Einstellung von Sternen [Duplikat]

In dem Buch Thinking Physics von Lewis Caroll bin ich auf folgende Übung gestoßen:

Mit einer guten Digitaluhr erhalten Sie die genaue Zeit, wenn ein heller Stern hinter einem entfernten Gebäude oder Turm verschwindet. Einen Tag später das Verschwinden erneut. Wenn Sie über einen in einem Fensterflügel befestigten Nagel zielen, können Sie Ihr Auge bei jeder Sichtung an die gleiche Stelle zurückbringen. Das wird man finden

  1. Der Stern verschwindet jede Nacht zur gleichen Zeit
  2. Der Stern verschwindet jede Nacht etwas früher
  3. der Stern verschwindet jede Nacht etwas später

Ich denke, dass jede Nacht Sterne 4 Minuten früher auftauchen, also muss die Antwort b sein. Könnt ihr mir bitte bei der Begründung helfen?

Willkommen bei Astronomie SE! Ich stimme dafür, diese Frage aus ähnlichen Gründen zu schließen, aber ich ziehe meine Stimme gerne zurück, wenn Sie Ihre Frage bearbeiten, insbesondere wenn (a) Sie Ihren Screenshot als Zitat texten und (b) ein bisschen mehr Details hinzufügen, warum Sie kämpfen mit dieser Frage, und (c) Sie geben die Quelle Ihres Zitats an.
Willkommen bei Astronomie SE. Ich habe eine Änderung vorgeschlagen, die die Wahrscheinlichkeit erhöhen könnte, dass Ihre Frage beantwortet wird.
Das ist offensichtlich keine Hausaufgabenfrage. Es gibt keine populären naturwissenschaftlichen Bücher, die in der Schule verwendet werden.
Während der Fragesteller in diesem Fall klargestellt hat, dass es sich nicht um eine Hausaufgabenfrage handelt, sollte ich alle daran erinnern, dass Hausaufgabenfragen hier erlaubt sind : astronomy.meta.stackexchange.com/questions/87/homework-policy/… Sie sind sicherlich nicht erforderlich um sie zu beantworten, und Sie können sie ablehnen, wenn Sie möchten, aber sie können nicht als Off-Topic geschlossen werden.

Antworten (2)

Sie haben Recht, dass ein Stern jede Nacht 4 Minuten früher aufgeht und daher 4 Minuten früher untergeht. Daher ist b die richtige Antwort.

Der Grund für den 4-Minuten-Unterschied von Nacht zu Nacht liegt darin, dass (a) die Erde die Sonne umkreist, (b) die Sonne nahe ist und (c) die Sterne viel weiter entfernt sind. Dies kann aus der folgenden Abbildung verstanden werden:siderisch vs. solar

  1. Stellen Sie sich von Ihrer Position auf der Erde aus vor, dass die Sonne und der Stern X über Ihnen sind (oder genauer gesagt auf dem Meridian – der Linie von genau nach Süden zu dem Punkt über Ihnen nach Norden).
  2. Nach 23 Stunden 56 Minuten steht derselbe Stern über uns (auf dem Meridian). Aufgrund der Bewegung der Erde um die Sonne ist die Sonne noch nicht in dieselbe Position zurückgekehrt.
  3. Nach weiteren 4 Minuten (also insgesamt 24 Stunden) steht die Sonne wieder über uns.

Daher steht der Stern jeden Tag 4 Minuten früher über uns (auf dem Meridian). Ebenso geht der Stern jeden Tag 4 Minuten früher auf und unter.

Beachten Sie, dass die Figur nicht maßstabsgetreu ist und meine Beschreibung die Zeitgleichung ignoriert. (Unsere Uhren arbeiten mit einer einheitlichen Rate. Aufgrund der Exzentrizität der Erdumlaufbahn und der Schräglage der Erdachse braucht die Sonne einige Sekunden länger oder kürzer, um zu dem Punkt zurückzukehren, an dem sie auf dem Meridian steht.)

Die siderische (Sternen-)Zeit unterscheidet sich etwas von der Sonnenzeit. Denn die Erde bewegt sich um die Sonne. Wenn sich die Erde nicht um ihre eigene Achse drehen würde, würde sich die Sonne einmal im Jahr um die Erde drehen (von der Erde aus gesehen). Die Sterne würden sich überhaupt nicht drehen. Die Sonne dreht also einmal im Jahr eine Extrarunde. Nimm es von dort.

Einstellung von Sternen [Duplikat]
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