Czas słoneczny - zadania

Pokazujemy, jak krok po kroku rozwiązywać zadania związane z obliczaniem czasu słonecznego na różnych długościach geograficznych.

Zadania związane z czasem słonecznym są zmorą wielu uczniów. Część teoretyczna jest łatwa do opanowania. Ale w przypływie zdenerwowania na kartkówce lub przez nieuwagę podczas odrabiania zadania domowego łatwo popełnić błąd.

Dlatego właśnie przygotowaliśmy dla Ciebie opracowanie, dzięki któremu ten typ zadań z geografii nie powinien sprawić Ci większego problemu. Znajdziesz tu ograniczoną do niezbędnego minimum część teoretyczną oraz część praktyczną zawierającą schematy rozwiązań wszelkich możliwych typów zadań związanych z obliczaniem czasu słonecznego.

Teoria, czyli to, o czym musisz pamiętać

Czas słoneczny jest różny w danym momencie w różnych miejscach na Ziemi. Zjawisko to związane jest w ruchem obrotowym (wirowym) Ziemi.

Ruch obrotowy polega na tym, że kula ziemska nieustannie obraca się wokół własnej osi. Wskutek tego każdy punkt leżący na Ziemi nieustannie przesuwa się z zachodu na wschód.

Pełen obrót trwa w przybliżeniu 24 godziny. Oznacza to, że na obrót o 1° Ziemia potrzebuje 4 minut.

Ponieważ Ziemia obraca się z zachodu na wschód, na zachód od miejscowości A jest godzina wcześniejsza, na wschód – późniejsza.

W zadaniach związanych z czasem słonecznym interesuje nas jedynie długość geograficzna miejscowości, szerokość geograficzna jest bez znaczenia (czyli interesują nas tylko oznaczenia E – na wschód od południka 0° oraz W – na zachód od południka 0°).

Praktyka, czyli stosujemy teorię

We wszystkich zamieszczonych niżej typach zadań chodzi o to samo – masz za zadanie dokonać obliczeń związanych z czasem słonecznym.

Każde modelowe rozwiązanie zawiera rysunek pomocniczy. Zaznaczamy na nim południk 0°, miejscowości, o których jest mowa w zadaniu oraz podaną godzinę. Strzałka na dole oznacza kierunek obrotu Ziemi (z zachodu na wschód).

Typ I:

Dane: czas słoneczny w miejscowości A

Szukamy: czas słoneczny w tym samym momencie w miejscowości B

a) obie miejscowości leżą po tej same stronie południka 0°, miejscowość A leży na wschód od miejscowości B

W Krakowie (50° N, 20° E) jest godzina 9:00 czasu słonecznego. Oblicz czas słoneczny w tym samym momencie w Barcelonie (41° N, 2° E).

1. Ustalamy długość geograficzną Krakowa i Barcelony:

Kraków = 20° E

Barcelona = 2° E

2. Wykonujemy rysunek pomocniczy:

3. Obliczamy różnicę długości geograficznych obu miejscowości:

20° - 2° = 18°

4. Obliczamy różnicę czasu słonecznego:

18° · 4 minuty = 72 minuty

72 minuty = 1 godzina i 12 minut

5. Od czasu w miejscowości A odejmujemy wynik z punktu 4 (UWAGA, jeśli miejscowości znajdują się na zachód od południka 0°, do czasu w miejscowości A dodajemy wynik z punktu 4):

9:00 – 1 godzina i 12 minut = 7:48

6. Formułujemy odpowiedź:

Kiedy w Krakowie jest godzina 9:00 czasu słonecznego, w Barcelonie jest godzina 7:48 czasu słonecznego.

b) obie miejscowości leżą po tej same stronie południka 0°, miejscowość A leży na zachód od miejscowości B

W Warszawie (52° N, 21° E) jest godzina 11:00 czasu słonecznego. Oblicz czas słoneczny w tym samym momencie w Moskwie (56° N, 37° E).

1. Ustalamy długość geograficzną Warszawy i Moskwy:

Warszawa = 21° E

Moskwa = 37° E

2. Wykonujemy rysunek pomocniczy:

3. Obliczamy różnicę długości geograficznych obu miejscowości:

37° - 21° = 16°

4. Obliczamy różnicę czasu słonecznego:

16° · 4 minuty = 64 minuty

64 minuty = 1 godzina i 4 minuty

5. Do czasu w miejscowości A dodajemy wynik z punktu 4 (UWAGA: jeśli miejscowości znajdują się na zachód od południka 0°, od czasu w miejscowości A odejmujemy wynik z punktu 4):

11:00 + 1 godzina i 4 minuty = 12:04

6. Formułujemy odpowiedź:

Kiedy w Warszawie jest godzina 11:00 czasu słonecznego, w Moskwie jest godzina 12:04 czasu słonecznego.

c) miejscowości leżą po różnych stronach południka 0°, miejscowość A leży na wschód a miejscowość B na zachód od niego

W Wiedniu (48° N, 16° E) jest południe słoneczne. Oblicz czas słoneczny w tym samym momencie w Chicago (42° N, 88° W).

1. Ustalamy długość geograficzną Wiednia i Chicago:

Wiedeń = 16° E

Chicago = 88° W

2. Wykonujemy rysunek pomocniczy:

3. Obliczamy różnicę długości geograficznych obu miejscowości:

16° + 88° = 104°

4. Obliczamy różnicę czasu słonecznego:

104° · 4 minuty = 416 minut

416 minut = 6 godzin i 56 minut

5. Od czasu w miejscowości A odejmujemy wynik z punktu 4:

12:00 - 6 godzin i 56 minut = 5:04

6. Formułujemy odpowiedź:

Kiedy w Wiedniu jest południe słoneczne, w Chicago jest godzina 5:04 czasu słonecznego.

d) miejscowości leżą po różnych stronach południka 0°, miejscowość A leży na zachód a miejscowość B na wschód od niego

W Buenos Aires (35° S, 59° W) jest godzina 8:00 czasu słonecznego. Oblicz czas słoneczny w tym samym momencie w Atenach (38° N, 24° E).

1. Ustalamy długość geograficzną Buenos Aires i Aten:

Buenos Aires = 59° W

Ateny = 24° E

2. Wykonujemy rysunek pomocniczy:

3. Obliczamy różnicę długości geograficznych obu miejscowości:

59° + 24° = 83°

4. Obliczamy różnicę czasu słonecznego:

83° · 4 minuty = 332 minuty

332 minuty = 5 godzin i 32 minuty

5. Do czasu w miejscowości A dodajemy wynik z punktu 4:

8:00 + 5 godzin i 32 minut = 13:32

6. Formułujemy odpowiedź:

Kiedy w Buenos Aires jest 8:00 czasu słonecznego, w Atenach jest 13:32 czasu słonecznego

Typ II:

Dane: współrzędne geograficzne miejscowości A i B

Szukamy: różnica czasu słonecznego

a) obie miejscowości leżą po tej same stronie południka 0°

Oblicz różnicę czasu słonecznego pomiędzy Krakowem (50° N, 20° E) i Sydney (34° S, 151° E).

1. Ustalamy długość geograficzną Krakowa i Sydney:

Kraków = 20° E

Sydney = 151° E

2. Wykonujemy rysunek pomocniczy:

3. Obliczamy różnicę długości geograficznych obu miejscowości (od większej wartości odejmujemy wartość mniejszą):

151° - 20° = 131°

4. Obliczamy różnicę czasu słonecznego:

131° · 4 minuty = 524 minuty

524 minuty = 8 godzin i 44 minuty

5. Formułujemy odpowiedź:

Różnica czasu słonecznego między Krakowem i Sydney to 8 godzin i 44 minuty.

b) miejscowości leżą po różnych stronach południka 0°

Oblicz różnicę czasu słonecznego pomiędzy Sztokholmem (59° N, 18° E) i Hawaną (23° N, 82° W).

1. Ustalamy długość geograficzną Sztokholmu i Hawany:

Sztokholm = 18° E

Hawana = 82° W

2. Wykonujemy rysunek pomocniczy:

3. Obliczamy różnicę długości geograficznych obu miejscowości (dodajemy obie wartości):

18° + 82° = 100°

4. Obliczamy różnicę czasu słonecznego:

100° · 4 minuty = 400 minut

400 minut = 6 godzin i 40 minuty

5. Formułujemy odpowiedź:

Różnica czasu słonecznego między Sztokholmem i Hawaną to 6 godzin i 40 minut.

Typ III:

Dane: czas słoneczny w miejscowości A, długość geograficzna miejscowości A, czas słoneczny w miejscowości B.

Szukamy: długość geograficzna miejscowości B.

a) w miejscowości A jest późniejsza godzina niż w miejscowości B

W Kijowie (50° N, 30° E) jest godzina 18:00 czasu słonecznego. W miejscowości X jest w tym samym momencie godzina 16:20. Podaj długość geograficzną miejscowości X.

1. Ustalamy długość geograficzną Kijowa:

Kijów = 30° E

2. Wykonujemy rysunek pomocniczy:

3. Obliczamy różnicę czasu słonecznego w obu miejscowościach:

18:00 – 16:20 = 1 godzina i 40 minut

1 godzina i 40 minut = 100 minut

4. Wynik z punktu 3. przeliczamy na stopnie.

100 minut : 4°/minutę = 25°

5. Ustalamy długość geograficzną Kijowa:

30° - 25° = 5°

6. Formułujemy odpowiedź:

Długość geograficzna miejscowości X to 5° E.

b) obie miejscowości leżą po tej same stronie południka 0°, miejscowość A leży na zachód od miejscowości B

W Chicago (42° N, 88° W) jest godzina 14:00 czasu słonecznego. W miejscowości X jest w tym samym momencie godzina 14:24. Podaj długość geograficzną miejscowości X.

1. Ustalamy długość geograficzną Chicago:

Chicago = 88° W

2. Wykonujemy rysunek pomocniczy:

3. Obliczamy różnicę czasu słonecznego w obu miejscowościach:

14:24 – 14:00 = 24 minuty

4. Wynik z punktu 3. przeliczamy na stopnie.

24 minuty : 4°/minutę = 6°

5. Ustalamy długość geograficzną Chicago:

88° + 6° = 94°

6. Formułujemy odpowiedź:

Długość geograficzna miejscowości X to 94° W.

Typ IV:

Dane: czas słoneczny w miejscowości A w momencie odlotu samolotu, czas przelotu

Szukamy: czas słoneczny w miejscowości B w momencie lądowania

a) obie miejscowości leżą na wschód od południka 0°, miejscowość A leży na wschód od miejscowości B

Samolot wystartował z Moskwy (56° N, 37° E) o godz. 21:15 czasu słonecznego. Po 3 godzinach lotu wylądował w Berlinie (53 N, 13° E). Która była godzina czasu słonecznego w Berlinie w momencie lądowania?

1. Ustalamy długość geograficzną Moskwy i Berlina:

Moskwa = 37° E

Berlin = 13° E

2. Wykonujemy rysunek pomocniczy:

3. Obliczamy różnicę długości geograficznych obu miejscowości:

37° - 13° = 24°

4. Obliczamy różnicę czasu słonecznego:

24° · 4 minuty = 96 minut

96 minut = 1 godzina i 36 minut

5. Ustalamy, która godzina czasu słonecznego była w Berlinie w momencie odlotu samolotu z Moskwy - od czasu w Moskwie odejmujemy wynik z punktu 4:

21:15: – 1 godzina i 36 minut = 19: 39

6. Do czasu z punktu 5 dodajemy czas przelotu samolotu:

19: 39 + 3 godziny = 22:39

7. Formułujemy odpowiedź:

W momencie lądowania w Berlinie była godzina 22:39 czasu słonecznego.

b) obie miejscowości leżą na wschód od południka 0°, miejscowość A leży na zachód od miejscowości B

Samolot wystartował z Berlina (53° N, 13° E) o godz. 14:00 czasu słonecznego. Po 3 godzinach lotu wylądował w Moskwie (56° N, 37° E). Która była godzina czasu słonecznego w Moskwie momencie lądowania?

1. Ustalamy długość geograficzną Berlina i Moskwy:

Berlin = 13° E

Moskwa = 37° E

2. Wykonujemy rysunek pomocniczy:

3. Obliczamy różnicę długości geograficznych obu miejscowości:

37° - 13° = 24°

4. Obliczamy różnicę czasu słonecznego:

24° · 4 minuty = 96 minut

96 minut = 1 godzina i 36 minut

5. Ustalamy, która godzina czasu słonecznego była w Moskwie w momencie odlotu samolotu z Berlina - do czasu w Berlinie dodajemy wynik z punktu 4:

14:00 + 1 godzina i 36 minut = 15: 36

6. Do czasu z punktu 5 dodajemy czas przelotu samolotu:

15:36 + 3 godziny = 18:36

7. Formułujemy odpowiedź:

W momencie lądowania w Moskwie była godzina 18:36 czasu słonecznego.

c) obie miejscowości leżą na zachód od południka 0°, miejscowość A leży na wschód od miejscowości B

Samolot wystartował z Chicago (42° N, 88° W) o godz. 16:00 czasu słonecznego. Po 5 godzinach lotu wylądował w San Francisco (38° N, 122° W). Która była godzina czasu słonecznego w San Francisco w momencie lądowania?

1. Ustalamy długość geograficzną Chicago i San Francisco:

Chicago = 88° W

San Francisco = 122° W

2. Wykonujemy rysunek pomocniczy:

3. Obliczamy różnicę długości geograficznych obu miejscowości:

122° - 88° = 34°

4. Obliczamy różnicę czasu słonecznego:

34° · 4 minuty = 136 minut

136 minut = 2 godziny i 16 minut

5. Ustalamy, która godzina czasu słonecznego była w San Francisco w momencie odlotu samolotu z Chicago - od czasu w Chicago odejmujemy wynik z punktu 4:

16:00 - 2 godziny i 16 minut = 13: 44

6. Do czasu z punktu 5 dodajemy czas przelotu samolotu:

13:44 + 5 godzin = 18:44

7. Formułujemy odpowiedź:

W momencie lądowania w San Francisco była godzina 18:44 czasu słonecznego.

d) obie miejscowości leżą na zachód od południka 0°, miejscowość A leży na zachód od miejscowości B

Samolot wystartował z San Francisco (38° N, 122° W) o godz. 16:00 czasu słonecznego. Po 5 godzinach lotu wylądował w Chicago (42° N, 88° W). Która była godzina czasu słonecznego w Chicago w momencie lądowania?

1. Ustalamy długość geograficzną San Francisco i Chicago:

San Francisco = 122° W

Chicago = 88° W

2. Wykonujemy rysunek pomocniczy:

3. Obliczamy różnicę długości geograficznych obu miejscowości:

122° - 88° = 34°

4. Obliczamy różnicę czasu słonecznego:

34° · 4 minuty = 136 minut

136 minut = 2 godziny i 16 minut

5. Ustalamy, która godzina czasu słonecznego była w Chicago w momencie odlotu samolotu z San Francisco - do czasu w San Francisco dodajemy wynik z punktu 4:

16:00 + 2 godziny i 16 minut = 18: 16

6. Do czasu z punktu 5 dodajemy czas przelotu samolotu:

18:16 + 5 godzin = 23:16

7. Formułujemy odpowiedź:

W momencie lądowania w Chicago była godzina 23:16 czasu słonecznego.

e) miejscowości leżą po różnych stronach południka 0°, miejscowość A leży na wschód a miejscowość B na zachód od niego

Samolot wystartował z Berlina (53° N, 13° E) o godz. 20:00 czasu słonecznego. Po 9 godzinach lotu wylądował w Nowym Jorku (41° N, 74° W). Która była godzina czasu słonecznego w Nowym Jorku w momencie lądowania?

1. Ustalamy długość geograficzną Berlina i Nowego Jorku:

Berlin = 13° E

Nowy Jork = 74° W

2. Wykonujemy rysunek pomocniczy:

3. Obliczamy różnicę długości geograficznych obu miejscowości:

13° + 74° = 87°

4. Obliczamy różnicę czasu słonecznego:

87° · 4 minuty = 348 minut

348 minut = 5 godzin i 48 minut

5. Ustalamy, która godzina czasu słonecznego była w Nowym Jorku w momencie odlotu samolotu z Berlina - od czasu w Berlinie odejmujemy wynik z punktu 4:

20:00 - 5 godzin i 48 minut = 14:12

6. Do czasu z punktu 5 dodajemy czas przelotu samolotu:

14:12 + 9 godzin = 23:12

7. Formułujemy odpowiedź:

W momencie lądowania w Nowym Jorku była godzina 23:12 czasu słonecznego.

f) miejscowości leżą po różnych stronach południka 0°, miejscowość A leży na zachód a miejscowość B na wschód od niego

Samolot wystartował z Nowego Jorku (41° N, 74° W) o godz. 20:00 czasu słonecznego. Po 9 godzinach lotu wylądował w Berlinie (53° N, 13° E). Która była godzina czasu słonecznego w Berlinie w momencie lądowania?

1. Ustalamy długość geograficzną Nowego Jorku i Berlina:

Nowy Jork = 74° W

Berlin = 13° E

2. Wykonujemy rysunek pomocniczy:

3. Obliczamy różnicę długości geograficznych obu miejscowości:

13° + 74° = 87°

4. Obliczamy różnicę czasu słonecznego:

87° · 4 minuty = 348 minut

348 minut = 5 godzin i 48 minut

5. Ustalamy, która godzina czasu słonecznego była w Berlinie w momencie odlotu samolotu z Nowego Jorku - do czasu w Nowym Jorku dodajemy wynik z punktu 4:

20:00 + 5 godzin i 48 minut = 1:48 następnego dnia

6. Do czasu z punktu 5 dodajemy czas przelotu samolotu:

1:48 + 9 godzin = 10:48

7. Formułujemy odpowiedź:

W momencie lądowania w Berlinie była godzina 10:48 czasu słonecznego.