§ 41. Күнтізбе негізі (тәулік, ай, жыл)
Физика, 7 сынып. Оқулық: Кронгарт Б.А. және т.б. (Мектеп, 2025). 10 тарау: Жер және Ғарыш. 207–210-беттер.
Нені үйренесің
- Күнтізбенің не үшін керек екенін және неден құралатынын түсіндіруді.
- Тәулікті, айды және жылды Жер мен Айдың қозғалысымен байланыстыруды.
- Ай, күн және ай-күн күнтізбелерін ажыратуды.
- Жыл мезгілдерінің неге ауысатынын, күн мен түннің ұзақтығы неге әртүрлі болатынын түсіндіруді.
- Юлиан күнтізбесінің григориан күнтізбесінен несімен өзгеше екенін түсінуді.
Ой қозғау
- Қарапайым жылда неше күн бар, ал кібісе жылда ше? 365 және 366.
- Қазақстанда 21–22 наурызда қандай мереке тойланады? Наурыз — көктемгі күн мен түннің теңелу күні: күн мен түн шамамен бірдей.
- Неге жазда күндіз қыстағыдан ұзақ жарық болады? Бұл туралы біздің сабақ.
- Бір минутта неше секунд бар? 60. Ал сағатта неше екенін әрі қарай талдаймыз.
💡 Күнтізбе — өте ұзақ уақыт аралықтарын өлшейтін «сағат». Ал оның тілдері — Күн, Жер және Ай.
Тақырыпты талдаймыз
Күнтізбе не үшін керек
Күнтізбе — аспан денелерінің көрінетін қозғалысына негізделген ұзақ уақыт аралығын есептеу жүйесі. Күн, Жер, Ай сияқты астрономиялық объектілердің циклдік (қайталанатын) қозғалысы күнтізбелерді түсіну үшін маңызды. Күнтізбелердің негізгі міндеті — күнді белгілеу және уақыт аралықтарын өлшеу.
🌟 «Календарь» сөзі ежелгі римдіктерден шыққан. Латынша calendarium — «қарыз кітабы». Айдың бірінші күні (оны календы деп атаған) Римде қарыз алғандар несие берушілерге үстемақы төлеп отырған. Римдіктер 1 қаңтарды «Calendae Januariae» деп атаған.
Аспанның үш «сағат механизмі»
📌 Жердің өз осінен айналуы тәулікті, Айдың Жерді айналуы айды, Жердің Күнді айналуы жылды анықтайды.
| Бірлік | Не қозғалады | Ұзақтығы |
|---|---|---|
| Тәулік | Жер өз осінен айналады | 24 сағ = 86 400 с |
| Ай (синодтық) | Ай Жерді айналады, жаңа айдан жаңа айға дейін | орташа 29,53 тәулік |
| Жыл | Жер Күнді айналады | шамамен 365,25 тәулік |
Екі жаңа туған айдың арасындағы период синодтық ай деп аталады (Айдың Жерді айналу периоды). Сондықтан күнтізбелік ай 29 немесе 30 тәулік болады.
Сағат, минут, секунд қайдан шыққан
Тәулікті тең бөліктерге бөледі. Ежелгі Шумерде, одан кейін Вавилонда ондықпен емес, дюжинамен (он екілік жүйе) санаған, сондықтан тәулікті екі аралыққа (шартты түрде күндіз және түн) 12 сағаттан бөлген. Әрі қарай алпыстық жүйе қалыптасты: сағат — 60 минут, минут — 60 секунд. Осылай бір сағатта 3600 с, ал тәулікте 24 сағат, яғни 86 400 с болды.
🌟 Алғашқы ай күнтізбесінің отаны Вавилон деп есептеледі (біздің заманымыздан бұрынғы III мыңжылдықтың ортасы). Олардың жылы 12 айдан тұрған, ал ай жаңа айдан басталған.
📕 Оқулықтың 207-бетінде «қос сағаттар 30 бөлікке (минут) бөлінді» деп жазылған, ал 209-бетте сағат 60 минутқа бөлінеді делінген. Бұл екі сөйлем бір-біріне қайшы көрінеді. Вавилондағы 30 бөлік — ежелгі есептеудің бөлігі, ол біздің минутқа тең емес. Біз қазір сағатты 60 минутқа бөлеміз.
Жыл мезгілдері неге ауысады
Жердің айналу осі оның Күнді айналу орбитасының жазықтығына $66{,}5^\circ$ бұрыш жасай орналасқан. Осының салдарынан Солтүстік және Оңтүстік жарты шарлар әр айда әртүрлі жарықтанады. Сондықтан жыл мезгілдері ауысады, ал күн мен түннің ұзақтығы үнемі өзгеріп отырады.
💡 Наурыз бен қыркүйекте күн түнге шамамен тең (күн мен түннің теңелуі), қыста күн қысқа, ал маусымда — ең ұзақ. График мәндері дөңгелектелген және шамамен алынған: өз қалаңның күннің шығуы мен батуы кестесі бойынша тексер.
⚠️ Жиі кететін қате. «Жаз — Жер Күнге жақындағандықтан». Олай емес. Жыл мезгілдерінің ауысу себебі — Жердің осінің еңкеюі, ал Күнге дейінгі қашықтық емес.
Күнтізбе түрлері
Көптеген ғасыр бойы әртүрлі халықтар ай, жұлдыз, күн және ай-күн күнтізбелерін ойлап тапқан.
🌟 Мысыр күнтізбесі — ең ежелгі күн күнтізбесі: әрқайсысы 30 күннен 12 ай және тағы 5 қосымша күн, барлығы 365. Ислам күнтізбесі — ай күнтізбесі: жылда дәл 12 синодтық ай, яғни 354 күн, бұл тропикалық жылдан 11 күнге аз. Сондықтан мұсылман мерекелері жыл сайын григориан күнтізбесіне қатысты 10–11 күнге ерте келіп отырады. Санау хижрадан басталады (хижра — Мұхаммед пен оның сахабаларының Меккеден Мединаға көшуі); хижра жыл санауы юлиан күнтізбесі бойынша 622 жылдың 16 шілдесіндегі жұма күніне сәйкес келеді. Ислам күнтізбесі Сауд Арабиясында және Парсы шығанағы елдерінің ресми күнтізбесі болып табылады.
Юлиан және григориан күнтізбесі
Юлиан күнтізбесін Ежелгі Рим императоры Юлий Цезарь б.з.б. 45 жылдың 1 қаңтарынан бастап енгізген. Онда жылдың орташа ұзақтығы 365,25 тәулік деп есептелген: 3 жыл 365 тәуліктен, ал төртінші жыл кібісе (високосный год) жылы ретінде 366 тәулік болған. Бірақ бұл күнтізбе күн күнтізбесінен 128 жылда 1 тәулікке, яғни 400 жылда шамамен 3 тәулікке артта қалып отырды.
Григориан күнтізбесін 1582 жылы Рим Папасы XIII Григорий енгізген. Бұл уақытқа дейін күн мен түннің теңелу уақыты шамамен 10 күнге ығысқан еді. Рим Папасы теңелу күнін әрдайым 21 наурызға келетіндей етіп тұрақтандыру үшін 1582 жылдың 10 күнін ілгері жылжытты: 4 қазаннан 14 қазанға дейінгі күндерді алып тастады, яғни 4 қазаннан кейін бірден 15 қазан болды. Григориан күнтізбесінде тропикалық жыл 365,2422 тәулік деп есептеледі. 400 жылда онда 97 кібісе жыл болады. Бұл — халықаралық күнтізбе.
Тропикалық жыл — күн мен түннің көктемгі немесе күзгі теңелу уақыттарының арасы. Бүтін күн тәулігінің санына тең болмағандықтан, бұл уақытты астрономиялық уақытпен үйлестіру үшін күнтізбелерде кібісе жыл пайдаланылады.
📌 Григориан күнтізбесі 1918 жылы Ресейде, одан кейін Кеңес Одағы елдерінде қабылданған. Бұл уақытта ескі және жаңа күнтізбелер арасындағы уақыт 13 күнге жеткен болатын. Бұл айырмашылық 2100 жылға дейін сақталады, одан кейін 14 тәулік болады.
⚠️ Жиі кететін қате. «Кібісе жыл — әр төртінші жыл, ерекшесіз». Дерлік солай, бірақ 400-ге бөлінбейтін ғасыр жылдары кібісе болмайды (мысалы, 1900 жыл кібісе болған жоқ, ал 2000 жыл болды). Бұл — григориан күнтізбесінің түзетуі.
Айлар және апта
Бір жылдың ұзақтығы он екі айға бөлінеді (28-ден 31 күнге дейін). Әдетте айға бір толық ай сәйкес келіп отырады. Алайда Ай фазасы кейде бір айда екі рет толық көрінуі мүмкін: Ай фазалары жылына 12 реттен сәл жиірек ауысады.
7 күннен тұратын апта әдетте қандай да бір астрономиялық жағдаймен байланыспаған. Оны уақыт бірлігі ретінде кеңінен пайдаланады. Апталар басқа әртүрлі күнтізбелермен қатар пайдаланылатын тәуелсіз күнтізбені құрайды деп есептеуге болады. Аптаның ұзақтығы бүтін санға дейін дөңгелектенген Айдың төрт фазасының бірінің ұзақтығына тең болатын күндер санынан бастау алады деп ұйғарылады ($29{,}5 : 4 \approx 7$).
👨👩👧 Ата-анаға. Баладан бір айда екі толық айды («көк ай») күнтізбеден тауып, неге олай болатынын түсіндіруді сұраңыз. Бұл қайталауға тамаша себеп: синодтық ай 29,5 тәулік, ал күнтізбелік ай 30–31 болады.
Түсінгеніңді тексер
Өзіңді тексер
- Жердегі жыл уақытының өзгеруін және жылулық белдеулердің болуын не анықтайды? Жер осінің орбита жазықтығына 66,5° еңкеюі және Жердің Күнді айналуы. Осының әсерінен жарты шарлардың жарықтануы жыл бойы өзгереді, ал Күн әр ендікті әртүрлі жылытады.
- Тропикалық жыл дегеніміз не? Күн мен түннің көктемгі немесе күзгі теңелу уақыттарының арасы, шамамен 365,2422 тәулік.
- Синодтық ай дегеніміз не? Екі жаңа туған айдың арасындағы период, яғни Айдың Күнге қатысты Жерді айналу периоды: орташа 29,53 тәулік.
📕 Оқулықтағы бірінші сұрақта «жылдық белдеулердің болуы» деп басылған. Мағынасы бойынша «жылулық (климаттық) белдеулер» болуы керек, сондықтан жауапта осылай түсіндірдік.
Жаттығуларды шығарамыз
Зерттеңдер
№ 1
«Зерттеңдер», 1-тапсырма. Глобустың көмегімен таңертеңгі, күндізгі, кешкі, түнгі мезгілдердің қалай ауысатынын көрсетіңдер.
Қалай ойлаймыз. Глобус — Жердің үлгісі. Қол шам немесе үстел шамы — Күн. Шардың жартысы әрдайым жарық, екінші жартысы көлеңкеде.
Шешуі. Тәжірибе қауіпсіз, глобус пен үстел шамы (немесе қараңғы бөлмеде қол шам) керек.
- Шамды қойып, жарығын глобусқа бағытта. Бір жартысы жарық: онда күндіз, қарсы жағында түн.
- Глобустан Қазақстанды немесе өз қалаңды тап. Глобусты өсінің айналасында баяу сағат тіліне қарсы айналдыр (жоғарыдан, Солтүстік полюстен қарағанда), нағыз Жер айналатындай.
- Нүкте көлеңкеден жарыққа шығады: таң (Күннің шығуы).
- Нүкте жарық бөліктің ортасында: күндіз (түс).
- Нүкте жарық жақтан кетіп барады: кеш (Күннің батуы).
- Нүкте қараңғы жақта: түн. Глобустың толық айналымы — бір тәулік.
Жауабы: тәулік Жердің өз осінен айналуынан ауысады. Күнге қараған жағы жарық (күндіз), қарама-қарсы жағы көлеңкеде (түн). Шекаралық жағдайлар — таң мен кеш.
Жадынама
- Тәулік — Жердің өз осінен айналуы, ай — Айдың Жерді айналуы, жыл — Жердің Күнді айналуы.
- Сағатта 3600 с, тәулікте 86 400 с.
- Жыл мезгілдері осьтің еңкеюінен ауысады, ал Күнге дейінгі қашықтықтан емес.
- 1582 жылы күнтізбеден 10 күн алып тастады: 4 қазаннан кейін 15 қазан болды.