Файл: Fizika - V. F. Dmitriyeva.pdf

Вимірювання фізичних величин принципово не можуть бути абсолютно 

точними. Точність результатів вимірювань залежить від точності приладів і 
точності методу вимірювання. Твердження, що певну довжину виміряно з 
точністю до 0,1 мм, означає, що виміряне значення відрізняється від 

справжнього менше ніж на 0,1 мм. Як правило, точність приладу визнача-
ється ціною його найменшої поділки. 

У процесі всіх вимірювань, через недосконалість вимірювальних при-

ладів, ми дістаємо лише наближені результати. Отже, результати вимірю-
вань містять деякі похибки. Похибки вимірювань бувають трьох видів: 
систематичні, випадкові і промахи. 

Систематичні похибки виникають в основному через несправність 

приладу, помилковість методу вимірювання або постійний односторонній 

зовнішній вплив

. Уникають цих похибок старанною перевіркою приладів, 

удосконаленням методу вимірювання і внесенням погрібних поправок до 
результатів вимірювань. 

Випадкові похибки зумовлені переважно тією неточністю, якою не-

минуче супроводжуватиметься спостереження показань приладів

,

 а та-

кож неточністю відліків, яку мимовільно може внести кожний експери-

ментатор

. Випадкові похибки однаково можливі як у бік збільшення, так 

і в бік зменшення значення вимірюваної величини. Уникнути їх під час 
вимірювань не можна. Зменшують вплив випадкових похибок на результат 
вимірювання повторними вимірюваннями. 

Промахи (або грубі похибки) зумовлені неуважністю відліку на приладі, 

неправильним вмиканням приладу або іншими порушеннями умов вимірюван-
ня.

. Про грубу похибку в окремому вимірюванні свідчить різка відмінність 

його результатів від закономірності, яка позначилась у ряді вимірювань. 
Обчислюючи вимірювані величини, такі помилкові дані слід відкидати і 
виконувати повторне (контрольне) вимірювання. 

Щоб оцінити похибку результату, користуються такими спрощеними 

методами обчислення похибок. 

1. Якщо

 І

¥

{

,

 М

2

, - результати окремих вимірювань вели-

чини х, то середній результат дорівнює їх сумі, поділеній на кількість 

вимірювань: 

2.

 Різницю між результатом окремого вимірювання і середнім ре-

зультатом, узяту за модулем, називають абсолютною похибкою окремого 
вимірювання: 

N 

Щ + М

2

 + і

¥

3

 4- • • • +

 М

п 

2 

О) 

п 

А/У,- = | А',. -

 N 

(2) 

10 

дд, =  А А

1 +

А У У

2 +

А А Г

3 +

-

 +

 АА

й 

(3) 

описуються тими самими фізичними законами, що й елементарних час-
тинок. Будову зір і галактик пояснюють за допомогою основних законів 
фізики. Зоря народжується в процесі гравітаційного стискання газопило-
вої хмари. Основним джерелом випромінюваної зоряної енергії є термо-
ядерна реакція перетворення водню в гелій. 

Особливе місце в астрономії займає питання про походження і будову 

Сонячної системи. Велике значення у розв'язанні цього питання мають 
космічні дослідження. 

За допомогою космічних досліджень було встановлено, що поблизу 

Місяця немає істотних магнітних і радіаційних полів, у міжпланетному 
просторі було зареєстровано потоки заряджених частинок. Станція "Лу-
на-3" сфотографувала і передала на Землю фототелевізійне зображення 
невидимого боку Місяця. Велика подія в процесі вивчення Місяця відбу-
лася у 1969 р., коли екіпаж американських астронавтів досяг поверхні 
Місяця, зібрав зразки місячного ґрунту, сфотографував поверхню Місяця. 
Дослідження ґрунту, доставленого з району Моря Достатку автоматич-
ною станцією "Луна-16", показали, що він містить близько 700 хімічних 
елементів та ізотопів, і що вік Місяця становить близько 4,6 млрд років, 
тобто Місяць і Земля утворились приблизно в один час. 

Вивчення ґрунту Місяця, визначення його віку дуже важливі для роз-

в'язання космогонічних проблем*. Космічні міжпланетні станції допо-
могли вивчити властивості навколоземного космічного простору; так бу-
ло відкрито навколоземні пояси радіації, змінилось уявлення про магнітне 
поле Землі. Було встановлено, що виникнення полярних сяйв пов'язане з 
явищами, що відбуваються на Сонці. 

Небесна сфера та її елементи 

Неозброєним оком видно на небі велику кількість зір. їх так 

багато, що, здається, не можна полічити, проте зір, які видно неозброєним 
оком, близько трьох тисяч. 

Дивлячись на небо, неважко помітити, що зорі різні за яскравістю, 

або, як кажуть астрономи, за блиском. 

Найяскравіші назвали зорями 1-ї зоряної величини (зоряна величина 

характеризує не розміри, а лише блиск зір). Зорі, які в 2,5 раза (точніше, у 
2,512) слабші за блиском від зір 1-ї величини, називають зорями 2-ї зоря-
ної величини і т. д. Найслабші за блиском із зір, які видно неозброєним 
оком, - це зорі 6-ї зоряної величини. Вони слабші від зір 1-ї зоряної вели-

чини у 100 разів. 

* Космогонія - розділ астрономії, який вивчає походження і розвиток небесних тіл та їх систем. 

12 

Усього на небі 22 зорі 1-ї зоряної 

величини, але блиск їх не однаковий: 

одні з них трохи яскравіші від зір 1-ї 

величини, інші слабші. Такий само 
неоднаковий блиск мають зорі 2-ї і 
наступних величин, тому, щоб точно 
визначати блиск тієї чи іншої зорі, йо-
го доводиться виражати дробом. 

Найяскравіша зоря північної півку-

лі неба Вега має блиск 0,14 зоряної 

величини, а найяскравіша зоря всього 
неба Сиріус - мінус 1,58 зоряної вели-
чини, Сонце - мінус 26,8. 

Зорі розрізняють не тільки за блиском, а й за кольором. 

Вони можуть бути білими, жовтими, червоними. Чим червоніша зоря, 

тим вона холодніша. Сонце належить до жовтих зір. 

Ще в давнину спостерігачі, щоб полегшити орієнтування на небі, об'єд-

нали близькі одну до одної зорі в сузір'я, кожне з яких характеризується 

своєрідним візерунком зір, що входять до нього. Тепер небо поділено на 

88 сузір'їв. На рис. 1 зображено сузір'я поблизу Полярної зорі.

 Під сузір'ям 

розуміють усю ділянку неба в межах деяких установлених меж. 

Зорі рухаються в світовому просторі. 
Але вони лежать на величезних відстанях, і ми не помічаємо їхнього 

переміщення на небі. Люди з покоління в покоління бачать ті самі сузір'я -
взаємне положення зір у них майже не змінюється. Багато сузір'їв до на-
ших днів зберігають свої назви з сивої давнини: Велика Ведмедиця, Мала 
Ведмедиця, Ліра, Лебідь, Телець, Оріон, Великий Пес та ін. 

У кожному сузір'ї яскраві зорі, як правило, позначають буквою грець-

кого алфавіту. Наприклад, Полярну зорю - альфа Малої Ведмедиці. 
Найяскравіші зорі називають власними іменами: Сиріус, Вега, Альтаїр 

та ін. 

Здається, що всі небесні світила однаково віддалені від нас, хоч справж-

ні відстані до зір різні. Наше око цю відмінність у відстанях не помічає. 

Тому зорі зручно розглядати умовно так, ніби вони розміщені на внут-

рішній поверхні кулі довільного радіуса, в центрі якої перебуває спо-
стерігач.

 Під небесною сферою розуміють уявлювану кульову поверхню 

довільного радіуса, на яку ми проектуємо положення небесних світил. 

І Іоняттям небесної сфери користуються для кутових вимірювань на не-

бі, для зручності міркувань про найпростіші видимі небесні явища, для 
різних розрахунків, наприклад визначення часу сходження і заходження 
світил. 

/Щ 

П 

Вега 

Персей-

Цефей Кассіопея 

Капе/ілі 

Полярна 

у » 

Мала 

[Ведмедиця 

Мицар 

РИС.

 1 

13 

Прямовисна лінія ІТ (рис. 2), що 

проходить через око спостерігача (точ-
ка С), який перебуває в центрі небесної 
сфери, перетинає небесну сферу в точ-
ках 2 -

 зеніт,

  2 ' -

 надир

 (протилежна 

зеніту точка небесної сфери). 

Зеніт - це найвища точка над го-

ловою спостерігача. 

Площина, перпендикулярна до пря-

мовисної лінії, називається горизон-

тальною площиною. 

Математичним горизонтом нази-

вається лінія перетину небесної сфери з 

горизонтальною площиною, що прохо-
дить через центр небесної сфери. 

Чи рухаються зорі по небозводу? Виявляється, що всі вони рухаються, і 

притому одночасно. У цьому легко впевнитись, спостерігаючи зоряне небо 
(орієнтуючись за певними предметами). Але є й така зоря, пересування якої 
протягом усієї ночі майже непомітне. Цю зорю назвали Полярною. Вона 
протягом доби описує коло малого радіуса, і її видно майже на тій самій 
висоті над горизонтом у північній частині неба. Зорі протягом доби опису-
ють тим більші кола, чим далі від Полярної зорі вони лежать.

 Вісь добового 

обертання небесної сфери називають віссю світу (РР').

 Обертання неба 

навколо Землі - явище позірне. Воно пояснюється обертанням Землі.

 Точки 

перетину небесної сфери з віссю світу називають полюсами світу (точка 

Р

 -

 Північний полюс світу, точка

 Р' -

 Південний полюс світу). 

Полярна зоря розміщена поблизу Північного полюса світу. Коли ми 

дивимось на Полярну зорю, точніше, на нерухому точку з нею - Північ-
ний полюс світу, напрям нашого погляду збігається з віссю світу. Півден-
ний полюс світу лежить у південній півкулі небесної сфери. 

Площина ЕА И

/Г

0, яка перпендикулярна до осі світу РР' і проходить 

через центр небесної сфери, називається площиною небесного екватора, 

а лінія перетину її з небесною сферою - небесним екватором.

 Небесний 

екватор ділить небесну сферу на дві півкулі: північну і південну. 

Вісь світу, полюси світу і небесний екватор аналогічні осі, полюсам і 

екватору Землі, бо згадані назви пов'язані з видимим обертанням небес-
ної сфери, а воно є наслідком дійсного обертання земної кулі. 

Площину, яка проходить через точку зеніту 2, центр С небесної сфе-

ри і полюс Р світу, називають площиною небесного меридіана, а лінія 

перетину її з небесною сферою утворює лінію небесного меридіана. 

У будь-якому місці Землі площина небесного меридіана збігається 

з площиною географічного меридіана цього місця. 

14 

Північний 

ааяоссвіту

  г ( 3 е т 

Полуденна 

лінія 

N 

Підпіч 

Прямовисна 

' лінія 

8 

Південь 

2' ' Південний 

(Надир)

 ШИЗС сдіїї]

У 

Рис. 2