Как найти время света если есть расстояние - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Enter the total time of travel at light speed (s) into the Light Speed Distance Calculator. The calculator will evaluate and display the Light Speed Distance. This calculator can also evaluate the time if given the distance.

All Distance Calculators
Warp Speed Calculator
Speed of Sound Calculator
Milliradian Distance Calculator

Light Speed Distance Formula

The following formula is used to calculate the Light Speed Distance.

Where LSD is the Light Speed Distance (m)
T is the total time of travel at light speed (s)
LS is the speed of light (299,792,458 m/s)

To calculate light speed distance, multiply the total time of light speed travel by the speed of light.

How to Calculate Light Speed Distance?

The following example problems outline how to calculate Light Speed Distance.

Example Problem #1:

First, determine the total time of travel at light speed (s).
- The total time of travel at light speed (s) is given as: 3s.
Finally, calculate the Light Speed Distance using the equation above:

LSD = LS * T

The values given above are inserted into the equation below and the solution is calculated:

LSD = 299,792,458 * 3 = 899377374 (m)

Example Problem #2:

For this problem, the variables needed are provided below:

total time of travel at light speed (s) = 6

This example problem is a test of your knowledge on the subject. Use the calculator above to check your answer.

LSD = LS * T = ?

Источник

Рубрика: Астрономия для чайников

Что такое световой год?

Опубликовано 14.08.2019 ·
Комментарии: 0

·
На чтение: 7 мин
·
Просмотры:

Post Views:
88 552

Астрономия, как и любая наука, имеет свою терминологию, которая кажется странной и непонятной для человека мало с ней знакомого. Что такое элонгация? А перигей? Пульсары и квазары — это одно и то же или нет? Один из вопросов, который очень часто задают заинтересовавшиеся астрономией люди, звучит так: что такое световой год?

В этом термине вроде оба слова понятны, а вместе создают путаницу. «Световой год» — это мера чего? Времени? Тогда неплохо бы узнать, сколько длится световой год? Другими словами, световой год это сколько наших обычных земных лет? С другой стороны, многие замечали, что термин этот применяется, когда речь идет о расстояниях до космических объектов. Например, «до центра Галактики — 30000 световых лет», или «до Сириуса — 8,6 световых лет». Встает вопрос, как можно расстояние измерять временем?

Попробуем ответить максимально просто.

Содержимое

1 Световой год — это мера расстояния
- 1.1 Скорость света
2 Чему равен 1 световой год?
3 1 световой год в километрах
- 3.1 Сколько световых лет от Солнца до Земли?
- 3.2 Сколько световых лет от Земли до Луны?
4 Зачем нужны световые годы?

Световой год — это мера расстояния

Первое, что нужно четко уяснить, — световой год это не мера времени, а мера расстояния в астрономии, такая же как метр или километр, миля или аршин в обычной жизни. Чтобы понять это, вспомните, как можно измерить расстояние, если нельзя это сделать напрямую, с помощью линейки или землемерного циркуля?

Как известно, расстояние, пройденное телом, равно скорости движения тела, умноженное на время движения (или s = v × t).

Теперь представьте, что вы пошли в магазин, до которого ровно три километра. И вы пошли со скоростью ровно 3 км/ч. Вопрос: за какое время вы дойдете до магазина? Очевидно, ровно за час! Поэтому можно сказать, что расстояние до магазина равно 3 км, а можно сказать, что оно равно 1 «человеческий час».

Но в «человеческих часах» расстояние никто не измеряет, потому что все мы ходим с разной скоростью. И даже один человек ходит по-разному: опаздывая на троллейбус, он почти бежит, а в парке неторопливо прогуливается. Значит, и время t, чтобы преодолеть расстояние до магазина, всегда будет разным.

Но что, если скорость движущегося тела будет всегда постоянна? Вне зависимости, куда, в каком направлении оно идет и при каких обстоятельствах проводятся измерения? Тогда, конечно, расстояние можно было бы измерять при помощи времени его перемещения, ведь в таком случае v в формуле постоянно и s зависит только от t.

Подождите, скажете вы, а разве есть такой объект, который движется всегда — всегда! — с постоянной скоростью?

Скорость света

Такой объект есть, и это свет! Как известно, скорость света в вакууме постоянна и равна 299 тысяч 792 километра и 458 метров в секунду или, округляя, 300000 км/с.

То есть за 1 секунду луч света проходит 300000 километров! Неплохо, правда? Если научиться каким-то образом измерять точное время, за которое свет преодолевает расстояние до объекта, то мы узнаем и расстояние до него!

Как это сделать? Ну, например, мы можем взять мощный лазер и посветить им в сторону Луны. Лазерный луч долетит до Луны, часть света отразится от ее поверхности и полетит в обратном направлении. В момент, когда он вернется на Землю и попадет в наши глаза, мы увидим на Луне световой зайчик. Если мы точно измерим промежуток времени между включением лазера и появлением на поверхности Луны зайчика, и умножим это время на скорость света, то мы узнаем расстояние, которое прошел лазер до Луны и обратно. Разделим это расстояние пополам и узнаем расстояние до Луны!

Лазерный луч, создающий в небе искусственную звезду для оценки состояния атмосферы. Скорость света этого луча постоянна! Но в атмосфере она несколько меньше, чем в вакууме. Фото: ESO

Примерно так астрономы в XX веке измерили многие расстояния в Солнечной системе. Например, они провели радиолокацию Венеры — послали в сторону планеты радиосигнал и дождались его возвращения назад. Радиоволны движутся со скоростью света, время возвращения ученые измерили очень тщательно и затем по формуле s = v × t посчитали расстояние между Землей и планетой Венера. Теперь мы знаем его с точностью в несколько метров.

Еще раз: почему вообще расстояние можно измерять при помощи света? Потому что скорость света в вакууме постоянна! (Тут надо бы добавить, в инерциальных системах отсчета, но не будем пока усложнять.) В отличие от скорости людей, автомобилей и ракет.

Чему равен 1 световой год?

Теперь вернемся к тому, с чего начали. Дадим определение: световой год — это расстояние, которое свет (двигаясь всегда — всегда! — с постоянной скоростью 300000 км/с) проходит ровно за один год!

Получается какое-то очень большое число, не правда ли? Если за секунду свет преодолевает 300 тысяч километров, то за минуту в 60 раз больше — 18 миллионов километров. Значит, за час он пройдет 1 миллиард 80 миллионов километров! (Вот мы и узнали, чему равен «световой час»! А заодно подсчитали скорость света в км/ч!)

1 световой год в километрах

Теперь, чтобы подсчитать, сколько километров в световом году, нам надо узнать, сколько в году часов. В сутках 24 часа, а в году 365,25 суток (каждый четвертый год — високосный). Следовательно, в году 24 × 365,25 = 8766 часов. (На самом деле чуть меньше, 8760 часов. Просто мы взяли грубое число суток в году.)

Итак, чтобы найти, чему равен 1 световой год в километрах, нам надо скорость света в км/ч умножить на количество часов в году. Получается 9461 миллиард километров. Итак, 1 световой год равен 9,46 триллионов километров!

Какое-то сумасшедшее число!

Если бы магазин находился на таком расстоянии от вашего дома, то, двигаясь с привычной скоростью 3 км/ч, вы шли бы до него 360 миллионов лет… Долго получается, не правда ли?

Лучше поехать на машине. Двигаясь со скоростью 100 км/ч, автомобиль преодолеет расстояние в световой год за 10 миллионов 800 тысяч лет. Тоже не вариант. Значит, нужен самолет! Обычный пассажирский самолет пролетит световой год «всего лишь» за 1 миллион лет.

Может быть, поможет ракета? Космонавты летают вокруг Земли со скоростью около 8 км/с или 28800 км/ч. Даже с такой скоростью им потребуется 37500 лет, чтобы добраться до магазина.

Сколько световых лет от Солнца до Земли?

Теперь давайте решим обратную задачу — посчитаем расстояние от Солнца до Земли в световых годах. Для этого расстояние от Солнца до Земли в километрах разделим на длину светового года. Среднее расстояние до Солнца (она же астрономическая единица) равно 150 миллиона км, световой год равен 9,46 триллиона км. Делим первой на второе, получаем 0,000016.

Итак, расстояние от Солнца до Земли равно 0,000016 световых лет. Или… 8 световых минут.

Сколько световых лет от Земли до Луны?

Луна находится гораздо ближе Солнца, среднее расстояние до нашего спутника 384000 км или чуть больше световой секунды. Сколько это в световых годах? Делим 384 тысячи км на длину светового года в км (все те же 9,46 триллиона км) и получаем число 0,000000041 световых лет. (Я мог ошибиться, пересчитайте, если не верите.)

Ясно, что расстояние до Луны измерять в световых годах глупо. Но тогда встает вопрос:

Зачем нужны световые годы?

Ответ прост: чтобы измерять расстояния за пределами Солнечной системы!

Ближайшая звезда к Солнцу, Про́ксима Центавра находится на расстоянии 4,2 световых года. То есть свету нужно путешествовать 4,2 года, чтобы преодолеть расстояние от Солнца до Проксимы.
Большинство звезд, которые мы видим на небе ясной ночью, находятся от нас на расстоянии в десятки и сотни световых лет!
Звезда Денеб в Летнем треугольнике находится от нас на расстоянии 2500 световых лет.
До центра нашей галактики (она называется Млечный Путь) — 30000 световых лет.
Диаметр Млечного Пути — 100000 световых лет.
До ближайшей крупной спиральной галактики, Туманности Андромеды — 2,5 миллиона световых лет.
От Земли до центра крупного скопления галактик в созвездии Девы — 65 миллионов световых лет.
До ближайших квазаров — 3 миллиарда световых лет.
Наконец, до края наблюдаемой Вселенной — почти 14 миллиардов световых лет.

Попробуйте-ка пересчитать эти расстояния на километры! Не хочется? Вот и астрономы не хотят считать.

PS. Что и говорить, на машине такие пространства не объедешь…

Post Views:
88 552

Источник

Орбиты планет Солнечной системы имеют форму эллипса, поэтому ниже показаны средние расстояния от Солнца до планет. Особо вытянутую форму имеет орбита Плутона (хоть его уже и не считают планетой).

До Меркурия — 58 млн км — 3,2 мин

До Венеры — 108,2 млн км — 6 мин

До Земли — 149,6 млн км — 8,3 мин

До Марса — 227,9 млн км — 12,7 мин

До Юпитера — 778 млн км — 43,2 мин

До Сатурна — 1427 млн км — 79,3 мин (1 ч 19 мин)

До Урана — 2871 млн км — 159,5 мин (2 ч 39 мин)

До Нептуна — 4497 млн км — 250 мин (4 ч 10 мин)

До (Плутона) — от 4,4 млрд км до 7,4 млрд км — от 247 до 411 мин (от 4 ч 07 мин до 6ч 51 мин)

Источник

Солнце — самый большой и массивный объект в Солнечной системе, а также основной источник света для всех планет. Каждый день мы ощущаем тепло солнечного света, и без него жизнь на Земле не существовала бы. Интересно, что свет от Солнца не достигает нашей планеты мгновенно. Поскольку скорость света — конечное число, а Солнце находится на расстоянии около 150 миллионов километров, свету от Солнца требуется около 8 минут, чтобы достичь Земли.

Скорость света

Свет — это самое быстрое, что есть во Вселенной, и скорость света представляет собой своего рода космический предел скорости, который, насколько позволяют законы природы, не может быть превзойден. Скорость света составляет примерно 300 000 километров в секунду. Это чрезвычайно быстро, но все же это конечное число, и поэтому чем дальше находится источник света, тем больше времени требуется, чтобы свет достиг наших глаз.

Расстояние до Солнца

Земля вращается вокруг Солнца на расстоянии около 150 миллионов километров. При таком расстоянии существует заметная задержка в том, когда свет, излучаемый Солнцем, достигает нашего мира. На самом деле, зная скорость света и расстояние между Солнцем и Землей, можно легко рассчитать, сколько времени потребуется свету, чтобы достичь нас. Просто разделите расстояние на скорость и получите время. В данном случае, разделив 150 миллиона километров на 300 000 километров в секунду, вы получите 500 секунд, которые можно перевести в минуты, поделив 500 секунд на 60, что даст вам 8,3 минуты. Таким образом, свету от Солнца требуется чуть более 8 минут, чтобы достичь Земли. Это также означает, что мы никогда не видим Солнце в его нынешнем виде. Скорее, мы всегда видим Солнце таким, каким оно было 8 минут назад. Например, если бы Солнце внезапно исчезло, мы бы не заметили этого в течение 8 минут.

А как насчет других планет?

Поскольку каждая планета Солнечной системы вращается вокруг Солнца на разном расстоянии, количество времени, которое требуется солнечному свету, чтобы достичь каждой из них, также различно. Чем ближе планета к Солнцу, тем меньше требуется времени. Например, Меркурий — самая близкая к Солнцу планета, и солнечным лучам требуется около 3,2 минуты, чтобы достичь его. Для Венеры это около 6 минут, а для Марса — 12,6 минуты. Таким образом, солнечный свет достигает всех внутренних планет нашей Солнечной системы менее чем за 13 минут. Однако для того, чтобы достичь газовых гигантов, солнечным лучам требуется гораздо больше времени. Для того чтобы солнечный свет достиг Юпитера, требуется 43,2 минуты, а для Сатурна — 79,3 минуты. Для Урана требуется 159,6 минуты, а для Нептуна — чуть более 4 часов.

Источник

Загрузить PDF

Многие полагают, что световой год — это единица измерения времени, потому что здесь присутствует слово «год». На самом деле световой год является единицей измерения расстояния. Например, если вы когда-либо говорили другу, что находитесь в пяти минутах ходьбы от него, вы использовали время как единицу измерения расстояния.^[1] Во вселенной расстояние между небесными телами огромно, поэтому астрономы пользуются световым годом, потому что эта единица измерения расстояния во много раз больше километра или метра. Чтобы вычислить световой год (в километрах), нужно перемножить скорость света и количество секунд в году.

1
Запомните определение светового года. Светлый год — это единица измерения расстояния, равная дистанции, которую проходит луч света за один год. Расстояния во вселенной настолько велики, что астрономы пользуются световыми годами. Если расстояния во вселенной измерять в километрах, придется работать с огромными и неудобными числами.^[2]
- В астрономии используется еще одна единица измерения расстояния — парсек. Один парсек равен 3,26 световых лет. Эта единица измерения также служит для упрощения вычислений и представления расстояний в астрономии.^[3]
2
Запишите формулу для вычисления расстояния. Из физики известно, что расстояние равно произведению скорости на время: d = v x t. (Расстояние «d» также обозначается как «S»). Таким образом, световой год = (скорость света) x (один год). Скорость света обозначается как «c», поэтому формулу можно записать так: d = c x t, где d — расстояние, c — скорость света, t — время.^[4]
- Чтобы вычислить значение светового года в километрах, скорость света должна измеряться в километрах в секунду (км/с).
- Также нам понадобится количество секунд в одном году (365 дней).
3
Запишите скорость света (в вакууме). Она равна 299792 км/с ≈ 300000 км/с.^[5]
- Скорость света можно записать в экспоненциальном формате: 3 x 10⁵ км/с.
4
Вычислите количество секунд в году. Для этого нужно перемножить количество дней в году, количество часов в одном дне, количество минут в одном часе и количество секунд в одной минуте.
- 1 год x 365 дней/год x 24 часа/день x 60 минут/час x 60 секунд/минута = 31536000 секунд.^[6]
- Это число также можно записать в экспоненциальном формате: 3,154 x 10⁷.
5
Подставьте значения в формулу. Теперь, когда вам известны значения скорости света и времени, подставьте их в формулу d = c x t и вычислите световой год. Вместо «с» подставьте 3 x 10⁵ км/с, а вместо «t» подставьте 3,15 x 10⁷ с.^[7]
- d = c x t
- d = (3 x 10⁵) x (3,154 x 10⁷)
- d = 9,5 x 10¹² км, то есть 9,5 триллионов километров.
6
Вычислите расстояние в метрах. Чтобы вычислить световой год в метрах, вместо скорости света в километрах в секунду подставьте значение скорости света в метрах в секунду: с = 3 x 10⁸ м/с. Количество секунд в году останется прежним.^[8]
- d = c x t
- d = (3 x 10⁸) x (3,154 x 10 ⁷)
- d = 9,5 x 10¹⁵ м.
Реклама

1
Определите расстояние, которое нужно преобразовать. Лучше, если оно будет представлено в километрах. Нет смысла преобразовывать расстояние, измеренное в меньших единицах (например, в метрах или сантиметрах), но вы можете попробовать, если вам это интересно.
- Чтобы преобразовать метры в километры, разделите значение в метрах на 1000.^[9]
- Чтобы преобразовать сантиметры в километры, разделите значение в сантиметрах на 100000.
2
Определите правильный коэффициент преобразования. Выясните, в каких единицах измерения представлено расстояние, которое нужно преобразовать в световые годы. Для расстояний, измеренных в километрах и метрах, коэффициент преобразования будет разным.
- Чтобы километры преобразовать в световые годы, значение в километрах разделите на 9,5 x 10¹².^[10]
- Чтобы метры преобразовать в световые годы, значение в метрах разделите на 9,5 x 10¹⁵.^[11]
3
Исходное расстояние разделите на коэффициент преобразования. Теперь, когда вы знаете коэффициенты преобразования, исходное расстояние разделите на соответствующий коэффициент, чтобы представить расстояние в световых годах. Если вы работаете с большими числами, записывайте их в экспоненциальном формате.
- Например: космический объект находится на расстоянии 14,2 x 10¹⁴ км от Земли. Представьте это расстояние в световых годах.
- Здесь исходное значение нужно разделить на следующий коэффициент преобразования: 9,5 x 10¹².
- Разделите: 14,2 x 10¹⁴ / 9,5 x 10¹² = 1,5 x 10² = 150 световых лет.
- Космический объект находится на расстоянии 150 световых лет от Земли.
4
Если вы не справляетесь с задачей, попросите о помощи. Помощь можно получить со стороны одноклассников (однокурсников) или учителя (преподавателя). Также дополнительную информацию можно поискать в интернете и в учебнике. Не стесняйтесь обращаться за помощью, если она вам нужна.
- Помните, что когда вы решаете задачу, помощь можно получить разными способами.
Реклама

Об этой статье

Эту страницу просматривали 20 136 раз.

Была ли эта статья полезной?

Источник