Με την πρώτη ματιά, μπορεί να σκεφτείτε ότι ένα έτος φωτός είναι ένα μέτρο του χρόνου επειδή περιέχει τη λέξη έτος. Ένα έτος φωτός είναι στην πραγματικότητα ένα μέτρο της απόστασης που χρησιμοποιεί το φως ως αναφορά. Εάν πείτε ποτέ σε έναν φίλο σας ότι η απόσταση σας είναι πέντε λεπτά μακριά, χρησιμοποιείτε επίσης το χρόνο ως μέτρο απόστασης. Η απόσταση μεταξύ των άστρων σε αυτό το σύμπαν είναι πολύ μεγάλη. Έτσι οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν έτη φωτός ως μεγαλύτερη μονάδα από μίλια και χιλιόμετρα. Για να υπολογίσετε την πραγματική απόσταση ενός έτους φωτός, αρκεί να πολλαπλασιάσετε την ταχύτητα του φωτός με τον αριθμό των δευτερολέπτων σε ένα έτος.
Βήμα
Μέθοδος 1 από 2: Υπολογισμός ενός έτους φωτός
Βήμα 1. Προσδιορίστε το έτος φωτός
Ένα έτος φωτός είναι ένα μέτρο της απόστασης που ισοδυναμεί με το πόσο μακριά ταξιδεύει το φως σε ένα γήινο έτος. Επειδή ολόκληρο το σύμπαν απέχει τόσο πολύ, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν έτη φωτός. Χωρίς έτη φωτός, η συζήτηση της απόστασης μεταξύ δύο αστεριών θα απαιτούσε τη χρήση μεγάλων και ακανόνιστων αριθμών.
Ένα άλλο μέτρο απόστασης που μπορεί να συναντήσετε κατά τη μελέτη αστρονομίας είναι το parsec. Αυτό το μέγεθος είναι ίσο με 3,26 έτη φωτός. Το Parsec είναι ένας άλλος τρόπος απλοποίησης των αριθμών που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό και τη συζήτηση αστρονομικών αποστάσεων
Βήμα 2. Γράψτε έναν τύπο για την απόσταση
Χρησιμοποιώντας τον γενικό τύπο φυσικής, η απόσταση ισούται με την ταχύτητα και το χρόνο ή d = r x t, μπορείτε να υπολογίσετε πόσο μακριά είναι ένα έτος φωτός: Έτος Φωτός = (ταχύτητα φωτός) x (ένα έτος). Δεδομένου ότι η ταχύτητα του φωτός συμβολίζεται με τη μεταβλητή "c", μπορείτε να ξαναγράψετε την εξίσωση ως d = c x t, όπου d είναι η απόσταση ενός έτους φωτός, c είναι η ταχύτητα του φωτός και t είναι ο χρόνος.
- Αν θέλετε να μάθετε την απόσταση ενός έτους φωτός σε χιλιόμετρα, πρέπει να βρείτε την ταχύτητα του φωτός σε χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο. Αν θέλετε μίλια, πρέπει να βρείτε την ταχύτητα του φωτός σε μίλια ανά δευτερόλεπτο.
- Πρέπει να γνωρίζετε τον αριθμό των δευτερολέπτων σε ένα έτος της Γης για αυτόν τον υπολογισμό.
Βήμα 3. Προσδιορίστε την ταχύτητα του φωτός
Το φως στο κενό ταξιδεύει με ταχύτητα 186.000 μίλια το δευτερόλεπτο. Ο αριθμός αυτός ισοδυναμεί με 299.792 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο ή 670.616.629 μίλια την ώρα. Εδώ θα χρησιμοποιήσουμε την ταχύτητα σε μίλια ανά δευτερόλεπτο.
Για αυτόν τον υπολογισμό θα χρησιμοποιήσουμε την ταχύτητα του φωτός, c, ίση με 186.000 μίλια ανά δευτερόλεπτο. Αυτός ο αριθμός μπορεί να ξαναγραφεί με επιστημονική σημείωση ως 1,86 x 105 μίλια ανά δευτερόλεπτο.
Βήμα 4. Μετρήστε τον αριθμό των δευτερολέπτων σε ένα έτος
Για να βρείτε τον αριθμό των δευτερολέπτων σε ένα έτος, εκτελέστε μια σειρά μετατροπών μονάδας πολλαπλασιασμού. Για να μετατρέψετε τα χρόνια σε δευτερόλεπτα, πολλαπλασιάστε τον αριθμό των ημερών σε ένα χρόνο επί τον αριθμό των ωρών σε μια ημέρα, επί τον αριθμό των λεπτών σε μια ώρα, επί τον αριθμό των δευτερολέπτων σε ένα λεπτό.
- 1 έτος x 365 ημέρες/έτος x 24 ώρες/ημέρα x 60 λεπτά/ώρα x 60 δευτερόλεπτα/λεπτό = 31.536.000 δευτερόλεπτα.
- Και πάλι, μπορούμε να ξαναγράψουμε αυτόν τον αριθμό χρησιμοποιώντας επιστημονική σημειογραφία ως 3, 154 x 107.
Βήμα 5. Συνδέστε τις μεταβλητές στον τύπο και λύστε
Τώρα που έχετε καθορίσει τις μεταβλητές για την ταχύτητα του φωτός και του χρόνου, μπορείτε να τις συνδέσετε στον τύπο d = c x t και να βρείτε την απόσταση ενός έτους φωτός. Αντικαταστήστε το c με 1,86 x 105 μίλια ανά δευτερόλεπτο και χρόνος με 3,154 x 107 δεύτερος.
- d = c x t
- d = (1,86 x 105) x (3, 154 x 107 δεύτερος)
- d = 5, 8 x 1012 ή 5,8 τρισεκατομμύρια μίλια.
Βήμα 6. Υπολογίστε την απόσταση σε χιλιόμετρα
Αν θέλετε να υπολογίσετε σε χιλιόμετρα, απλώς αντικαταστήστε την ταχύτητα του φωτός με την ταχύτητα σε χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο: 3,00 x 105Το Ο χρόνος σε δευτερόλεπτα παραμένει ο ίδιος καθώς δεν απαιτείται μετατροπή.
- d = c x t
- d = (3,00 x 105) x (3, 154 x 107 δεύτερος)
- d = 9, 46 x 1012 ή 9,5 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα.
Μέθοδος 2 από 2: Μετατροπή αποστάσεων σε έτη φωτός
Βήμα 1. Καθορίστε την απόσταση που θέλετε να αλλάξετε
Πριν ξεκινήσετε, βεβαιωθείτε ότι οποιαδήποτε απόσταση δουλεύετε είναι σε μίλια (εάν χρησιμοποιείτε αυτοκρατορικές μονάδες) ή σε χιλιόμετρα εάν χρησιμοποιείτε κοινές μονάδες μέτρησης. Δεν έχει νόημα η μετατροπή μικρών αποστάσεων σε έτη φωτός, αλλά είναι εντάξει αν είστε περίεργοι.
- Για να μετατρέψετε πόδια σε μίλια, θυμηθείτε ότι ένα μίλι ισούται με 5,280 πόδια: x πόδια (1 μίλι/5,280 πόδια) = μίλια.
- Για να μετατρέψετε μέτρα σε χιλιόμετρα, απλά διαιρέστε με το 1000: x m (1 km/1000 m) = km.
Βήμα 2. Προσδιορίστε τον σωστό συντελεστή μετατροπής
Πρέπει να προσδιορίσετε τη μονάδα απόστασης που θέλετε να μετατρέψετε σε έτη φωτός. Εάν μετατρέπεστε από χιλιόμετρα σε έτη φωτός, χρησιμοποιήστε διαφορετικό συντελεστή μετατροπής από αυτόν που χρησιμοποιούσατε για τη μετατροπή από μίλια.
- Για να μετατρέψετε από χιλιόμετρα σε έτη φωτός, χρησιμοποιήστε: 1 έτος φωτός /(9, 46 x 1012 χλμ).
- Για να μετατρέψετε μίλια σε έτη φωτός, χρησιμοποιήστε: 1 έτος φωτός/(5,88 x 1012 μίλια).
Βήμα 3. Πολλαπλασιάστε την αρχική απόσταση με τον συντελεστή μετατροπής
Αφού καθορίσετε τον σωστό συντελεστή μετατροπής, πολλαπλασιάστε την αρχική απόσταση για να λάβετε την απόσταση σε έτη φωτός. Εάν ο αριθμός είναι μεγάλος, συνιστούμε τη χρήση επιστημονικής σημειογραφίας.
- Για παράδειγμα: Εάν είναι γνωστό ότι ένα αντικείμενο είναι περίπου 14,2 x 1014 μίλια από τη Γη, πόσο μακριά είναι σε έτη φωτός;
- Χρησιμοποιήστε τον συντελεστή μετατροπής μιλίου: 1/(5,88 x 1012)
- Πολλαπλασιάστε: (14, 2 x 1014) x (1/(5, 88 x 1012)) = 2, 41 x 102 = 241 έτη φωτός.
- Το αντικείμενο βρίσκεται 241 έτη φωτός μακριά μας.
Βήμα 4. Ζητήστε βοήθεια
Μπορείτε πάντα να ζητήσετε βοήθεια από δασκάλους και συμφοιτητές. Υπάρχουν επίσης πολλοί πόροι στο διαδίκτυο και στα σχολικά βιβλία που θα σας βοηθήσουν να μετατρέψετε τις αποστάσεις σε έτη φωτός. Μη διστάσετε να ζητήσετε επιπλέον βοήθεια εάν χρειαστεί.
