Неге жерсерік сағатын Жердегі сағатпен жай ғана теңестіре алмаймыз?

Сұрақ және болжам

Навигатор жерсеріктен келген радиосигналдың жүру уақыты арқылы орынды анықтайды. Сағаттағы өте шағын қате де есептелген қашықтықты өзгертеді. Алдыңғы тақырыптарды еске алыңыз: жылдамдық — уақыт бірлігіндегі жол, радиотолқын хабар жеткізеді, жерсерік орбитамен қозғалады. Енді биіктегі қозғалыстағы сағат Жер бетіндегі сағатпен бірдей жүре ме деп болжаңыз.

Жаңа сөздерді түсінейік

Салыстырмалылық — кеңістік, уақыт және қозғалыс туралы көптеген өлшеумен тексерілген физикалық теория. Жерсерік сағатын салыстырғанда екі түзету маңызды. Орбитадағы қозғалыс оны жердегі сағатқа қарағанда сәл баяулатады; жоғарыдағы гравитациялық өрістің айырмасы жылдамдатады. Микросекунд, мкс, секундтың миллионнан бір бөлігі. «Жылдам» не «баяу» — қозғалыс пен орын ескеріліп салыстырылған сағат көрсеткіштері, сағаттың бұзылуы емес.

Оқу мысалын талдаймыз

NASA GPS үшін жуық сандар береді: қозғалыс тәулігіне −7 мкс, гравитация айырмасы +45 мкс. Қосындысы −7 + 45 = +38 мкс/тәулік, яғни тиісті түзетусіз жерсерік сағаты жердегі сағаттан озып кетер еді. Бұл барлық жерсерікке бірдей сан емес: биіктік пен жылдамдық өзгерсе, үлес те өзгереді. Сызба екі үлес пен қорытындыны бір сан осіне қояды; Жер өлшемі мен орбита биіктігі масштабпен берілмеген.

Қауіпсіз тексереміз

Клеткада нөлден солға жеті, оңға қырық бес қадам сызыңыз. Қорытынды оңға отыз сегіз қадам екенін табыңыз. «Жерсерік қозғалғандықтан уақыт міндетті түрде баяулайды» деген жауап неге толық емес? Себебі екінші түзету үлкенірек. Тапсырмаға қағаз бен арифметика жетеді, аса дәл сағат қажет емес.

Жиі кездесетін қате

Қате — 7 мен 45-ті таңбасыз қосу немесе +38 мкс/тәул мәнін кез келген жерсерікке қолдану. Жаңа жағдай: ойдан алынған есепте қозғалыс −12, биіктік +20 бірлік берсе, қорытынды қандай? Неліктен ол GPS-тің нақты есебі емес? Қай сан шартты, қайсысы NASA дерегі екенін бөліңіз.

Тірек сызбасы

Өзіңді тексер

Мәтінді жауып, суретті жаңа оқушыға солдан оңға қарай түсіндіріңіз. Бақылауды, оқу жорамалын және бұл дерек әлі дәлелдемейтін нәрсені атаңыз. Содан кейін жаңа жағдайдың сұрағын көмексіз шешіп, бірлікті не бағытты сызбамен тексеріңіз. Жауап сәйкес келмесе, дайын сөйлемді жаттамай, алғашқы түсініксіз сөзге оралыңыз. Ауызша жауап, сызба және өлшеу — дәлелдің әртүрлі түрі; әрқайсын адал белгілеңіз.

Зертхана журналының беті

«Менің әлемімнің зертхана журналына» жол қосыңыз: сұрақ → болжам → нені тұрақты қалдырдық → нені өзгерттік → бақылау не есеп → қорытынды → шектеу. Суретте масштабты көрсетіңіз немесе «схемалық» деп белгілеңіз. Тәжірибе жасалмаса, «біз өлшедік» демей, «оқу есебі» деп жазыңыз. Келесі сабақтан соң бұл жазбаға оралып, ненің анық болғанын белгілеңіз.

Мәлімет көзі: assets.science.nasa.gov.

Келесі сабақ: Ядро энергиясы розеткадағы электрге қалай айналады?