Лабораторная работа №3 по астрономии. Солнечный свет — источник энергии*
Внимание! При выполнении этой работы нельзя смотреть на Солнце без специального светофильтра!
Цель: измерить количество солнечной энергии, которую полу-
чает определенный участок поверхности Земли в течение определенного времени.
Оборудование: карандаш, линейка.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Количество энергии, которую получает поверхность Земли от Солнца, зависит от угла падения солнечных лучей i:
E = qcosi, (1)
где q~ 1,4 кВт/м2 — солнечная постоянная, или количество энергии, которую получает единица поверхности Земли, если солнечные лучи падают перпендикулярно к поверхности, то есть при i=0° (см. § 12). На широте 50° (Харьков, Киев, Львов) количество энергии, которую получает поверхность за долгий летний день, достигает 7 (кВт • ч)/м2=25,2 ■ 10е Дж/м2,
что больше даже той солнечной энергии, которую получает поверхность на
экваторе, где круглый год продолжительность дня составляет 12 часов.
Для определения количества энергии, которую получает определенный участок площадью S за промежуток времени t, будем считать, что угол падения солнечных лучей за это время остается постоянным:
E = qStcosi. (2)
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
1. Измерьте длину карандаша Н и тени L от солнечного света. Для этого установите карандаш перпендикулярно к плоскости стола. Найдите угол падения солнечных лучей по формуле:
i = &rctg(H/L) .
2. Определите площадь школьного двора S.
3. Вычислите по формуле (2) энергию, которую получает от Солнца школьный двор в течение 1 часа.
4. Результаты запишите в таблицу:
Я, м L, м i, ° S, м2 Е, кВт-ч
5. Определите, сколько времени сможет светиться электрическая лампа мощностью 100 Вт, если на ее работу будет потрачено 50% полученной солнечной энергии.
6. Сделайте вывод.