Нежива природа (підручник)

Нежива природа

ЗЕМЛЯ — ПЛАНЕТА  СОНЯЧНОЇ  СИСТЕМИ

§ 1. Сонячна система

      На синьому нічному небі видно безліч зірок — і великих яскравих, і ледь помітних. Вздовж усього неба тягнеться світла смуга, яка складається з незліченної кількості зірок,— це частина зоряного утворення — Галактика. Сонце — найближча до нас зоря, яка входить до складу Галактики. Навколо Сонця обертаються  планети.  Разом  з  ним  вони  становлять   Сонячну систему, до якої входять дев'ять відомих великих планет із супутниками, велика кількість малих планет — астероїдів, а та­кож комети, метеорити і дрібні метеорні тіла. У деяких з великих планет є один або кілька супутників, які обертаються навколо планет. Одна з дев'яти великих планет — наша Земля, вона має одного супутника — Місяць.

      Сонце — величезна розжарена газоподібна куля, найближча до нас зоря, джерело світла, тепла й життя в Сонячній системі. Діаметр Сонця —1,39 млн. км. Він у 109 раз більший від діа­метра Землі, а маса становить 99,86% всієї маси Сонячної сис­теми. Сонячна маса притягує планети, змушуючи їх рухатись навколо Сонця по еліптичних орбітах, подібних до кола. Усі планети рухаються в одній площині.

     Планети Меркурій, Венера, Земля і Марс належать до внут­рішніх планет; Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон — до зов­нішніх. Зовнішні планети відрізняються від планет внутрішньої групи великими розмірами, малою густиною, низькою темпера­турою, швидким обертанням навколо осі і великою кількістю су­путників (Юпітер має 13 супутників). Між орбітами Марса і Юпітера обертається велика кількість малих планет — астероїдів; вони невеликі за розмірами і кулястої форми. Найбільший астероїд (Церера) має діаметр близько 780 км.

     Місяць — найближче до нас кулеподібне небесне тіло. Воно заходиться на відстані 384 000 км від Землі. Діаметр Місяця в 4 рази менший від земного, а маса — в 81 раз менша, тому вага тіла на Місяці значно легша, ніж на Землі. Місяць завжди повернутий до нас одним боком. Це пояснюється тим, що час обертання Місяця навколо своєї осі збігається з повним обертом його навколо Землі. День на Місяці триває більше ніж два земних тижні, так само довго триває ніч.

На Місяці немає атмосфери, тому поверхневий шар удень нагрівається   до   +120° С,   а   вночі температура знижується до —170°С. На Місяці немає води і водяної пари, на ньому немає звуків.

    Останніми роками багато зроблено у вивченні Місяця. Не раз побували на Місяці автоматичні станції й американські космічні кораблі. Завдяки численному фотографуванню видимого і невидимого боків Місяця вдалося скласти його карту. Нині за місячним глобусом можна вивчати поверхню Місяця так само, як на глобусі — поверхню Землі. Зразки місячного ґрунту, доставлені на Землю автоматичною станцією «Луна-24», допоможуть ученим у дослідженні цього природного су­путника Землі.

    У невеликий телескоп видно, що поверхня Місяця нерівна: темні плями, так звані «моря»,— це  більш рівні низовинні простори. Більшу частину займають гористі (світліші) простори.

Більшість гір — це кільцеві вали до кількох кілометрів зав­вишки, що оточують великі круглі рівнини — так звані цирки діаметром до 200 км. Кільцеві гори менших розмірів називають кратерами.

     Місяць має величезний вплив на Землю. Він, притягуючи воду океанів і морів, викликає явища припливів і відпливів. Місяць освітлює нашу Землю вночі, світячись відбитим від Сонця світлом.

    Комети — небесні тіла, які обертаються навколо Сонця по дуже витягнутих орбітах, їх можна бачити тільки в міру набли­ження до Сонця. Густина. комет незначна, періоди обертання різні. Наприклад, комету Галлея спостерігали в 1910 р.; це найвідоміша яскрава короткоперіодична комета, яка наближається до Землі кожні 75-76 років. Названа на честь англійського астронома Едмонда Галлея, який вирахував її орбіту. Багато довгоперіодичних комет можуть з'являтися більш яскравими і видовищними, але комета Галлея — єдина короткоперіодична комета добре видима неозброєним оком, період обертання якої співмірний з тривалістю людського життя. З кометою пов’язані метеорні потоки Ета Аквариди і Оріоніди. Останній перигелій був в лютому 1986 року, наступний буде в середині 2061 року.

    Метеори — залишки комет, невеликі шматки твердої речови­ни, які видно лише в момент випаровування, коли вони, влітаючи в земну атмосферу, нагріваються і згоряють. Розпечені гази, залишені метеорним тілом, утворюють на небі світний слід протягом 1—2 секунд на висоті 50—100 км від земної поверхні. В се­редньому на Землю випадає близько 10 т метеорної речовини за добу.

    Метеорити. Більші метеорні тіла не встигають цілком випа­руватися в атмосфері і падають на Землю у вигляді метеоритів. Наприклад, великий метеорит упав на землю 30 червня 1908 р. у басейні річки Підкам'яної Тунгуски. Існують різні дані про кількість метеоритів, що падають на Землю, які залежать від точності вимірювань. Вважають, що за добу падає 5-6 тонн метеоритів, або 2 000 тонн на рік. Крім того, за добу на земну поверхню падає від 300 до 20 000 тонн метеоритного пилу. Більшість знайдених метеоритів мають вагу від декількох грамів до декількох кілограмів. Найбільший зі знайдених метеоритів — Гоба, маса якого (за оцінками, оскільки метеорит ніколи не зважувався) сягала майже 90 тонн. Метеорити бувають кам'яні і залізні. Хімічний склад їх не відрізняється від наших земних тіл. Це свідчить про матеріальну єдність Всесвіту.

 

§ 2, Форма Землі. Обертання Землі навколо осі

Форма Землі. Довго люди не знали, яку форму має Земля. Багато хто вважав її плоским тілом. Ідея кулястості Землі ви­никла в результаті висновків великого стародавнього вченого Піфагора, який жив у VI ст. до н. є. У IV ст. до н. є. старо­грецький учений Арістотель навів перші докази кулястості Землі. Він звернув увагу, що тінь Землі під час місячних затем­нень завжди кругла. Кругла тінь може бути тільки від кулястих предметів. В подальшому було наведено такі докази, як кругла форма горизонту всюди на земній поверхні, розширення дальності видимого горизонту з підняттям угору, зміна висоти зір і су­зір'їв над горизонтом під час руху по меридіану.

З початку XVI ст. одним із доказів кулястості Землі вважали кругосвітні подорожі, хоч можна було б об'їхати навколо Землі й тоді, коли б вона мала форму конуса або циліндра. У XX ст. польоти на літаках у різних напрямах переконали людей, що Земля — велика куля. За останні кілька десятків років Землю фотографували космонавти і автоматичні прилади на штучних супутниках Землі. На фотографіях чітко видно, що Земля має форму кулі.

Насправді Земля — не ідеальна куля. Вона дещо стиснута біля полюсів. Причому Північний полюс знаходиться вище, ніж Південний; таку форму називають кардіоїдою.

Кулястість Землі має величезний вплив на її природу. По-перше, сонячне проміння на кулясту поверхню падає на різній широті під різними кутами, тому нагрівання поверхні зменшу­ється від екватора до полюсів. Це дає підставу поділити Землю на теплові пояси: жаркий, два помірних і два холодних.

По-друге, кулястість Землі зумовлює зональність клімату, ґрун­тів, рослинності і почасти тваринного світу.

Обертання Землі навколо осі. Земля не буває в нерухомому стані. Вона рухається навколо Сонця і навколо своєї  уявної  осі.

Довго люди вважали Землю нерухомим тілом, яке нібито зна­ходиться в центрі Всесвіту, а навколо нього обертаються Сонце і зорі. Насправді ж спостерігачеві лише здається, що Земля не­рухома, а Сонце і весь небозвід рухаються навколо неї.

У XVI ст. великий польський учений М. Коперник довів, що видимий рух небесних світил уявний, а Земля обертається нав­коло осі і в той же час рухається навколо Сонця.

Величезне відкриття Коперника змінило погляди на рух не­бесних тіл і правильно пояснило їх. Щоденний схід і захід Сонця Коперник пояснив тим, що Земля разом з нами протягом доби (23 години 56 хвилин 4,1 секунди) здійснює один оберт навко­ло земної осі — з заходу на схід. Земною віссю вважається уявна пряма лінія, навколо якої обертається Земля.

     Земна вісь перетинається із земною поверхнею в двох точках, які називають полюсами: Північним і Південним. Кожна точка Землі протягом доби описує коло. Поблизу полюсів кола невеликі, а чим далі від них, тим кола стають більшими. Лінію, яка знаходиться на однаковій відстані від полюсів, називають екватором. Площина екватора перпендикулярна до земної осі і ділить Землю на дві півкулі; північну і південну. На глобусі і карті екватор зображують у вигляді лінії. Лінії, нанесені паралельно до екватора, називають пара­лелями. На глобусі і карті наносять ще колові лінії, які про­ходять через полюси, їх називають меридіанами. В резуль­таті на глобусі і карті утворюється г р а д у с н а  сітка. По ній визначають положення місць на Землі.

Які ж є докази того, що наша Земля обертається навколо своєї осі?

1. Відхилення   падаючих   тіл   на   схід.

 З фізики відомо, що всяке тіло падає по прямовисній лінії. Проводили чис­ленні досліди, і щоразу виявлялося, що падаюче тіло відхиля­лося від виска на схід. Справа в тому, що при обертанні Землі навколо осі тіла на висоті рухаються з більшою швидкістю, ніж на поверхні Землі. При падінні вони зберігають за інерцією по­чаткову швидкість і в результаті наче переганяють точки, які зна­ходяться на поверхні, тим самим відхиляючись від прямовисної лінії  на  схід,  тому що  Земля  обертається з  заходу на  схід.

2.  Дослід   з   маятником  Фуко.

Французький учений Фуко проробив дослід з маятником, який гойдається. З фізики відомо,  що  маятник,  гойдаючись, зберігає площину гойдання, якщо на нього не діє ніяка інша сила, крім сили ваги. На довгому шнурі Фуко підвішував вантаж, під ним розміщував горизонталь­ний круг, поділений на градуси. Виводив маятник із стану спокою, надаючи його гойданню напряму вздовж меридіана. Через деякий час площина гойдання маятника уже не збігалася з напря­мом північ — південь. Чому? А тому, що під маятником змінюва­лось положення градуйованого круга, який переміщувався на схід в результаті обертання Землі навколо осі. Спостерігачеві ж зда­валося, що змінилась площина гойдання маятника.

Отже, уявна зміна площини гойдання маятника є ще одним доказом обертання Землі навколо своєї осі.

3. Сплюснутість   Землі   коло  полюсів.

  Сплюснутість Землі коло полюсів пояснюється відцентровою силою, яка виникає тільки в результаті обертання. Які ж наслідки обертання Землі навколо осі?

Змінна  дня  і  ночі. Непрозора земна куля не може бути освітлена одним джерелом світла — Сонцем з різних боків, тому на освітленому боці буває день, а на неосвітленому — ніч. Внаслідок того, що Земля обертається навколо осі, відбувається змі­на дня і ночі.             

Усі тіла, які рухаються по горизонталі, відхиляються в північній півкулі праворуч, а в південній— ліворуч відносно спостерігача, який дивиться в бік руху. Від­хиляюча сила обертання Землі проявляється в багатьох проце­сах: змінює напрями повітряних мас, морських течій при їх переміщенні. З цієї причини підмиваються праві береги річок у північній півкулі Землі, а ліві — в південній.

Припливи і відпливи у водах морів та океанів утво­рюються в результаті притягання Місяцем і Сонцем води на Землі, яка обертається; зміна їх — наслідок обертання Землі навколо осі.

 

§ 3.    Рух Землі навколо Сонця

Обертаючись навколо своєї осі, Земля разом з тим руха­ється навколо Сонця із швидкістю близько 30 км/с. При такій великій швидкості вона здійснює повний оберт навколо Сонця протягом 365 діб 5 годин 48 хвилин 46 секунд, проходячи за цей час 937 млн. км. Шлях, по якому Земля обертається навколо Сонця, називають   орбітою.   Орбіта являє собою замкнену криву, яка має форму еліпса (овала). Земна   вісь   нахилена   до   площини орбіти під кутом 66°30’. Під час руху Земля зберігає кут нахилу осі до орбіти, внаслідок чого на північну й південну півкулі одночасно припадає неоднакова кількість   світла і тепла. В результаті відбувається зміна   пір року.

Якщо б земна вісь не мала нахилу, тобто була б перпенди­кулярна до площини орбіти, то кут нахилу сонячного проміння протягом року в будь-якій точці не змінювався б, день дорівню­вав би ночі всюди, кожна паралель діставала б однакову кількість тепла від Сонця протягом року. Не було б зміни пір року, нагрівання Землі сонячним промінням поступово зменшу­валось би від екватора до полюсів, у кожній місцевості протя­гом року температура не змінювалася б.

 В дійсності ж екватор Землі нахилений до орбіти під кутом 23°27', Тому сонячне проміння протягом року по-різному освітлює північну і південну півкулі. На Землі відбуваються сезонні зміни в природі. Пори року в північній і південній півкулях настають у різні календарні строки.

Розглянемо зміну пір року, використовуючи прилад телурій. Поставимо прилад у положення 22 червня, найдовшого дня в пів­нічній півкулі — д н я літнього сонцестояння. У цей час північна півкуля нахилена до Сонця. При такому положенні Зем­лі північна півкуля найбільше освітлена, сонячне проміння при­носить сюди більше тепла; в північній півкулі — літо, в південній півкулі — зима.

Земля продовжує рухатися по орбіті; минають липень, серпень, вересень. 23 вересня лінія, яка відокремлює освітлену півкулю від неосвітленої, проходить через полюси. В цей момент на всій Землі день дорівнює ночі. Це день осіннього рівнодення.

23 вересня в північній півкулі починається астрономічна| осінь, в південній — весна.

Продовжуючи свій шлях по орбіті, Земля дедалі більше по­вертається до Сонця своєю південною півкулею. Минають жовтень, листопад, грудень. 22 грудня — день зимового сон­цестояння. У північній півкулі це найкоротший день, тут починається астрономічна зима. Сонячне проміння мало приносить тепла. Сонце низько над лінією горизонту. У південній півкулі в цей час починається астрономічне літо.

Минають січень, лютий, березень. 21 березня знову умовна лінія, яка відокремлює освітлену півкулю від неосвітленої, про­ходить через полюси. День скрізь дорівнює ночі — це день               вес­няного рівнодення. У північній півкулі починається астрономічна весна, а в південній — осінь.

Нахил земної осі до площини орбіти визначає тривалість дня і ночі. Тривалість дня залежить від широти місця. У північній півкулі на північ від Північного полярного кола до по­люса тривалість полярного дня збільшується до 6 місяців. Південь від полярного кола в напрямі до екватора тривалість дня зменшується, а на екваторі вона становить протягом усього року 12 годин.

Взимку спостерігається зовсім інше. За полярним колом збільшується тривалість полярної ночі на полюсі до 6 місяців, на південь від полярного кола ніч зменшується до 12 годин на екваторі. У південній півкулі за Південним поляр­ним колом найбільша тривалість дня (на полюсі — до 6 місяців).

Таким чином, завдяки руху Землі навколо Сонця і незмін­ному нахилу земної осі до площини орбіти відбувається зміни пір року і зміна тривалості дня і  ночі.

21 березня і 23 вересня Сонце знаходиться в зеніті над екватором. Сонячне проміння опівдні падає прямовисно над екватором на північ і південь кут падіння його зменшується, тіньова лінія проходить через полюси, тому на всіх широтах день дорівнює ночі.

22 червня опівдні Сонце стоїть у зеніті на паралелі 23°27' пн.ш. цю паралель називають Північним тропіком. Над поверхнею на північ від 66°33' пн. ш. 22 червня Сонце не заходить за горизонт, тобто день становить 24 години. Цю паралель називають Північним полярним колом. Поверхня на південь від 66°33'пд.ш. зовсім не освітлюється Сонцем – там полярна ніч. Цю паралель називають Південним полярним колом. 22 грудня Сонце опівдні знаходиться в зеніті над паралеллю 23°27' пд.ш., яку називають Південним тропіком. У цей час на північ від Північного полярного кола буває полярна ніч, а на південь від Південного полярного кола – полярний день.

Сонце буває в зеніті двічі на рік над екватором і по одному разу на рік над Північним і Південним тропіками.

 

Запитання і завдання.

1. Поясніть за допомогою телурія, чому відбувається зміна пір року?

2. Чому тривалість дня і ночі змінюється протягом року?

3. Назвіть місця, де день дорівнює ночі протягом усього року.

4. За якими ознаками нанесено на карту тропіки і полярні кола?

ПЛАН І КАРТА

§ 4. Орієнтування. Вимірювання відстаней. Масштаб

 Орієнтування. У зв'язку з тим, що Земля куляста, людина спостерігає її поверхню у вигляді круга, над яким перевернутий небозвід. І де б людина не була, вона завжди знаходиться ніби в центрі видимого простору. Видимий навколо простір назива­ють горизонтом. Межу горизонту, де людині здається, що небозвід торкається поверхні Землі, називають лінією гори­зонту. На плоскій поверхні ця лінія здається колом, у центрі якого знаходиться людина. Давно помічено, що з підняттям угору лінія горизонту віддаляється, а горизонт розширю­ється.

У просторі важливо вміти орієнтуватися, тобто знахо­дити сторони горизонту: основні (північ, південь, захід, схід) і проміжні (північний захід, північний схід, південний захід, пів­денний схід) відносно відомого предмета.

Є багато способів знаходження сторін горизонту. Один з них — визначення полуденного положення Сонця. Якщо ми візьмемо гномон (жердину) і проведемо спостереження за довжиною тіні від нього, то встановимо, що найкоротша тінь буде в той час, коли Сонце знаходиться най­вище над лінією горизонту. Це означає, що за довжиною полу­денної тіні від предметів можна визначити сторони горизонту. Якщо стати опівдні обличчям до напряму тіні, то передками буде північ, позаду нас — південь, праворуч — схід, ліво­руч — захід.

Другий надійний спосіб визначення сторін горизонту — за Полярною зорею. У ясну ніч спершу знаходять сузір'я Великої Ведмедиці, яке за формою нагадує ківш (із чотирьох зірок) і ручку (з трьох зірок). Уявно продовжують лінію, яка сполучає дві крайні зорі ковша, і на п'ятикратній відстані від них по прямій знаходять яскраву зорю. Це Полярна зоря, яка показує напрям на північ.

З давніх часів (приблизно 25 віків тому) люди навчилися визначати сторони горизонту за компасом.

Компас потрібен мореплавцям, геологам, туристам, мандрів­никам, усім, хто буває в незнайомій місцевості. Той, хто кори­стується компасом, повинен пам'ятати, що компас слід покласти на рівну поверхню (долоню, пеньок) і встановити стрілку синім кінцем на букву С. Потім визначити напрям свого руху.

Пересування на місцевості за допомогою компаса звичайно відбувається за азимутами. Азимутом  на місцевості і на карті називають кут між напрямом на північ і по­трібним напрямом. Звичайно азимут відлічують за хо­дом годинникової стрілки; так, східний напрям відповідає ази­муту 90°, південний—180°, західний — 270°, і північний — 360°. Наприклад, дано азимут 360°, треба пройти по ньому 500 м, потім по азимуту 45° ще 100 м до потрібної точки. Ці відстані простежують від одного видимого предмета до іншого, постій­но звіряючи з компасом.

Визначають сторони горизонту і за місцевими ознаками. Спостережлива людина не заблудить серед полів і лісів, високих гір і боліт, якщо в неї є певні навички орієнтування. Найвологіша, тобто тіньова, частина дерев і каменів звичайно північна, на ній частіше ростуть мохи і лишайники. Якщо уваж­но придивитися до мурашника, то можна помітити, що один схил у нього пологий, а другий крутий. По­логий схил звичайно повернутий на південь, крутий — на північ. Крім того, мурашки будують мурашники з південного боку каменів, дерев, пнів.

    Вимірювання відстаней на місце­вості і зображення їх на папері. На практиці дуже часто доводиться вимірювати відстані і наносити їх на папір. Щоб виміряти відстань на місцевості, потрібно зробити провішування по прямій від одного місця до іншого. Провішують пряму лінію так: двоє людей відходять одне від одного на відстань 15—20 м, тримаючи в ру­ках по рейці. Третя людина ставить свою рейку на половині відстані між першою й другою. Рейки ставлять так, щоб крайня закривала дві інші. Ще двоє людей протягують між крайніми рейками вірьовку і з її допомогою перевіряють напрям прямої лінії між ними, тобто визначають найкоротшу від­стань між двома точками. Вимірювання вздовж ві­рьовки проводять кроками, мірною стрічкою або рулеткою.

Часто безпосередньо на місцевості виміряти відстань немож­ливо (на вибраному напрямі знаходиться, наприклад, річка, бо­лото або яма). У таких випадках вимірюють відстань за допо­могою побудови трикутників. Наприклад, треба виміряти від­стань між точками А і В, з яких точка В недоступна для вимі­рювання. Тоді на лінії АВ, яку треба виміряти, намічають до­вільно вибрану точку С і недалеко від цієї точки — іншу точку О так, щоб від неї було видно точку В і можна було б підійти до точок А і С. Потім від точки А провішують лінію AOD і від точки С лінію СОЕ так, щоб відрізок OD дорівнював AO і відрізок ОЕ дорівнював CO. Між точками D і Е провішу­ють пряму лінію DE і рухаються по її продовженню доти, доки она не перетнеться з продовженням лінії ВО в точці F, яка лежить на одній прямій з точками В і О. Лінію DF точно вимірю­ють. Відстань між точками D і F і буде відстанню між точками А і В, яку й треба було знайти (з цього виходить, що одержані трикутники АОВ і ООР рівні між собою).

А                          C                                            B

 

 

 

                             O

 

 

F                                           E                          D   

 

Нерідко доводиться вимірювати відстань на око. Це не точні вимірювання, зате швидкі. При окомірному визна­ченні відстаней необхідно знати, що предмети великі, добре освітлені і забарвлені в яскраві кольори здаються ближчими. Особливо приховуються відстані на поверхні води: протилежний берег річки, озера, відстань до острова завжди здаються ближ­чими, ніж у дійсності. Навпаки, предмети дрібні, мало освіт­лені, розміщені внизу здаються більш далекими, ніж насправді. У туманну погоду, в присмерки всі відстані здаються більшими, ніж у ясну погоду.

Легше виміряти відстань до предмета, якщо відома висота або довжина його. У цих випадках беруть масштабну лі­нійку і (на витягнутій руці) визначають кількість поділок, які зовсім закривають предмет. Довжина руки в середньому ста­новить 60 см. Відстань, яку треба знайти, буде відноситись до відстані лінійки від ока (тобто 60 см) так, як розмір предмета відноситься до розміру частини лінійки, яка закриває предмет. Наприклад, висота двоповерхового будинку 10 м. Пpипvcтимo, цю висоту закриває 2 см, тоді відстань до будинку = 30 000 см, тобто 300 м.

Масштаб. Часто виміряну відстань треба зобразити на па­пері. Для цього її зменшують за допомогою масштабу. Мас­штаб показує, у скільки разів справжні відстані зменшено або збільшено на папері. Іншими словами, масштаб показує, скіль­ки метрів або кілометрів на місцевості заміняє 1 см на плані або карті. Наприклад, відстань від одного села до другого (10 км) треба позначити на папері. Зменшуємо цю відстань у 100 тис. раз, тоді на папері відрізок становитиме 10 см.

Є три основні види зображення масштабу: натуральний, чис­ловий і лінійний. У початковій школі ми ознайомлюємо дітей із зображенням натурального масштабу. Наприклад, 1 см на рисунку відповідає 10 м на місцевості.

Числовий масштаб зображують у вигляді дробу, у якого числівник — одиниця (1), а знаменник — число, яке по­казує ступінь зменшення, наприклад 1:10 000; 1:100 000; 1:1 000 000.

Лінійний масштаб являє собою пряму лінію, поділену на однакові відрізки. Ці відрізки відповідають певній відстані на зображуваній місцевості, поділки позначені цифрами. На наших картах основу масштабу прийнято за 1 см. Цифру 0, від якої починається відлік поділок на лінійному масштабі, звичайно ставлять не біля самого кінця масштабної лінії, а з відступом на одну поділку праворуч; на першому ж відрізку ліворуч від  0 наносять дрібніші поділки — міліметри. Лінійний масштаб порівняно з числовим має ту перевагу, що дає можли­вість безпосередньо без обчислень визначити дійсну відстань на плані і карті. На практиці під час роботи з планом і картою числовий мас штаб часто доводиться переводити в натуральний, або лінійний. Для цього потрібно встановити, якій дійсній відстані відпові­дає 1 см на плані, потім помножити 1 см на знаменник число­вого масштабу і добуті сантиметри перетворити в більші міри: метри або кілометри. Наприклад, числовий масштаб 1:1000 по­казує, що дійсну відстань зменшено на плані в 1000 раз, це оз­начає, що 1 см на плані відповідає в дійсності 1000 см, або 10 м.

Щоб лінійний масштаб перевести в числовий, треба підраху­вати, у скільки разів поділки лінійного масштабу менші від дій­сної відстані. Наприклад, на лінійному масштабі 1 см зображає дійсну відстань в 10 км. В 1 км вміщується 100 000 см×10 = 1 000 000 см. Значить, дійсну відстань зменшено в 1 000 000 раз і числовий масштаб буде 1:1 000 000.

Слід пам'ятати, що числовий і лінійний масшта­би показують ступінь зменшення на плані і карті ліній, а не площ. Зменшення площі порівняно з її дійсними розмірами відбувається відповідно квадрату змен­шення ліній. При масштабі 1:100 площа на плані буде менша від дійсної не в 100 раз, а в 100², тобто в 10 000 раз.             

 

 

 

 

§ 5. План місцевості

План місцевості — це рисунок невеликої ділянки зем­ної поверхні в зменшеному вигляді. Масштаб плану звичайно крупний. Предмети наносять умовними знаками.

Напрями на плані показують стрілкою, вістря якої завжди спрямоване на північ. Звичайно північ на плані буває зверху, південь — внизу, схід — праворуч, захід — ліворуч. По плану можна визначити взаємне розміщення предметів за сторонами горизонту, виміряти відстань між ними, користуючись єдиним масштабом.

 

 

 

§ 6. Зображення Землі на глобусі і карті. Широта і довгота місця. Вимірювання часу

  Глобус — модель земної кулі. Він правильно передає обриси материків та океанів і співвідношення їх площ, що дає змогу проводити точні вимірювання відстаней між окремими місцями, які лежать на різних материках, знаходити найкоротші відстані між ними.

Поряд із перевагами у глобуса є істотний недолік: його ви­готовляють тільки в дрібному масштабі.

На глобусі наносять градусну сітку; вона складається з меридіанів і паралелей, яких можна провести безліч. Звичайно на глобусі та картах їх наносять через 5, 10, 15°. Початко­вий меридіан вибрано умовно. Проходить він через Гринвіч (Лондон).

Гринвіч (англ. Greenwich) — колись селище у Великій Британії за декілька кілометрів від Лондона вниз по Темзі, а тепер передмістя Лондона. Гринвіч відомий тим, що в ньому розташована Королівська Гринвіцька обсерваторія, якою проходить нульовий меридіан, що розділяє західну і східну півкулі.

Екватор має довжину 40075,7 км, він ділить Землю на північну і південну півкулі. Паралелі наносять па­ралельно екватору.

За градусною сіткою визначають точне положення кожного пункту на Землі, тобто визначають його географічну довготу і географічну широту.

Географічна довгота — це кутова відстань даного меридіана від початкового, при цьому вершина кута знаходить­ся в центрі Землі. Для зручності відліку довгота вимірюється на схід і на захід від Гринвіцького меридіана до 180°. Довготу називають східною при відліку на схід (скорочено с. д.) і західною — при відліку на захід (скорочено з. д.). Вимі­рюється довгота в градусах, мінутах і секундах, наприклад: довгота Санкт-Петербурга 30° с. д.; довгота Владивостока 132° с. д.; довгота Нью-Йорка 73° з. д.; довгота Москви 37° 5' с. д. (37 гра­дусів 5 мінут східної довготи),

Географічною широтою називають кутову відстань від екватора до певної паралелі. Вершина кута також знахо­диться в центрі Землі, але кут лежить не в площині екватора, а в площині меридіана, на якому знаходиться точка, яку треба знайти. Вимірюється широта також у градусах, мінутах і се­кундах від екватора на північ і на південь (від 0 до 90°). Ши­рота буває північна і південна (скорочено пн. ш., пд, ш.), наприклад: широта Москви 57° пн. ш.; широта Мельбурна (Австралія) 38° пд. ш.

 

Широта і довгота будь-якої точки земної кулі — це її гео­графічні координати.

Довжина всіх меридіанів на відміну від паралелей однакова, тому дуга в 1° будь-якого меридіана дорівнює приблизно 111 км. Вона дещо менша коло екватора (110,57 км) і більша коло по­люсів (111,7 км) у зв'язку із стисненням Землі біля полюсів.

 

Завдання.

1. Визначте географічні координати Мурманська, Ташкента, Каїра, Нью-Йорка, Мельбурна, Буенос-Айреса, Джакарти.
2. Визначте географічні координати крайніх точок Африки.
3. Знайдіть міста за такими координатами: 60° пн. ш. і 30° с. д., 36° пн. ш.  і 140° с. д.

 

Вимірювання часу. В один і той самий момент час доби на різних меридіанах неоднаковий. Це означає, що кожний мери­діан має свій місцевий час. Наприклад, місцевий час у да­ний момент там, де ви живете,— 12 година, на схід він буде більший, а на захід менший. У Прибалтиці ранок, а на Дале­кому Сході уже вечір.

У наш час, у вік величезних швидкостей транспорту, сучас­них засобів зв'язку, користуватися місцевим часом стало незруч­но. Щоб усунути незручності, введено так званий поясний час. Усю земну кулю поділили на 24 годинних пояси, відда­лені один від одного на 15° довготи. Відстань у 15° довготи від­повідає різниці в часі на одну годину (360°: 24=15°). Такі поя­си називають годинними, а час всередині кожного поясу — по­ясним часом.

Нумерацію поясів установлено від Гринвіцького меридіана на схід.

Межі поясів не завжди збігаються з меридіанами, в окремих місцях їх проводять по адміністративних межах, то­му що різний час на території однієї адміністративної одиниці створить незручності для життя і роботи людей.

 

Запитання і завдання.

1. Визначте по карті у якому годинному поясі ви живете.
2. Котра година буде у Свердловську, Хабаровську, Іркутську, Нью-Йорку, Лондоні, якщо в Москві 12 година дня?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 7. Географічні карти. Картографічні проекції

Географічні карти поділяють за змістом, призначенням, мас­штабом, охопленням території. За змістом карти бувають загальногеографічні і спеціальні, за призначенням - навчальні, морські, туристські, довідкові. За масштабом географічні карти поділяють на крупномасштабні, середньомасштабні і дрібномасштабні.

Крупномасштабні карти називають топографічними. На них з найбільшою детальністю, допустимою масштабом, зображу­ють елементи природного, господарського і культурного ланд­шафту. Рельєф на таких картах наносять за допомогою гори­зонталей, які проводять через однакову кількість метрів (5,10, 25).

Топографічні карти розраховані на детальне вивчення,тери­торії, орієнтування по них, виконання точних вимірів і розра­хунків. Такі карти використовують при плануванні земельних угідь, під час роботи по зрошенню або осушенню земель, під­готовці будівництва гідроелектростанцій, населених пунктів і т. д.

Щоб прочитати топографічний план і карту, дати характе­ристику певної місцевості, треба знати умовні топографічні знаки.

Чим же відрізняється план від карти? Усі відмінності плану від карти пов'язані з величиною зобра­жуваної території. План— це зображення невеликої ді­лянки поверхні, тому масштаб у нього крупний. Предмети наносять більш детально, і частину умовних знаків дано в масштабі (можна виміряти ширину річки, дороги), який є єдиний-для всього плану.

На карті зображують величезні території: область, країну, материк, навіть усю Землю, враховуючи кривизну земної по­верхні за допомогою градусної сітки. Масштаб на карті дрібний і зберігається він не для всієї території. У зв'язку з великим зменшенням відстаней на карту наносять тільки великі об'єкти: гори, низовини, височини, великі річки, озера, міста, дороги — своїми особливими умовними зна­ками. Більша частина з них — позамасштабні.

На плані і карті по-різному визначають напрями. На плані напрям північ — південь показують стрілка, а на карті — меридіани, напрям захід — схід — паралелі.

Картографічні проекції. Ми вже говорили, що найточніше зобразити Землю можна на глобусі. На ньому зберігається мас­штаб для всієї території, правильно зображають площі, мож­на виміряти відстані. Проте кулясту поверхню глобуса не мо­жна розкласти у вигляді площини без складок і розривів.

У картографії розроблено багато способів наближеного зо­браження-кулястої поверхні на площині. Кожний з цих спосо­бів називають картографічною проекцією. Кожній проекції властиві свої особливості. В одних проекціях спотво­рюються обриси (контури) материків і океанів, в інших — спо­творюються площі. Залежно від характеру спотворень проекції бувають рівнокутні, які зберігають правильність форми або обриси зображуваних об'єктів (материків, океанів, морів), але дуже спотворюють розміри площ, і рівноплощеві, які зберігають правильні розміри площ, але спотворюють обриси. Картографічні проекції будують у певному масштабі.

Картограф, приступаючи до складання карти тієї чи іншої частини земної поверхні, насамперед підбирає картографічну проекцію. Вибір проекції визначають положенням і розмірами зображуваної території, змістом карти та її призначенням. На­приклад, якщо складають політичну карту Західної Європи, то підбирають таку проекцію, яка не спотворювала б площі окре­мих держав. Однакове зменшення площ на всій території За­хідної Європи дає можливість порівняти величину територій.

Картографічні проекції розрізняють за побудовою. Залежно від способів перенесення градусної сітки з глобуса на площину бувають такі проекції: азимутальні, циліндричні, конічні, довільні.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Азимутальні проекції. Уявімо, що необхідно нанести на кар­ту Північний Льодовитий океан. Для цього на глобус наклада­ють площину, яка прилягає до Північного полюса, і проектують на цю площину лінії градусної сітки. Меридіани в даному випадку будуть зображені у вигляді прямих ліній, що відхо­дять від полюса, а паралелі матимуть форму кіл, які збільшу­ються до країв карти. Потім наносять обриси берегів, острови та інші географічні об'єкти. Одержують карту, побудовану в азимутальній полярній проекції. Найбільші спо­творення на ній будуть по краю карти.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Циліндричні   проекції. Для нанесення градусної сітки беруть циліндр, який надівають на глобус. На внутрішню площи­ну циліндра наносять гра­дусну сітку і географічні об'єкти. Коли циліндр роз­гортають, то меридіани і паралелі утворюють сітку прямокутників. Найточні­ше буде нанесено ту тери­торію, яка безпосередньо торкається до стінки циліндра. Якщо з'єднати ці точки, утвориться лінія нульових спотворень; чим далі від неї, тим спотворення більші.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конічні проекції будують за допомогою конуса. Конус ніби надівають на глобус і на його внутрішню стінку проектують градусну сітку і всі географічні об'єкти. Потім конус роз­гортають і на внутрішній стінці його одержують карту.

У конічній проекції часто зображають частини світу, окремі держави. На них порівняно мало спотворюються кути і площі. Масштаб карти незмінний по одній паралелі, де проходить нульова лінія спотворень; на північ і на південь масштаб змінюється, відповідно збільшуються спотворення.

Для початкової школи проф. М. Д. Соловйов розробив осо­бливу проекцію, за допомогою якої зображено територію нашої країни. На картах у цій проекції меридіани зображено кривими лініями, які сходяться до Північного полюса, паралелі являють собою дуги, які знаходяться на різній відстані.

У навчальній роботі широко застосовують атласи. Гео­графічний атлас являє собою збірник карт дрібного масштабу, але з достатньо чітким зображенням. За призначенням атласи бувають науково-довідкові, навчальні, дорожні. Для III-ІV класів початкової школи видано навчальний атлас, в якому зібрано карти, необхідні при вивченні природо­знавства. Крім того, до підручників додаються альбоми карт і видаються для кожного класу набори контурних карт.

 

Запитання і завдання.

1. Назвіть основні ознаки плану і карти,порівняйте план з картою.
2. Перерахуйте переваги глобуса порівняно з картою.
3. Як можна кулясту поверхню розгорнути без розривів і складок на площину?