Все живое на нашей планете подчиняется определенным циклам, и один из главнейших – это цикл смены дня и ночи, или суточный цикл. В течение дня мы выполняем свои обязанности, общаемся с друзьями, участвуем в различных мероприятиях, ночь же предназначена для отдыха.
Цикличность смены дня и ночи сопровождает нас с момента рождения и кажется одним из самых привычных явлений на земле, но все же каждый ребенок однажды задает вопрос: почему день и ночь сменяют друг друга? К сожалению, не все родители могут ответить на него правильно.
Легенды и мифы
Загадка суточного цикла будоражила людей с глубокой древности. Многие народы, исчезнувшие с лица Земли, как высшему божеству, дарящему жизнь, свет и тепло. Согласно представлениям древних греков, бог Солнца Гелиос каждое утро выезжает на небесный свод в своей золотой колеснице и целый день едет с востока на запад.
У славянских народов тоже была похожая легенда, в которой Солнце-Ярило поутру выезжает из золотого дворца на колеснице, весь день едет по небосводу, осматривая свои владения, а ночью спускается в темные чертоги богини смерти Морены, где садится в ладью, запряженную гусями и лебедями, и плывет по морю, возвращаясь в свой дворец.
Во многих древних легендах встречается сюжет, согласно которому ночь – это чудовище, которое каждый вечер проглатывает Солнце, а поутру, не в силах вынести нестерпимого жара в животе, отрыгивает его, выпуская на небосвод.
Как мы видим, уже в глубокой древности люди понимали, что смена дня и ночи напрямую зависит от Солнца.
Научные представления
В течение долгих веков люди считали, что Земля представляет собой плоский блин, плавающий в безбрежном Мировом океане под хрустальным небесным сводом, на котором прикреплены маленькие огоньки – звезды. Смена дня и ночи происходит благодаря движению по этому своду Солнца, представляющего собой огненный шар, который специальное божество ежедневно провозит в ладье или колеснице.
Первой попыткой представить с научной точки зрения, почему день и ночь сменяют друг друга, были труды древнегреческого ученого и философа Аристотеля. Он сумел, наблюдая за лунными затмениями, сделать вывод о том, что Земля имеет форму шара, но считал, что Солнце, такой же шар, только состоящий из огня, вращается вокруг Земли по своей небесной сфере.
Эта теория господствовала в мире очень долго – почти полторы тысячи лет, до тех пор, пока Николай Коперник не разработал свою знаменитую гелиоцентрическую модель Вселенной.
Теория Коперника основывалась на математических расчетах. Это был первый ученый, который выстроил модель Солнечной системы с Солнцем в центре, вокруг которого вращаются планеты. Смену дня и ночи он объяснил вращением Земли вокруг своей оси. Как показали дальнейшие исследования, он был совершенно прав.
Для того, чтобы понять, почему на Земле происходит постоянная смена дня и ночи, достаточно воссоздать этот процесс при помощи простейшей модели. Возьмите глобус и поставьте его напротив включенной настольной лампы, которая будет изображать Солнце.
Подтолкните глобус, чтобы он вращался на оси, и наблюдайте, как лампа периодически освещает то одну, то другую его сторону. В то время, как одна из сторон глобуса освещена, другая погружается в тень. Именно так и происходит смена дня и ночи на нашей планете.
Вращение происходит достаточно быстро, чтобы ночная сторона не успела слишком сильно остыть, а дневная – чересчур разогреться под солнечными лучами. В этом Земля выгодно отличается, к примеру, от Венеры, сутки на которой длятся около четырех земных месяцев. Равномерность вращения позволяет сохранить на поверхности Земли достаточно стабильную температуру, что является одним из условий существования живых существ.
Почему день и ночь имеют разную продолжительность?
В зависимости от времени года продолжительность дня и ночи изменяется, причем в довольно существенных пределах. Самый короткий световой день (зимой) и самая короткая ночь (летом) длятся всего 6 с небольшим часов.
Это происходит из-за того, что воображаемая ось, вокруг которой вращается Земля, не перпендикулярна ее орбите, а немного наклонена по отношению к ней. Получается, что разные участки поверхности неодинаково освещаются Солнцем в ходе годового цикла вращения. Чем дальше от экватора и ближе к полюсам, тем больше эта разница.
Летом в районах, расположенных неподалеку от Полярного круга, бывают короткие периоды, когда даже после захода Солнца не наступает полная темнота. Это явление получило название «белых ночей».
Хотя считается, что бывают только в Санкт-Петербурге, это не совсем так. Аналогичные периоды бывают в Архангельске, Пскове, Казани, Сыктывкаре и прочих северных регионах России.
Почему происходит смена времен года? Древние мыслители и астрономы Греции полагали, что смена времен года объясняется мистическими причинами, никак не связанными с движением планет в Солнечной системе.
Более того, для них вся остальная вселенная находилась в движении вокруг нашей планеты, а сама Земля оставалась неподвижной. Подобная модель сохранилась и в эпоху Средневековья, по религиозным соображениям.
Николай Коперник совершил переворот, доказав, что Земля и прочие планеты движутся вокруг Солнца, а, как мы увидим, именно этим движением объясняется смена времен года.
Движение вокруг Солнца — вот ответ на вопрос
Земля со спутника Электро-Л. На видео показано как менялась Земля с 1 января по 31 декабря 2012 года.
Наша планета имеет два постоянных движения: она движется вокруг своей оси, а так же оборачивается вокруг Солнца. Первым движением объясняется смена дня и ночи — один полный оборот происходит за 24 часа, мы называем это сутками. Второе движение является непосредственной причиной смены времен года.
Ось планеты находится под непрямым углом к падающим на нее солнечным лучам, если бы было иначе — смена времен года никогда бы не происходила, ночь и день всегда были бы одинаковыми и длились по 12 часов, как на экваторе, так и в Лондоне, и в заполярье.
Однако, ось наклонена по отношению к солнечным лучам и не составляет с ними прямого угла, поэтому в течении полугода северное полушарие получает большую часть солнечного тепла, предоставляя солнечным лучам большую поверхность, чем южное. То же самое происходит с южным полушарием в течении другой половины года.
Почему на Юге теплее круглый год
Поскольку во время движения по своей орбите Земля находится на разных расстояниях по отношению к Солнцу — лето в южном полушарии теплее, чем лето в северном. Это объясняется тем, что во момент, когда расстояние между Землей и Солнцем является минимальным — именно Южное полушарие находится ближе к Солнцу, чем северное.
Конечно, и в Южной Африке бывает зима и выпадает снег, но зима в ЮАР и в Австралии намного теплее, чем зима в России на полуострове Ямал или на архипелаге Новая Гвинея.
Смена времен года, смонтирована на основе изображений геостационарного спутника METEOSAT-9, полученных в период с 21 декабря 2010 по 20 сентября 2011 года.
Заключение
Итак, смена времен года происходит благодаря двум факторам: во-первых, это движение Земли вокруг Солнца по эллиптической орбите, во-вторых, это непрямой угол между земной орбитой и солнечными лучами. Не будь одного из этих двух факторов — на Земле никогда не сменялись бы времена года.
Однако возникает вопрос: какое время года было бы в таком случае на Земле — вечная зима или вечное лето? Ответ: ни то, ни другое. Дело в том, что если бы земная ось не была бы наклонена — на экваторе, куда лучи падают под прямым углом, было бы вечное лето, а чем дальше от экватора — тем холоднее. Если же наша планета не двигалась бы вокруг Солнца, но ось была бы так же наклонена по отношению к солнечным лучам — в одном из полушарий было вечное лето, а в другом зима, в зависимости от расположения Земли относительно Солнца.
2 2 759 0
– Мам, куда солнышко спряталось?
– Сынок, мама сейчас занята, не мешай.
Процесс смены дня и ночи у малышей вызывает много вопросов, как и все остальные явления природы. Это говорит о нормальном развитии ребенка .
Правильный ответ родителей имеет решающее значение для полноценного развития малыша и для установления доверительных отношений.
- Не нагружайте информацией и терминологией.
- Не врите (что-то вроде: «солнышко на тебя обиделось, потому что ты плохо себя вел»).
- Отвечать на все вопросы, которые задает ребенок;
- Устную форму подкрепляйте визуальной и/или ассоциативной (дети легче понимают и запоминают увиденное, чем услышанное).
В статье расскажем, как легко научить сына или дочь распознавать смену дня и ночи.
В каком возрасте объяснять и почему
Если малыш сам спросил: «Куда делось солнце?» , – родители должны доступно объяснить, чтобы у ребенка не осталось вопросов. При этом, не нагружать информацией.
Примерные фразы-ответы
«Солнышко пошло спать»;
«Солнышко должна сменить луна»;
«Солнце спряталось за тучками» годятся для объяснения детям до 2 - 2,5 лет, так как малышу будет сложно усвоить материал даже в игровой форме.
У детей постарше такие ответы вызывают шквал дополнительных вопросов. Родители, продолжая объяснения в игровой форме, могут только запутать ребенка.
По статистике, в возрасте 3-4 года дети задают около 900 вопросов в день.
Начиная с 3-х лет, если ребенок не спрашивает об этом, можно самим поинтересоваться, как он считает, почему день сменяет ночь. Услышать ответ, не перебивая, не критикуя и не высмеивая. Затем аккуратно предложить вместе разобраться в этом вопросе.
Почему меняются день и ночь
Солнечная система представлена центральной звездой – Солнцем, вокруг которой вращаются 9 планет:
Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон.
Земля третья по счету от Солнца после Меркурия и Венеры. Благодаря удачному расположению нашей планеты, на ней существует жизнь. Поэтому у нас не так жарко как, например, на Венере, где температура 460 градусов Цельсия и не так холодно, как на Марсе (-125 градусов).
Солнце освещает планету поочередно – сначала одну, затем вторую половину. Благодаря этому ночь сменяет день. Этот процесс непрерывный и происходит из-за того, что Земля вращается вокруг своей оси.
Земная ось – это воображаемая прямая линия, вокруг которой совершается вращение планеты за одни сутки. Земная ось проходит сквозь ее центр.
Полный поворот Земли на 360 градусов вокруг своей оси совершается за 23 часа 56 минут 4 секунды – это одни сутки.
Рассказывать о солнечной системе можно начинать с 3-х лет, обязательно с дополнением картинок или видео. Так ребенок сможет сравнить планеты и Солнце между собой. Также, для закрепления полученных знаний.
При объяснении Земной оси, для наглядности, можно взять яблоко и продеть карандаш или любую длинную палочку от хвостика к противоположной его части.
Карандаш – это ось Земли, а яблоко – Земля.
Аналогично прокручиванию яблока вокруг карандаша, наша планета вертится вокруг своей оси.
Как объяснить на примере апельсина
Этот метод подходит для деток дошкольного возраста.
Вам понадобится:
- апельсин;
- длинная палочка.
Желательно этот урок проводить вечером, так ребенку будет интереснее.
- Прокалываем апельсин длинной палочкой – это будет Земля , которая вращается вокруг своей оси. На апельсине можно нарисовать человечка и сказать, что здесь находится малыш.
- Напротив устанавливаем свечку на подставке – это Солнце .
- Начинаем аккуратно вращать «Землю» вокруг своей оси. По ходу объясняем, что там, где светит Солнце, сейчас день, а на обратной стороне – ночь, завтра будет по-другому.
Можно дать потрогать «теплую сторону» апельсина и объяснить, что таким же образом Солнце прогревает Землю.
Пример с глобусом
Берем глобус (или обычный мяч), напротив включаем настольную лампу (временно настольная лампа – это Солнце, которое освещает глобус – Землю).
Медленно прокручиваем глобус или мяч, указывая на темную и светлую стороны глобуса.
Попросите ребенка, чтобы он указал пальчиком на какой стороне «глобуса – Земли» сейчас день и на какой ночь.
Как обучать в раннем школьном возрасте
Желательно увеличивать информационную нагрузку, к примеру, объяснять что такое сутки и зачем нам Солнце.
Что такое сутки?
- Сутки состоят из дня и ночи.
- В сутках 24 часа, за это время Земля совершает один полный оборот вокруг своей оси.
Объяснить это можно с помощью глобуса с включенной настольной лампой напротив него.
На нашей планете систематически происходит масса явлений, к которым мы уже давно привыкли и воспринимаем, как должное. К их числу можно записать и смену погоды, и изменение времен года, и даже переход от дня к ночи, и наоборот.
Многие люди совершенно не задумывались и не задумываются о том, по какому принципу происходят и «работают» эти явления, но сегодня мы рассмотрим одно из них. Речь идет о том, почему сменяются день и ночь, ведь о данном процессе наверняка должен знать каждый человек.
Существование дня
Для начала стоит разобраться в том, что из себя вообще представляет день в том понимании, в котором его видит абсолютно любой среднестатистический человек. Днем называют период суток, в которые все на улице освещается лучами нашего естественного светила – Солнца.
Также стоит отметить и то, что если людям зададут вопрос о том, в чем разница между днем и ночью, абсолютное большинство ответит, что днем светло, а ночью темно. С этим утверждением не поспорить, и здесь мы как раз и подобрались к нашему главному вопросу.
Почему день на Земле сменяется ночью
Ответ на данный вопрос является достаточно простым, и чтобы в нем разобраться, необходимо вспомнить о простых истинах существования нашей планеты и её тяготения, а также вращения вокруг Солнца.
Дело в том, что световой день на Земле зависит исключительно от нашего естественного светила – от Солнца. Солнечные лучи достигают поверхности Земли, и не только нагревают её, но и освещают. Тем самым и создается день на Земле.
А теперь давайте разберемся в том, почему день на Земле сменяется ночью. Здесь стоит вспомнить о том, какие движения совершает наша планета. Она вращается вокруг своей оси, совершая один оборот в течение суток. Соответственно, та точка, которая находится повернутой к Солнцу, например в 6-7 часов утра, в течение дня двигается, и к вечеру отворачивается от нашего светила, соответственно – она перестает освещаться, и в данной части планеты начинается ночь.
Соответственно, в то время, когда на одном полушарии день заканчивается, Солнце перестает его освещать, и начинается ночь, другое полушарие нашей планеты выходит из ночного состояния, и на нем начинается световой день.
Вот так и происходит смена дня и ночи на нашей планете. Что же касается продолжительности светового дня, продолжительности ночи, изменения данных показателей в разные времена года, то подобные вопросы мы уже отдельно рассматривали в рамках других статей на нашем сайте.
Скажите пожалуйста, куда выходят окна вашего дома?
Будит ли вас солнце по утрам, пробиваясь лучами в окно?
Или солнце провожает вечер ласковыми лучами, мягко отражаясь в окнах вашего дома?
Конечно, знакомая нам картина восхода и захода солнца зависит от того, на какую сторону выходят окна нашего дома. Если не брать во внимание, пасмурную погоду когда солнца попросту не видно, то встреча солнца на рассвете и провожание его на закате происходит регулярно два раза в сутки - утром и вечером.
Пример: Проведите по картинке мышкой слева направо.
Немного сложновато?
Тогда сюда: Время суток для детей +3 до>7
Что такое время суток.
Сутки - это цикл времени, в течении которого солнце поднимаясь с востока проходит по небосклону и заходит на западе, затем, когда на нашей половине земли наступает ночь, солнце проходит оборот с другой части планеты и вновь восходит со стороны востока.
Сутки длятся ровно 24 часа. Каждый час состоит из 60 минут. Каждая минута из 60 секунд. Соответственно, сутки = 24 часа = 1440 минут = 86 400 секунд. Для удобства обозначения времени применяют два формата:
- 12-ти часовой формат времени - время до полудня от 0 часов 00 минут до 11 часов 59 минут (a.m.) и послеполуденное время от 12 часов 00 минут до 11 часов 59 минут (p.m.). такой формат времени установлен в Англии, Ирландии, Франции, Греции, Турции, также применяется Австралии, Канаде, США и на Филиппинах.
- 24 часовой формат времени - от 0 часов 00 минут до 23 часов 59 минут . Наиболее распространенный формат времени применяемый в России и во многих других странах мира.
Как происходит смена дня и ночи на земле
Помимо вращения земли вокруг солнца (календарный год) земной шар вращается вокруг своей оси. Полный оборот вокруг своей оси происходит за 24 часа, которые называют сутками.
При этом находясь на поверхности Земли мы не ощущаем движения земного шара, а лишь можем наблюдать его, исходя из видимого перемещения солнца, звезд, относительно Земли.
Условно, время суток делится на несколько частей:
- Утро - начинается с рассвета неба на его восточной части и восхода солнца из-за горизонта.
- День - движение солнца по небосклону с востока на запад.
- Вечер - заход солнца на западе неба и постепенно утихающие цвета заката.
- Ночь - темное время суток. В это время солнце проходит с другой стороны земного шара относительно нас.
Так как Земля состоит из континентов, находящихся по обе стороны земного шара, то время суток в кажой части Земли разное. Так если Нью-Йорке еще длится ночь, то в Лондоне уже наступило утро, в Москве разгар дня полдень, а в Петропавловск-Камчатском уже вечер.
Что интересно, еще недавно считалось, что движение земного шара вокруг оси равномерно, однако, позже ученые высчитали неточности и оказалось, что неравномерность во вращении все же присутствует. Эти неравномерности связаны с небольшим колебанием земного шара при вращении (условно покачивание Земли, в терминологии - нутация), но эти изменения столь малы (менее 0.001 с), что в составлении календаря не учитываются.
Изменение времени суток
Смену дня и ночи пробовало запечатлеть немало фотографов. делая много снимков подряд из одного положения можно было проследить плавное перемещение солнца по небу, увидеть движение звезд, получить прекрасные видео ролики восхода и захода солнца. Особенности цейтраферной съемки, это когда фотокамера установленная на штатив в неподвижном положении в течении длительного промежутка делает ряд фотоснимков с определенными промежутками времени.
Если длительность суток постоянна, то продолжительность составных частей времени суток меняется в зависимости от времени года. Это связанно с наклоном земли и движением вокруг солнца по эллипсовидной траектории. Так летом световой день длится дольше ночи, а зимой наоборот, ночь длиннее дня.
При этом в разных частях земного шара длительность дня и ночи разная. Например, в Крыму летом вечереет быстро, ночь темная, а в Санкт-Петербурге июнь славен "белыми ночами", солнце недалеко садится за линию горизонта и поэтому ночи кажутся светлыми.
Разное время суток и выглядит и воспринимается по разному. Это связанно и с биологическими (внутренними) часами по которым человек привык жить (день - бодрствование, ночь - сон) и с разнообразием контраста цвета, а также с настроением. К утру прибавляется сил, день проходит в учебе, делах, работе, а вечер усталость, постепенный отход от дел, отдых и сон.
Смена времени суток была нарисована художником Николаем Петровичем Крымовым в учебном пейзаже под названием "Изменение в пейзаже по тону и цвету в разное время суток".
Для пейзажа был выбран несложный мотив - домик у леса, диагонально ведущая тропинка, придающая объем картине, поле и небо, иногда в поле зрения попадали проходившие по тропинке люди, что придавало картине живость. Пейзаж был запечатлен 9 раз в разное время суток, где художник наглядно показал, как изменяется пейзаж, цвета и краски на рассвете утром, при перемещении тени от солнца днем, при закате вечером и ночью.
Под ритм смены времени суток подстраивается весь растительный и живой мир природы. Утром растения распускаются, вечером бутоны закрываются. Под смену времени суток подстраивается и мир человека. Наиболее распространенный график работы, расписание уроков, работа образовательных учреждений и развлекательных центров и даже программа радио и телевидения составляется в зависимости от времени суток.
