2025-08-30 09:19:53
Какой угол падения потока солнечного излучения в 10 ч утра по солнечному времени N-го января на поверхность, находящуюся в точке с координатами 54° северной широты и 27° западной долготы, если эта поверхность ориентирована на (20 + 2*N)° восточнее направления строго на юг и наклонена на (20 + 2*N)° к горизонтальной плоскости?
Физика Университет Оптика и солнечная энергия угол падения солнечное излучение 10 часов утра северная широта западная долгота ориентация поверхности наклон поверхности физика солнечное время координаты направление на юг
2025-08-30 09:20:04
Для решения этой задачи нам нужно рассчитать угол падения солнечного излучения на поверхность, учитывая координаты точки, время года, время суток и ориентацию поверхности. Давайте разберем процесс шаг за шагом.
Шаг 1: Определение угла солнечного времени- Сначала определим, что 10 часов утра по солнечному времени соответствует 10:00.
- Солнечное время зависит от долготы. Для расчета разницы от времени по Гринвичу (GMT) мы можем использовать формулу: Разница во времени (в минутах) = 4 * (долгота). В нашем случае: Разница = 4 * (-27) = -108 минут, что соответствует -1 час 48 минут.
- Следовательно, по GMT это будет 8:12.
Солнечный угол можно определить через деклинацию Солнца и часовой угол. Деклинация Солнца в январе примерно равна -20°. Часовой угол рассчитывается как:
- Часовой угол (H) = 15° * (GMT время - 12).
- Подставляем: H = 15° * (8.2 - 12) = 15° * (-3.8) = -57°.
Теперь нам нужно рассчитать угол падения солнечного излучения (θ). Он определяется с учетом деклинации (δ) и часового угла (H) с помощью формулы:
- sin(θ) = sin(φ) * sin(δ) + cos(φ) * cos(δ) * cos(H),
- где φ — широта (54°), δ — деклинация (-20°), H — часовой угол (-57°).
Теперь учтем ориентацию поверхности. Угол наклона и азимут определены как:
- Азимут = 20° + 2*N (восточнее юга),
- Наклон = 20° + 2*N.
Угол падения солнечного излучения на наклонную поверхность можно рассчитать с помощью формулы:
- cos(α) = sin(θ) * sin(β) + cos(θ) * cos(β) * cos(γ),
- где β — угол наклона, γ — угол между направлением на юг и направлением поверхности.
После подстановки всех значений и расчетов, мы получим угол падения солнечного излучения на заданную поверхность.
Таким образом, ответ на поставленный вопрос требует последовательного выполнения всех этих шагов и подстановки значений для получения конечного результата. Если у вас есть конкретные значения для N, мы можем продолжить расчет.