На пръв поглед може да си помислите, че светлината година е мярка за време, защото в нея има думата година. Светлинната година всъщност е мярка за разстояние, която използва светлината като ориентир. Ако някога кажете на приятел, че вашето разстояние е на пет минути, вие също използвате времето като мярка за разстояние. Разстоянието между звездите в тази вселена е много далеч. Така че астрономите използват светлинните години като по -голяма единица от мили и километри. За да изчислите действителното разстояние на светлинна година, просто трябва да умножите скоростта на светлината по броя секунди за една година.
Стъпка
Метод 1 от 2: Изчисляване на една светлинна година
Стъпка 1. Определете светлинната година
Светлинна година е мярка за разстоянието, еквивалентно на това, колко далеч изминава светлината за една земна година. Тъй като цялата Вселена е толкова отдалечена, астрономите използват светлинни години. Без светлинни години обсъждането на разстоянието между две звезди би изисквало използването на дълги и неправилни числа.
Друга мярка за разстояние, която може да срещнете, докато изучавате астрономия, е парсекът. Този размер е равен на 3,26 светлинни години. Parsec е друг начин за опростяване на числата, използвани за изчисляване и обсъждане на астрономически разстояния
Стъпка 2. Напишете формула за разстояние
Използвайки формулата за обща физика, разстоянието е равно на скоростта по време или d = r x t, можете да изчислите колко далеч е светлинната година: Светлинна година = (скорост на светлината) x (една година). Тъй като скоростта на светлината се обозначава с променливата „c”, можете да пренапишете уравнението като d = c x t, където d е разстоянието една светлинна година, c е скоростта на светлината и t е времето.
- Ако искате да знаете разстоянието на светлинна година в километри, трябва да намерите скоростта на светлината в километри в секунда. Ако искате мили, трябва да намерите скоростта на светлината в мили в секунда.
- Трябва да знаете броя секунди в една земна година за това изчисление.
Стъпка 3. Определете скоростта на светлината
Светлината във вакуум се движи със скорост 186 000 мили в секунда. Това число е еквивалентно на 299 792 километра в секунда или 670 616 629 мили в час. Тук ще използваме скорост в мили в секунда.
За това изчисление ще използваме скоростта на светлината, c, равна на 186 000 мили в секунда. Това число може да бъде пренаписано в научна нотация като 1,86 x 105 мили в секунда.
Стъпка 4. Пребройте броя секунди за една година
За да намерите броя секунди за една година, извършете поредица от преобразувания на единици за умножение. За да преобразувате години в секунди, умножете броя на дните в годината по броя на часовете в един ден, по броя на минутите в час, по броя на секундите в минута.
- 1 година x 365 дни/година x 24 часа/ден x 60 минути/час x 60 секунди/минута = 31 536 000 секунди.
- Отново можем да пренапишем това число, използвайки научна нотация като 3, 154 x 107.
Стъпка 5. Включете променливите във формулата и решете
След като сте определили променливите за скоростта на светлината и времето, можете да ги включите във формулата d = c x t и да намерите разстоянието една светлинна година. Заменете c с 1,86 x 105 мили в секунда и време с 3,154 x 107 второ.
- d = c x t
- d = (1,86 x 105) x (3, 154 x 107 втори)
- d = 5, 8 x 1012 или 5,8 трилиона мили.
Стъпка 6. Изчислете разстоянието в километри
Ако искате да изчислявате в километри, просто заменете скоростта на светлината със скоростта в километри в секунда: 3,00 x 105. Времето в секунди остава същото, тъй като не се изисква преобразуване.
- d = c x t
- d = (3,00 x 105) x (3, 154 x 107 втори)
- d = 9, 46 x 1012 или 9,5 трилиона километра.
Метод 2 от 2: Преобразуване на разстояния в светлинни години
Стъпка 1. Определете разстоянието, което искате да промените
Преди да започнете, уверете се, че всяко разстояние, на което работите, е в мили (ако използвате имперски единици) или в километри, ако използвате общи мерни единици. Няма смисъл да превръщате късите разстояния в светлинни години, но е добре, ако сте любопитни.
- За да преобразувате фута в мили, не забравяйте, че една миля е равна на 5280 фута: x фута (1 миля/5280 фута) = мили.
- За да преобразувате метри в километри, просто разделете на 1000: x m (1 km/1000 m) = km.
Стъпка 2. Определете правилния коефициент на преобразуване
Трябва да идентифицирате единицата за разстояние, която искате да преобразувате в светлинни години. Ако преобразувате от километри в светлинни години, използвайте различен коефициент на преобразуване, отколкото сте използвали за преобразуване от мили.
- За да преобразувате от километри в светлинни години, използвайте: 1 светлинна година /(9, 46 x 1012 км).
- За да преобразувате мили в светлинни години, използвайте: 1 светлинна година/(5,88 x 1012 мили).
Стъпка 3. Умножете началното разстояние по коефициента на преобразуване
След като определите правилния коефициент на преобразуване, умножете началното разстояние, за да получите разстоянието в светлинни години. Ако броят е голям, препоръчваме да използвате научна нотация.
- Например: Ако е известно, че обект е приблизително 14,2 x 1014 мили от Земята, колко е далеч в светлинни години?
- Използвайте коефициента на преобразуване на мили: 1/(5,88 x 1012)
- Умножете: (14, 2 x 1014) x (1/(5, 88 x 1012)) = 2, 41 x 102 = 241 светлинни години.
- Обектът е на 241 светлинни години.
Стъпка 4. Помолете за помощ
Винаги можете да поискате помощ от учители и състуденти. Има и много ресурси в интернет и в учебниците, които да ви помогнат да преобразувате разстоянията в светлинни години. Не се колебайте да поискате допълнителна помощ, ако е необходимо.
