảo luận ???

Khoảng cách là AC thay cho AB.
Không biết có phải như vậy không ?
Các bạn thảo luận gấp vì nếu sử dụng ngày xuân phân để đo thì không còn bao nhiêu thời gian nữa đâu

Tôi có một cách như thế này
Hiện Mặt trời đang ở bán cầu nam, vậy bóng nắng sẽ ngả về hướng bắc, cụ thể Hà nội sẽ có bóng dài hơn HCMC.
Ta sẽ tính góc lệch của tia nắng tính theo phương bắc mà thôi. Giả sử góc lệch của tia nắng theo phương bắc của HCMC là Alpha, góc tương ứng ở HN là Beta (cách đo sẽ đề cập sau).
Ta cần một đại lượng nữa là khoảng cách của 2 địa điểm đo tính theo phương bắc-nam. Nếu có thể dùng bản đồ thì ta chỉ cần vẽ 1 tam giác vuông với đường huyền đi qua HN và HCMC, sau đó tính cạnh góc vuông bằng cách đo thước, nhân với tỷ lệ xích. Giả sử khoảng cách đo được (theo bắc-nam) là L, gọi bán kính Trái đất là R, khi đó R có thể tính theo công thức sau:
hiệu 2 góc là d =Beta-Alpha
Hiệu 2 góc đó chính là góc mở tính từ tâm TĐ tới HN và HCMC (tính theo bắc-nam) Do vậy :
L = d*R ==> R = L/d. (d tính theo radian).
Cách đo góc lệch Alpha và Beta:
Trồng một cây gậy chiều cao H theo chiều thẳng đứng, đo bóng nắng theo phương bắc . Có thể dùng la bàn hay đơn giản hơn vẽ một cung tròn của bóng đầu gậy trên mặt đất. Điểm ngắn nhất từ cung tròn tới chân gậy chính là khoảng cách cần đo.

Về cách đo cách của Thohry cũng là cách đo ở bài trên của anh Thủy.
Ở đây rút lại chúng ta có 2 phương án tiến hành.
1- Đo vào ngày xuân phân : khi đó mỗi điểm đo có thể tự xác định được góc nắng chính là vĩ độ của mình vì khi đó bóng nắng ở xích đạo = 0. Khoảng cách từ vị trí đo đến xích đạo có thể dễ dàng dùng bản đồ để xác định.
- Ưu điểm của phương án này là nếu đúng vào điểm xuân phân thì sai số chỉ phụ thuộc vào cách đo của chính bạn mà không phụ thuộc vào thông số của các điểm khác vì chúng ta đã ngầm cho ở xích đạo bóng nắng lý tưởng là 0. Một ưu điểm nữa là bạn có thể do bóng nắng để tìm ra vĩ độ của mình.
- Nhược điểm : sẽ không tạo được tính cộng đồng không có sự liên kết giữa các điểm đo, trong khi chúng ta đang cần điều đó.
2- Phương án của anh Thủy và Thohry.
- Đo vào ngày bất kỳ : vì thế có thể chủ động được thời gian.
Ưu điểm: tính cộng đồng rất cao, thông số đo phải đựa vào cả của các điểm đo khác.
- Nhược: Có thể sai số sẽ cao nếu các điểm đo thực hiện không tốt việc đo góc bóng nắng.
---
Tôi đã tra lịch thì ngày xuân phân năm nay rơi vào 20/3 là thứ 5 khó có thể thực hiện được do không phải ngày nghỉ.
Đề xuất : Ngày tiến hành đo sẽ là ngày thứ 7 22/3 và sử dụng phương án thứ 2 nhưng sẽ kèm theo tham khảo tính toán như phương án 1 (2 ngày sau xuân phân).
Nếu mọi người đều thống nhất thì sẽ tiến hành giai đoạn triển khai, viết lại cho rõ ràng cách cách tính kèm theo hướng dẫn làm dụng cụ đo, sau đó sẽ gửi đến các CLB, các trường học ...

To Fairy
- Theo hình vẽ của em,
AB là 2 điểm đo,
AC là độ dài dây cung theo kinh tuyến xác định theo hiệu số góc lệch bóng nắng anpha giữa 2 điểm đo
CB là độ dài dây cung theo vĩ tuyến, xác định theo độ lệch thời gian giữa 2 thời điểm mặt trời lên cao nhất.
AC và CB cũng tương tự như AB có thể đo trên bản đồ, nhưng anh muốn người tham gia sẽ tự xác định kinh độ của mình theo giờ địa phương và giờ GMT.( thật ra, vào thời điểm đông chí hay hạ chí mới chính xác, còn vào xuân phân phải tính bù thêm độ nghiêng của trục TD là 23.5 độ !)

@ All
Mình cũng đã mail cho các thầy bên Hội Thiên Văn Việt Nam, trước hết là hỏi thăm về kế hoạch cho năm Thiên văn quốc tế 2009 cũng đồng thời nói về kế hoạch của thực nghiệm này.
Lần này nếu tổ chức tốt sẽ rút kinh nghiệm và có kế hoạch mở rộng vào năm 2009 "Năm Thiên Văn Quốc Tế"
------------
Thư hồi âm của thầy Phan Văn Đồng - Phó Chủ Tịch Hội Thiên Văn VN

Xin tu gioi thieu :toi la PhanVanDong,giang day Thien van va Vat ly tai Khoa VL DHSPHaNoi,rat vui mung vi dau Xuan nhan duoc tin vui :co mot luc luong dong dao ,tre yeu thich TV.De thiet thuc chao don Nam Quoc Te ve TV 2006,truoc mat nen to chuc mot so hoat dong cu the o tung Bo phan ma chung ta dang hoc tap va cong tac.Viec cac em dinh lam vao ngay Xuan phan la mot viec lam rat hay.O HaNoi hom do neu thoi tiet cho fep toi se cho SVkhoa Dia ly va SV khoa Ly tien hanh do thu (luc Mat Troi qua Kinh Tren)roi se cung chia xe ket qua do nhe.
Ngoai ra cac em hay theo doi ke hoach Nha nuoc ta to chuc huong ung" Nam Quoc Te Hanh Tinh Trai Dat 2008''"ma Thu Tuong *************** da cong bo thanh lap Ban To chuc cua VNam vao dau thang 2 vua roi.Mong rang qua nhung hoat dong nay Chung ta(Hoi TV VNam va cac CLB TV ) se kien nghi len Nha nuoc se co quyet dinh tuong tu cho Nam 2009.
.Thang 4 toi, Vinasat se duoc fong len,cac em nho theo doi va kip thoi gui Loi chao Mung khi no duoc fong thanh cong toi nguoi co lien quan.
Cac em nen to chuc sinh hoat chuyen de QSVT Nhan Tao bang kinh TV,ong nhom,neu co dieu kien hay to chuc den Tram QTrac Vinasat o fia Nam (co the o Binh Duong thi fai ),fia Bac dat o Hoai Duc Ha Taycach Hnoi khoang hon 20km.
Va mot so viec khac nua nhe .Chuc CLB thu duoc nhieu ket qua ruc ro.
Chao than ai
PhanVanDong

Về nhóm quan sát ở Trường SP Hà Nội bạn alonegalaxy sẽ liên hệ với thầy Đồng và có kế hoạch cho nhóm. Các nhóm thiên văn khác và các bạn tham gia cũng nên bắt đầu chuẩn bị kế hoạch cho nhóm của mình.

Thực ra đo góc của tia nắng khá dễ dàng và không sợ bị sai số lớn. Quan trọng là trồng được cây cột thẳng đứng: dây dọi. Tang của góc lệch của bóng nắng chính là tỷ số giữa chiều dài bóng (theo phương bắc-nam) và chiều dài cây cột. Đương nhiên là cột càng cao thì càng chính xác.
Phải đo trong cùng một ngày, coi như chấp nhận một sai số do Trái đất di chuyển từ trong quỹ đạo xung quanh MT từ 1 điểm góc nhọn tới điểm góc vuông. Nhưng sai số này xem ra rất nhỏ