Назив: Поглед на месец у перигеју и апогеју
Као наставник, увек сам у потрази за лабораторијама са једноставним подешавањима погодним за студенте. Мој тренутно најдражи је проналажење брзине светлости са чоколадом.
У новом раду који је недавно отпремљен у арКсив, Кевин Крисциунас из Тексаса А&М описује методу за одређивање орбиталне ексцентричности Месеца са изненађујуће ниском грешком користећи ништа више од метра штап, комад картона и програм намењен за постављање кривина на променљиве звезде.
Овом методом се користи чињеница да се ексцентричност може одредити на основу средње величине угла објекта и половине његове амплитуде. Дакле, главни циљ је измерити ове две количине.
Кевинова стратегија за то је да се користи отвор за посматрање од картона који може да се помиче дуж метра. Гледајући кроз отвор на месецу и гурајући картицу напред-назад док угаона величина рупе само не преклопи месец. Одатле, пречник рупе подељен са раздаљином доле метра даје кутну величину захваљујући формули малог угла (? = Д / Д у радијанима ако је Д >> д).
Да бисте спречили систематске грешке у погрешном процењивању док се картица помиче напријед све док величина рупе не одговара месецу, најбоље је да јој се приђете и из другог правца; Долази од далеког краја метра. Ово би требало да помогне у смањењу грешака и Кевин је у покушају установио да има типичан ширину од ± 4 мм када то ради.
У овом тренутку, постоји још једна систематска грешка која се мора узети у обзир: Ученик има коначну величину која је упоредива са рупом за посматрање. То ће довести до потцењивања стварне величине угла. Као такав, неопходан је корективни фактор.
Да би извео овај фактор корекције, Кевин је ставио диск од 91 мм на растојање од 10 метара (ово би требало да произведе диск исте величине угла као и месец када се посматра са те удаљености). Да бисте произвели најбоље подударање, клизање картона са рупом за нишање требало би треба да буде постављено на 681,3 мм на метру, али због систематске грешке зјенице, Кевин је установио да га треба поставити на 821 мм. Однос посматраног пласмана и правилног пласмана обезбедио је корекциони фактор који је Кевин користио (1.205). Ово би требало да буде калибрирано за сваку поједину особу, а зависило би и од количине светлости у току посматрања, јер то такође утиче на пречник зјенице. Међутим, усвајање једног корекцијског фактора даје задовољавајуће резултате.
Ово омогућава правилно узете податке који се затим могу користити за одређивање потребних количина (средња величина угла и 1/2 амплитуде). Да би их одредио, Кевин је користио програм познат као ПЕРДЕТ који је дизајниран за постављање синусних кривуља на осцилације у променљивим звездама. Било који програм који би могао да стави такве кривуље на тачке података користећи?2 фит или би Фоуриер анализа била прикладна за овај циљ.
Из таквих програма након што се одреди средња угаона величина и половина амплитуде, њихов однос даје ексцентричност. За Кевин експеримент нашао је вредност 0,039 ± 0,006. Поред тога, период који је одредио од перигеја до перигеја био је 27,24 ± 0,29 дана, што се одлично слаже са прихваћеном вредности од 27,55 дана.
