Соберите безопасную установку
Понадобятся глобус и лампа либо фонарь, который даёт направленный свет. Поставьте источник света неподвижно на краю стола, а глобус — примерно напротив него. В комнате удобнее приглушить лишний свет: тогда граница между освещённой и тёмной сторонами станет заметнее.
Если глобуса нет, возьмите непрозрачный мяч и отметьте на нём экватор, полюса и выбранный город. Шар можно осторожно поворачивать руками. Плоский бумажный круг для этого опыта не подходит: он не показывает освещённую и теневую половины объёмной Земли. Источник света поставьте достаточно далеко, чтобы граница освещения на мяче была хорошо видна.
Найдите границу дня и ночи
Включите лампу и посмотрите на глобус сбоку. Половина шара, обращённая к лампе, обозначает дневную сторону. Противоположная половина — ночную. Линия между ними называется границей дня и ночи, или терминатором. На реальной Земле она не выглядит на карте неподвижной: планета постоянно вращается.
Поставьте маленькую наклейку на место, которое будете считать своим городом. Если наклейка расположена примерно посередине освещённой стороны, в модели там местный полдень: источник света находится выше всего над условным горизонтом. Если метка уходит на тёмную сторону, наступает ночь. У границы день переходит в вечер или ночь — в утро.
Поверните Землю, а не лампу
Держите лампу неподвижной и медленно вращайте глобус вокруг его оси. Наклейка последовательно выйдет из тени, окажется на освещённой стороне, пройдёт её середину и снова приблизится к тени. Это модель одного оборота Земли и смены суток в данном месте.
Не нужно подбирать скорость, похожую на настоящую: модель показывает порядок явлений, а не их темп. Также не следует наклонять глобус во время этого опыта, если задача — только день и ночь. Наклон оси связан с сезонными изменениями освещения, но сама ежедневная смена света и темноты возникает из-за вращения.
Сравните местное время в двух городах
Приклейте вторую метку далеко к востоку или западу от первой. Поверните глобус так, чтобы первая метка находилась в центре освещённой стороны. Вторая в этот момент может быть ближе к утру, вечеру или ночи. Значит, местное солнечное время в разных местах Земли различается.
Например, когда в одном городе Солнце в модели стоит наиболее высоко, другой город, расположенный значительно западнее, ещё может быть на утренней части освещённой стороны. Часовые пояса люди ввели для удобства расписаний; они не обязаны в точности повторять местное солнечное время. Опыт объясняет именно физическую причину различий, а не правила административных границ.
Короткая памятка
- Источник света остаётся неподвижным.
- На глобусе отмечен хотя бы один город.
- Вы нашли светлую сторону, тёмную сторону и терминатор.
- Глобус вращается вокруг оси без изменения положения лампы.
Источники и дальнейшее чтение
Справочные материалы, использованные при подготовке. Для действий с конкретным прибором сверяйтесь с его инструкцией.