Na pierwszy rzut oka możesz pomyśleć, że rok świetlny jest miarą czasu, ponieważ zawiera w sobie słowo rok. Rok świetlny jest w rzeczywistości miarą odległości, która wykorzystuje światło jako punkt odniesienia. Jeśli kiedykolwiek powiesz znajomemu, że Twoja odległość wynosi pięć minut, użyjesz również czasu jako miary odległości. Odległość między gwiazdami w tym wszechświecie jest bardzo duża. Dlatego astronomowie używają lat świetlnych jako większej jednostki niż mile i kilometry. Aby obliczyć rzeczywistą odległość roku świetlnego, wystarczy pomnożyć prędkość światła przez liczbę sekund w roku.
Krok
Metoda 1 z 2: Obliczanie jednego roku świetlnego
Krok 1. Określ rok świetlny
Rok świetlny jest miarą odległości odpowiadającą odległości, jaką pokonuje światło w ciągu jednego roku ziemskiego. Ponieważ cały wszechświat jest tak daleko od siebie, astronomowie używają lat świetlnych. Bez lat świetlnych omówienie odległości między dwiema gwiazdami wymagałoby użycia długich i nieregularnych liczb.
Inną miarą odległości, którą możesz napotkać podczas studiowania astronomii, jest parsek. Ten rozmiar jest równy 3,26 lat świetlnych. Parsek to kolejny sposób na uproszczenie liczb używanych do obliczania i omawiania odległości astronomicznych
Krok 2. Napisz wzór na odległość
Używając ogólnego wzoru fizyki, odległość równa się prędkość razy czas lub d = r x t, możesz obliczyć odległość roku świetlnego: Rok świetlny = (prędkość światła) x (jeden rok). Ponieważ prędkość światła jest oznaczona przez zmienną „c”, możesz przepisać równanie jako d = c x t, gdzie d to odległość jednego roku świetlnego, c to prędkość światła, a t to czas.
- Jeśli chcesz poznać odległość roku świetlnego w kilometrach, musisz obliczyć prędkość światła w kilometrach na sekundę. Jeśli chcesz mil, musisz znaleźć prędkość światła w milach na sekundę.
- Do tego obliczenia musisz znać liczbę sekund w roku ziemskim.
Krok 3. Określ prędkość światła
Światło w próżni przemieszcza się z prędkością 186 000 mil na sekundę. Ta liczba odpowiada 299 792 kilometrom na sekundę lub 670 616 629 milom na godzinę. Tutaj użyjemy prędkości w milach na sekundę.
Do tego obliczenia użyjemy prędkości światła c, równej 186 000 mil na sekundę. Liczba ta może być przepisana w notacji naukowej jako 1,86 x 105 mil na sekundę.
Krok 4. Policz liczbę sekund w roku
Aby znaleźć liczbę sekund w roku, wykonaj serię konwersji jednostek mnożenia. Aby przekonwertować lata na sekundy, pomnóż liczbę dni w roku razy liczbę godzin w dniu, razy liczbę minut w godzinie, razy liczbę sekund w minucie.
- 1 rok x 365 dni/rok x 24 godziny/dzień x 60 minut/godzinę x 60 sekund/minutę = 31 536 000 sekund.
- Ponownie możemy przepisać tę liczbę za pomocą notacji naukowej jako 3, 154 x 107.
Krok 5. Podłącz zmienne do formuły i rozwiąż
Teraz, gdy określiłeś już zmienne prędkości światła i czasu, możesz je wstawić do wzoru d = c x t i obliczyć odległość jednego roku świetlnego. Zastąp c 1,86 x 105 mil na sekundę i czas z 3,154 x 107 druga.
- d = c x t
- d = (1,86 x 105) x (3, 154 x 107 druga)
- d = 5, 8 x 1012 lub 5,8 biliona mil.
Krok 6. Oblicz odległość w kilometrach
Jeśli chcesz liczyć w kilometrach, po prostu zamień prędkość światła na prędkość w kilometrach na sekundę: 3,00 x 105. Czas w sekundach pozostaje taki sam, ponieważ nie jest wymagana konwersja.
- d = c x t
- d = (3,00 x 105) x (3, 154 x 107 druga)
- d = 9, 46 x 1012 lub 9,5 biliona kilometrów.
Metoda 2 z 2: Konwersja odległości na lata świetlne
Krok 1. Określ odległość, którą chcesz zmienić
Przed rozpoczęciem upewnij się, że odległość, na której pracujesz, jest wyrażona w milach (jeśli używasz jednostek imperialnych) lub w kilometrach, jeśli używasz typowych jednostek miary. Nie ma sensu zamieniać krótkich odległości na lata świetlne, ale jeśli jesteś ciekawy, to dobrze.
- Aby przeliczyć stopy na mile, pamiętaj, że mila to 5280 stóp: x stopy (1 mila/5280 stóp) = mile.
- Aby przeliczyć metry na kilometry, po prostu podziel przez 1000: x m (1 km/1000 m) = km.
Krok 2. Określ właściwy współczynnik konwersji
Musisz określić jednostkę odległości, którą chcesz przeliczyć na lata świetlne. Jeśli przeliczasz kilometry na lata świetlne, użyj innego współczynnika przeliczeniowego niż używany przy przeliczaniu mil.
- Aby przeliczyć kilometry na lata świetlne, użyj: 1 rok świetlny /(9, 46 x 1012 km).
- Aby przeliczyć mile na lata świetlne, użyj: 1 rok świetlny/(5,88 x 1012 mil).
Krok 3. Pomnóż początkową odległość przez współczynnik konwersji
Po ustaleniu prawidłowego współczynnika konwersji pomnóż początkową odległość, aby uzyskać odległość w latach świetlnych. Jeśli liczba jest duża, zalecamy stosowanie notacji naukowej.
- Na przykład: Jeśli wiadomo, że obiekt ma około 14,2 x 1014 mil od Ziemi, jak daleko jest w latach świetlnych?
- Użyj współczynnika konwersji mil: 1/(5.88 x 1012)
- Pomnóż: (14, 2 x 1014) x (1/(5, 88 x 10.)12)) = 2, 41 x 102 = 241 lat świetlnych.
- Obiekt jest oddalony o 241 lat świetlnych.
Krok 4. Poproś o pomoc
Zawsze możesz poprosić o pomoc nauczycieli i kolegów. Istnieje również wiele zasobów w Internecie i podręcznikach, które pomogą Ci przeliczyć odległości na lata świetlne. W razie potrzeby nie wahaj się poprosić o dodatkową pomoc.
