Klasa 6, dział 2 - Ruchy ziemi. Zebrane pytania i odpowiedzi do zestawu. Test sprawdza znajomość działu "Ruchy ziemi" dla klasy 6 szkoły podstawowej. Ilość pytań: 30 Rozwiązywany: 77749 razy. Pytanie 1. Ale około 450 lat temu Mikołaj Kopernik wykazał, że Ziemia krąży wokół Słońca, a dni następują po nocach, a noce po dniach, ponieważ Ziemia obraca się wokół siebie. Kto odkrył obrót Ziemi? Kolejny uczony, Mikołaj Kopernik zaprezentował inną koncepcję - heliocentryczną, której istota sprowadzała się do tego, że Słońce umiejscowione jest w środku układu planetarnego, a Ziemia i pozostałe planety krążą wokół niego po kołowych orbitach, obracając się zarazem wokół własnej osi. Układ Słoneczny ciągle ewoluuje. Orbity satelitów przy gwiazdach, wokół których krążą. orbita areocentryczna: orbita wokół Marsa. Orbita Molniyi: orbita używana przez ZSRR, a obecnie Rosję, aby całkowicie pokryć swoje terytorium daleko na północ od planety. orbita geocentryczna: orbita wokół Ziemi. Na orbicie Ziemi krąży około 2465 sztucznych satelitów. Palę Schematy (64 punktów) > >Tak sobie myślałem skoro Słońce siłą grawitacji przyciąga planety układu słonecznego to czemu owe planety nie polecą prosto do tylko krążą wokół niego? > Krótką odpowiedzią może być „zasada zachowania momentu pędu”, albo „gdyby było inaczej, nie prowadzilibyśmy tej rozmowy”, ale to Vay Tiền Nhanh Ggads. Moja wiedza na temat systemu i odbiorników GPS jest fragmentaryczna i nie pretenduję do roli eksperta w tej podanych tu informacji może się wydać naiwnymi i oczywistymi dla studentów geodezji i fachowców z branży, sądząc jednak po trudnościach jakie miałem przy wyszukiwaniu nawet prostych informacji o np. układzie odniesienia Pułkowo, systemie "42" czy zwłaszcza "65" uważam, że użytkownikom GPS mogą się przydać. Uwaga! Z dniem 2000-05-01decyzją rządu USA został na stałe wyłączony program celowo pogarszający dokładność określania pozycji przez cywilne odbiorniki GPS (SA - Selective Availability). Zamieszczone w poniższym tekście rozważania na temat dokładności odbiorników GPS dotyczące SA stają się w związku z tym bezprzedmiotowe! Pozostają jako ciekawostka (do czasu ponownego włączenia SA?) Co to jest GPS? Nazwa GPS jest skrótem od angielskiej nazwy Global Positioning System. Jest to amerykański, wojskowy system określania pozycji geograficznej, z pewnymi ograniczeniami udostępniony dla powszechnych zastosowań cywilnych. Ogólnie biorąc system składa się z: Dwa pierwsze segmenty są utrzymywane przez rząd amerykański. Segment użytkownika to odbiorniki GPS między innymi takie jak np. GPS38. Jak działa GPS (w największym uproszczeniu )? Wokół Ziemi, na wysokości około 20 000km, po dokładnie znanych orbitach krążą satelity. Parametry orbit są kontrolowane przez stacje naziemne. Satelity wysyłają sygnały radiowe na częstotliwościach ok. 1,5 GHz pod kontrolą zsynchronizowanych ze sobą wzorców czasu. Na podstawie różnic czasu w jakim docierają do odbiornika sygnały z satelitów i co za tym idzie różnic drogi, mikroprocesor w odbiorniku dokonuje obliczenia pozycji odbiornika. Warto pamiętać że: Sygnały docierające do odbiornika z poszczególnych satelitów są poniżej poziomu szumów i do ich dekodowania stosowane są wyszukane techniki demodulacji. Dokładność orbity satelity (odchyłka od teoretycznej) ma bezpośredni wpływ na dokładność określania pozycji odbiornika. Do określenia pozycji odbiornika (ściślej: anteny odbiornika) w 2 wymiarach na powierzchni Ziemi potrzeba teoretycznie "widoczności" 3 satelitów (przy stosowanych częstotliwościach sygnały rozchodzą się "optycznie") W nawet najprostszym odbiorniku obliczeń pozycji dokonuje specjalizowany mikroprocesor o bardzo dużej mocy obliczeniowej. Sygnały odbierane przez odbiorniki "powszechnego użytku" zawierają (zawierały) sztucznie wprowadzany przez Departament Obrony USA sygnał zakłócający (SA), zwiększający błąd określania pozycji. Odbiorniki uprawnione (wojskowe) eliminują ten sygnał zakłócający, może być on także wyłączony w zależności od decyzji Departamentu Obrony. System GPS może zostać w dowolnym momencie wyłączony przez rząd USA. Odbiornik GPS Podstawowe bloki odbiornika GPS (precyzyjnie: segmentu użytkownika) to: antena tor wysokiej częstotliwości blok cyfrowego przetwarzania sygnału układy wejścia/wyjścia (wyswietlacz, klawiatura, port komunikacyjny) procesor sterujący układ zasilania W najtańszych odbiornikach wszystkie te bloki zabudowane są w jednej, hermetycznej obudowie. W zwiazku z tym, że antena znajduje się wewnątrz odbiornika, utrudnione jest ich stosowanie w samochodzie, pod pokładem łodzi itp. (antena musi widzieć satelity). Są one przeznaczone przede wszystkim dla turystyki pieszej i rowerowej. W większości konstrukcji antena jest osobnym podzespołem, lub co najmniej istnieje możliwość dołączenia anteny zewnętrznej. Konstrukcje takie są łatwe do zamontowania w ciężarówce, jachcie lub samolocie. Istnieją także na rynku rodziny podzespołów do konstruowania kompletnych odbiorników GPS w formie nieobudowanych modułów. Na przykład zestaw modułu anteny z modułem odbiornika Oncore firmy Motorola, uzupełnione o zasilacz (5V 200mA) i prosty konwerter poziomów logicznych TTL/RS232 po podłączeniu do komputera PC z odpowiednim programem tworzy kompletny odbiornik GPS o funkcjach ograniczonych tylko możliwościami programu na PC. Dokładność określania pozycji Podstawowym zagadnieniem związanym z odbiornikiem GPS jest jego dokładność określania pozycji. Dla celów reklamowych podawane są różne wielkości np. +/-25m, 15m i mniejsze. Te wielkości oznaczają dokładność w najbardziej sprzyjających warunkach: przy śledzeniu przez odbiornik maksymalnej liczby, optymalnie usytuowanych satelitów przy braku sygnału zakłócającego (SA). W warunkach rzeczywistych błąd pozycji podawanej przez odbiornik GPS jest znacznie większy; sztucznie wprowadzony błąd (SA) wynosi do 100m, zaś sumaryczny błąd odbiornika związany z nim samym i nieoptymalnym ułożeniem satelitów rzadko jest mniejszy niż 30m (GPS38). Trzeba założyć, że pozycja podawana przez ręczny odbiornik GPS w warunkach istnienia SA jest zgodna z rzeczywistą z błędem rzędu +/-150m (+/- 5" .. 7"). Na rysunkach pokazano wykresy pozycji raportowanej przez 8-kanalowy odbiornik firmy Motorola z anteną umieszczoną stacjonarnie na dachu budynku. Pierwszy wykres powstał w ciągu godziny, drugi w ciągu ok. 10 godzin; odbiornik śledził w przeważającym czasie maksymalną możliwą dla niego liczbę satelitów tj. 8. Na osiach zaznaczono odchyłkę (w metrach) od pozycji określonej przez uśrednienie pomiarów z klikudziesięciu godzin. Istnieją metody ominięcia sztucznie wprowadzonego ograniczenia dokładności odbiornika. Taką metoda jest technika DGPS, która polega na uwzględnianiu przez program w odbiorniku obliczajacym pozycję, poprawki przesyłanej droga radiowa ze stacjonarnego odbiornika GPS o dokładnie znanej pozycji. Teoretyczna dokładność pozycji zwieksza się do kilku metrów, wymagane są jednak dodatkowe, drogie urzadzenia i dostęp do sygnału radiowego nadającego poprawkę. Współczesne przenośne odbiorniki, posiadające 12 kanałów równoległych (np. GPS12), określają pozycję w sprzyjających warunkach z dokładnością kilku metrów. Opis działania najprostszego odbiornika dla kogoś, kto jeszcze nigdy nie miał odbiornika w ręku (z dygresjami). Najtańsze odbiorniki GPS to na przykład GPS 38 (starszy model już nie produkowany) i GPS 12 firmy Garmin. Są dostępne w cenie 150 - 250$ lub nawet taniej. Wielkością i wyglądem przypominają niezbyt mały telefon komórkowy. Są hermetyczne i nierozbieralne. Mają graficzny wyświetlacz ciekłokrystaliczny 64x100 pikseli. Jeszcze tańsze są np. odbiorniki Magellan Pionieer, choć mają mniej możliwości niż Garmin; kosztują w USA poniżej 100$. Podstawową funkcją odbiornika GPS jest podawanie pozycji geograficznej. Tak jest w istocie, choć nawet te najprostsze odbiorniki ręczne maja szereg funkcji dodatkowych: podają czas, prędkość i kierunek poruszania się, azymut i odległość do zaprogramowanego punku, zapisują przebytą trasę, prowadzą po zaprogramowanej trasie itd.. Potrafią działać w różnych układach odniesienia i różnych siatkach. Pierwsze włączenie po zakupie (Garmin GPS38) Po założeniu 4 ogniw alkalicznych R6 do odbiornika można go włączyć. Pokaże się strona powitalna, a po kilku sekundach strona satelitów. Odbiornik rozpocznie proces synchronizacji z sygnałami z satelitów. Pierwszego włączenia po zakupie najlepiej dokonać w otwartym terenie, tak aby mieć widoczność nieba co najmniej od 30° nad horyzontem wzwyż, we wszystkich kierunkach. Uwaga ta dotyczy zwłaszcza osób niecierpliwych, dla uniknięcia rozczarowań. W mieście, odbiornik wystawiony z okna może nie "złapać" wystarczającej liczby satelitów nawet przez godzinę co może doprowadzić do zwątpienia w jego prawidłowe funkcjonowanie. Tu małe wyjaśnienie nie pretendujące do naukowo ścisłego. Jak wspomniano, obliczanie pozycji odbywa się na podstawie czasu potrzebnego na dotarcie do odbiornika sygnałów od różnych satelitów. W tym celu odbiornik musi ustawić na postawie informacji odbieranych z satelitów swój wewnętrzny zegar, a następnie w osobnych kanałach "śledzić" sygnały od każdego z nich. Sygnały z satelitów, oprócz znaczników czasu, zawierają także dane o parametrach orbit wszystkich satelitów systemu, dane o korekcjach opóźnienia sygnałów w atmosferze i szereg innych o których nie wiem. Wszystko to jest potrzebne programowi wyliczającemu pozycję. Pozbieranie tych danych trwa, jednak niektóre z nich są aktualne długo i jeśli już są w podtrzymywanej wewnętrzną baterią pamięci odbiornika, nie trzeba ich wszystkich odbierać. Jeśli odbiornik długo nie był używany lub był wieziony "zza oceanu", to dane zawarte w pamięci są nieaktualne i muszą być odebrane z satelitów. Ten proces można wspomóc podając przybliżone dane o miejscu w którym się znajduje, o co odbiornik czasem prosi pytając o nazwę kraju. Generalnie: im dłużej odbiornik nie był używany tym dłużej trwa jego przygotowanie do pracy. Może to być od kilku sekund do kilkudziesięciu minut. Jeśli GPS38 (GPS12) ma już podstawowe dane o satelitach, to na wyświetlaczu, na stronie satelitów można zobaczyć schemat ich ułożenia na sferze niebieskiej. Ułatwia to zorientowanie się skąd nadchodzą sygnały i w którym kierunku przestrzeń powinna być nie zasłonięta. Widocznych nad widnokręgiem satelitów może być teoretycznie do 12, stąd najnowsze odbiorniki tyle ich mogą śledzić (GPS12). Starsze odbiorniki budowano jako pseudo 8-kanałowe (GPS38: jeden kanał multipleksowany), istnieją takie, które śledzą 12 satelitów w dwóch multipleksowanych kanałach, a słyszałem o 4-kanałowych. Większa liczba śledzonych równocześnie satelitów pozwala na wybieranie do obliczeń sygnałów od tych, które w danym momencie są widoczne i mają najlepszą geometrię (satelity ułożone w linii prostej mają "złą geometrię"). Odbiorniki 12-kanałowe są dokładniejsze i bardziej odporne na zmiany sytuacji przy poruszaniu się. Uzasadnić to, jak sądzę, można najprościej tak, że jeśli w czasie jazdy odbiornikowi 8-kanałowemu zniknie nagle widoczność satelitów o "dobrej geometrii" które śledził, a pozostanie widoczność innych, wprawdzie o "gorszej geometrii", których jednak nie śledził z braku wolnych kanałów, to zanim zacznie je śledzić nie będzie miał możliwości uwzględniania ich w obliczeniach; "zgubi się" lub pogorszy dokładność wyliczanej pozycji. Poza tym, nowsze odbiorniki mają inną konstrukcję; mają prawdziwie 12 równoległych kanałów w torze odbiorczym (np. GPS12), podczas gdy starsze mają jeden kanał z multipleksowaniem (GPS38). Z takiej konstrukcji wynika mniejszy czas potrzebny na określenie pozycji po włączeniu i większa dokładność (nie wiem jak to uzasadnić). W praktyce nad widnokręgiem przeważnie znajduje się mniej niż 12 satelitów (obserwowałem sytuacje gdy odbiornik raportował teoretyczną obecność 5 satelitów), a spośród nich nie wszystkie są widoczne; odbiornik 8-kanałowy śledzi wszystkie praktycznie widoczne satelity. Kiedy odbiornik zacznie już śledzić co najmniej 3 satelity z "dobrą geometrią", może podawać pozycję geograficzną w dwóch wymiarach; przy czterech i więcej śledzonych satelitach może podawać także wysokość. GPS38 (GPS12) automatycznie przełączy się na pokazywanie drugiej strony: informacji o pozycji i podawanej przez odbiornik GPS informacji o wysokości jest niewielkie, zwłaszcza na nizinach. Dokładność podawania wysokości (w metrach) jest gorsza niż dokładność pozycji. Informacja, że jesteśmy na wysokości 150m przy błędzie +/- 150m to żadna informacja. Odbiornik GPS może podawać pozycję we współrzędnych geograficznych (stopnie, minuty, sekundy), a także w siatce kilometrowej. Najwygodniej było by odczytać pozycję podawaną przez GPS w siatce kilometrowej i poszukać pozycji na mapie też posiadającej siatkę kilometrową. Ale to nie takie proste... O mapach Ręczny odbiornik GPS w samochodzie Wbrew pozorom najprostszy, zintegrowany odbiornik GPS taki jak Garmin GPS38 całkiem dobrze sprawuje się w samochodzie. Umieszczony na desce rozdzielczej co prawda nie "widzi" części satelitów zasłanianych przez dach i słupki boczne, ale mimo to radzi sobie z obliczaniem pozycji. W otwartym terenie śledzi przeważnie 5 - 6 satelitów. Problemy są podczas jazdy przez las i w mieście. Zwłaszcza w mieście widoczność satelitów maleje na tyle, że często widać ich zbyt mało dla obliczenia pozycji. Ale i na zewnątrz pojazdu w mieście sytuacja jest niewiele lepsza. Na nowym komplecie baterii odbiornik pracuje kilkanaście godzin (GPS38 pobiera ok. 140mA). Rozrzutnością było by zasilanie w ten sposób w samochodzie; oczywiste jest, że należy zasilać go z gniazda zapalniczki zwłaszcza, że w odbiorniku przewidziano do tego odpowiednie gniazdo. W przypadku najtańszych odbiorników bez wyposażenia dodatkowego (GPS 38, GPS 12) są trudności: potrzebna jest nietypowa wtyczka i zasilacz 6V. Droższe odbiorniki (GPS12XL) są przewidziane do zasilania z napięć np. 10 - 40V. Najprostszym rozwiązaniem jest kupno odpowiedniego kabla od producenta, trochę to jednak kosztuje. Tańszym rozwiązaniem jest kupno wtyczki i dostosowanie zasilacza np. od telefonu komórkowego. Ja sam zrobiłem wtyczkę z kawałka plastiku i elementów złącza DB9, a zasilacz na układzie LM7806 umieściłem w obudowie handlowego wtyku do gniazda zapalniczki. Działa; kosztowało trochę pracy i prawie nic pieniędzy. Przestrzegam jednak przed eksperymentami - nieprawidłowe podłączenie może uszkodzić odbiornik. Potrzebny jest jeszcze uchwyt do przymocowania odbiornika na desce samochodu. Nie wiem czy można gdzieś taki kupić; podobnie jak kabel zasilający, uchwyt zrobiłem sam. Idealny do samochodu jest odbiornik z anteną zewnętrzną. GPS12XL z anteną GA27 na dachu, na uchwycie magnesowym to jest to! Współpraca GPS z PC GPS różnych firm w tym Garmin mają możliwość komunikacji z PC przez port RS232. Daje to możliwość przygotowania danych na PC i wpisania ich do GPS, odczytania danych z GPS, ich obróbki i archiwizowania na PC, oraz śledzenia na bieżąco położenia na ekranie komputera (notebooka) na tle mapy cyfrowej (program Autoroute, Quovadis,...). To ostatnie możliwe jest na łodzi lub w samochodzie, lecz chyba zbyt kłopotliwe na rowerze. Program Quovadis (obecnie zmienił nazwę na Touratech) Ten program spodobał mi się. Nawet w wersji demonstracyjnej 25 dniowej, po upływie tego czasu można bawić się mapami; nie można tylko łączyć się on line z Garminem. Warto też przejrzeć linki polecane przez autorów programu. Rysunek obok powstał przy pomocy programu Quovadis na bazie zeskanowanej mapy 1:100 000 i zapisu przejechanej trasy przez odbiornik GPS38 w czasach aktywności SA. Na zachód od Kolbuszowej jechałem tam i z powrotem tą samą trasą. Internet żyje, niektóre odsyłacze mogą być nieaktualne Programik Gardown Bardzo prosty i przydatny programik pod DOS do odczytywania i zapisywania danych z i do Garmina (przez port RS232). Program Madtran Pakiet programów w Basicu do przeliczania współrzędnych w różnych układach odniesienia. polskie firmy zajmujące się dziedziną GPS strona firmy Garmin inne strony z dziedziny GPS i map (biblia GPS!) Zadanie fizykomanDwa satelity poruszaja sie wokoł Ziemi po okręgach o identycznym promieniu wynoszącym 7000km... Masa pierwszego z nich wynosi 300 kg,a drugiego 500kg Czy poruszaja sie oce z roznymi czy z jednakowymi predkosciami? Odpowiedz 0 ocen | na tak 0% 0 0 o 21:08 rozwiązań: 1 szkolnaZadaniaFizyka Odpowiedzi (1) blocked Siła odśrodkowa musi przeciwstawić się sile na wzór na siłę odśrodkowa! i trochę pomyśl samodzielnie! 0 0 o 22:20 Lista zadańOdpowiedzi do tej matury możesz sprawdzić również rozwiązując test w dostępnej już aplikacji Matura - testy i zadania, w której jest także, np. odmierzanie czasu, dodawanie do powtórek, zapamiętywanie postępu i wyników czy notatnik :) Dziękujemy developerom z firmy Geeknauts, którzy stworzyli tę aplikację Z wysokości ℎ1 =5,0 m ponad punktem P rzucono kulkę K1. Kulka upadła na poziome podłoże w odległości d od punktu P i potoczyła się dalej. Następnie z wysokości ℎ2 =2,0 m ponad punktem P rzucono taką samą kulkę K2. Druga kulka upadła także w odległości d od punktu P. Prędkości początkowe i kulek w każdym rzucie miały kierunki poziome i leżały w tej samej płaszczyźnie. Na poniższym rysunku zilustrowano tory ruchu kulek w układzie współrzędnych (x, y) – bez skali na osi x . Punkt P jest początkiem tego układu współrzędnych. W zadaniach pomiń opory ruchu oraz przyjmij do obliczeń, że przyśpieszenie ziemskie ma wartość g=9,8 m/s2. Oblicz iloraz – wartości prędkości początkowej kulki K1 i wartości prędkości początkowej kulki K2. Wynik liczbowy podaj zaokrąglony do dwóch cyfr znaczących. Zadanie Wartość prędkości początkowej kulki K1 wynosi v01 =7,9 m/s. Oblicz wartość vk1 prędkości kulki K1 tuż przed uderzeniem w poziome podłoże. Niewielkie ciało B o masie m zawieszono na nierozciągliwej nici o długości l, a następnie wprawiono je w ruch jednostajny po okręgu w płaszczyźnie poziomej. Górny koniec nici jest unieruchomiony w punkcie P. Gdy ciało porusza się po okręgu o środku O ze stałą wartością prędkości, to nić jest odchylona od kierunku pionowego o kąt α. Sytuację ilustruje rysunek obok, na którym oznaczono przyśpieszenie ziemskie . Potraktuj ciało B jako punkt materialny, pomiń opory ruchu oraz masę nici. Przyjmij, że to doświadczenie opisujemy w układzie inercjalnym. Zadanie Dokończ zdania tak, aby były Jeżeli wzrośnie wartość prędkości, z jaką ciało B porusza się po okręgu, to kąt α między nicią a kierunkiem pionowym 2. Jeżeli wzrośnie wartość prędkości, z jaką ciało B porusza się po okręgu, to wartość siły napięcia nici Wyprowadź wzór pozwalający wyznaczyć okres T obiegu ciała B po okręgu w zależności od: długości nici l, przyśpieszenia ziemskiego g oraz kąta α. Zadanie 3. (0–6)Rowerzysta w chwili t = 0 rozpoczął jazdę i poruszał się dalej po linii prostej. Urządzenie pomiarowe z mikrofonem, stojące w miejscu startu rowerzysty, rejestrowało częstotliwość ƒ dźwięku docierającego z głośnika zamocowanego na rowerze i czas t odbierania sygnału. Częstotliwość dźwięku wytwarzanego przez głośnik była równa ƒ0 =500 Hz (tzn. membrana głośnika drgała zawsze z taką częstotliwością). Wyniki pomiarów z poszczególnych etapów ruchu rowerzysty – aż do chwili t = t6 – przedstawiono na poniższym wykresie. Wartość prędkości dźwięku w powietrzu wynosi vd =340 m/s. Zadanie W każdym wierszu tabeli podaj odpowiedź wybraną spośród A–C oraz odpowiedź wybraną spośród D–G, która prawidłowo określa ruch i prędkość głośnika względem mikrofonu, gdy głośnik wysyłał sygnał rejestrowany w danym przedziale czasu. Przedział czasu Głośnik A. zbliżał się do mikrofonu. B. oddalał się od mikrofonu. C. był nieruchomy względem mikrofonu. Wartość prędkości głośnika D. rosła. E. malała. F. była stała, różna od zera. G. była równa 0. 0

dwa satelity krążą wokół ziemi po różnych orbitach