Na první pohled byste si mohli myslet, že světelný rok je měřítkem času, protože má v sobě slovo rok. Světelný rok je ve skutečnosti míra vzdálenosti, která používá světlo jako referenci. Pokud někdy řeknete příteli, že vaše vzdálenost je pět minut, používáte také čas jako měřítko vzdálenosti. Vzdálenost mezi hvězdami v tomto vesmíru je velmi dlouhá. Astronomové tedy používají světelné roky jako větší jednotku než míle a kilometry. Chcete -li vypočítat skutečnou vzdálenost světelného roku, stačí vynásobit rychlost světla počtem sekund za rok.
Krok
Metoda 1 ze 2: Výpočet jednoho světelného roku
Krok 1. Určete světelný rok
Světelný rok je míra vzdálenosti ekvivalentní tomu, jak daleko světlo urazí za jeden pozemský rok. Protože je celý vesmír tak daleko od sebe, astronomové používají světelné roky. Bez světelných let by diskuse o vzdálenosti mezi dvěma hvězdami vyžadovala použití dlouhých a nepravidelných čísel.
Další mírou vzdálenosti, se kterou se můžete při studiu astronomie setkat, je parsek. Tato velikost se rovná 3,26 světelných let. Parsec je další způsob, jak zjednodušit čísla používaná k výpočtu a diskusi o astronomických vzdálenostech
Krok 2. Napište vzorec pro vzdálenost
Pomocí obecného fyzikálního vzorce, vzdálenost se rovná rychlosti krát času nebo d = r x t, můžete vypočítat, jak daleko je světelný rok: Světelný rok = (rychlost světla) x (jeden rok). Protože rychlost světla je označena proměnnou „c“, můžete rovnici přepsat jako d = c x t, kde d je vzdálenost jeden světelný rok, c je rychlost světla a t je čas.
- Pokud chcete znát vzdálenost světelného roku v kilometrech, musíte najít rychlost světla v kilometrech za sekundu. Pokud chcete míle, musíte najít rychlost světla v mílích za sekundu.
- Pro tento výpočet musíte znát počet sekund v pozemském roce.
Krok 3. Určete rychlost světla
Světlo ve vakuu se šíří rychlostí 186 000 mil za sekundu. Toto číslo odpovídá 299 792 kilometrům za sekundu nebo 670 616 629 mil za hodinu. Zde použijeme rychlost v mílích za sekundu.
Pro tento výpočet použijeme rychlost světla c rovnou 186 000 mil za sekundu. Toto číslo lze ve vědecké notaci přepsat jako 1,86 x 105 mil za sekundu.
Krok 4. Spočítejte si počet sekund za rok
Chcete -li zjistit počet sekund za rok, proveďte řadu převodů jednotek násobení. Chcete -li převést roky na sekundy, vynásobte počet dní v roce krát počet hodin za den, krát počet minut za hodinu, počet sekund za minutu.
- 1 rok x 365 dní/rok x 24 hodin/den x 60 minut/hodina x 60 sekund/minuta = 31 536 000 sekund.
- Opět můžeme toto číslo přepsat pomocí vědecké notace jako 3, 154 x 107.
Krok 5. Zapojte proměnné do vzorce a vyřešte
Nyní, když jste určili proměnné pro rychlost světla a času, můžete je zapojit do vzorce d = c x t a najít vzdálenost jeden světelný rok. Vyměňte c za 1,86 x 105 mil za sekundu a čas s 3,154 x 107 druhý.
- d = c x t
- d = (1,86 x 105) x (3, 154 x 107 druhý)
- d = 5, 8 x 1012 nebo 5,8 bilionu mil.
Krok 6. Vypočítejte vzdálenost v kilometrech
Pokud chcete počítat v kilometrech, jednoduše vyměňte rychlost světla za rychlost v kilometrech za sekundu: 3,00 x 105. Čas v sekundách zůstává stejný, protože není vyžadován žádný převod.
- d = c x t
- d = (3,00 x 105) x (3, 154 x 107 druhý)
- d = 9, 46 x 1012 nebo 9,5 bilionu kilometrů.
Metoda 2 ze 2: Převod vzdáleností na světelné roky
Krok 1. Určete vzdálenost, kterou chcete změnit
Než začnete, ujistěte se, že jakákoli vzdálenost, na které pracujete, je v mílích (pokud používáte imperiální jednotky) nebo v kilometrech, pokud používáte běžné měrné jednotky. Nemá smysl převádět krátké vzdálenosti na světelné roky, ale je to v pořádku, pokud jste zvědaví.
- Chcete -li převést stopy na míle, pamatujte, že míle se rovná 5 280 stopám: x stop (1 míle/5 280 stop) = míle.
- Chcete -li převést metry na kilometry, jednoduše vydělte 1000: x m (1 km/1000 m) = km.
Krok 2. Určete správný převodní faktor
Musíte určit jednotku vzdálenosti, kterou chcete převést na světelné roky. Pokud převádíte z kilometrů na světelné roky, použijte jiný přepočítací koeficient, než jste použili při převodu z mil.
- Chcete -li převést z kilometrů na světelné roky, použijte: 1 světelný rok /(9, 46 x 1012 km).
- Chcete -li převést míle na světelné roky, použijte: 1 světelný rok/(5,88 x 1012 míle).
Krok 3. Vynásobte počáteční vzdálenost konverzním faktorem
Jakmile určíte správný převodní faktor, vynásobte počáteční vzdálenost, abyste získali vzdálenost ve světelných letech. Pokud je číslo velké, doporučujeme použít vědecký zápis.
- Například: Pokud je známo, že objekt má velikost přibližně 14,2 x 1014 mil od Země, jak daleko je ve světelných letech?
- Použijte mílový přepočítací koeficient: 1/(5,88 x 1012)
- Násobení: (14, 2 x 1014) x (1/(5, 88 x 1012)) = 2, 41 x 102 = 241 světelných let.
- Objekt je vzdálen 241 světelných let.
Krok 4. Požádejte o pomoc
Vždy můžete požádat o pomoc učitele a spolužáky. Na internetu a v učebnicích je také spousta zdrojů, které vám pomohou převést vzdálenosti na světelné roky. V případě potřeby neváhejte požádat o další pomoc.
