A primera vista, podeu pensar que un any llum és una mesura del temps perquè té la paraula any. Un any llum és en realitat una mesura de distància que utilitza la llum com a referència. Si alguna vegada li dieu a un amic que la vostra distància és a cinc minuts, també utilitzeu el temps com a mesura de distància. La distància entre les estrelles d’aquest univers és molt llunyana. Així doncs, els astrònoms utilitzen els anys llum com una unitat més gran que les milles i els quilòmetres. Per calcular la distància real d’un any llum, només cal multiplicar la velocitat de la llum pel nombre de segons de l’any.
Pas
Mètode 1 de 2: càlcul d’un any llum
Pas 1. Determineu l'any llum
Un any llum és una mesura de la distància equivalent a la distància que viatja la llum en un any terrestre. Com que l’univers sencer està tan allunyat, els astrònoms fan servir anys llum. Sense anys llum, discutir la distància entre dues estrelles requeriria l’ús de nombres llargs i irregulars.
Una altra mesura de distància que podeu trobar mentre estudieu astronomia és el parsec. Aquesta mida és igual a 3,26 anys llum. El parsec és una altra manera de simplificar els números utilitzats per calcular i discutir distàncies astronòmiques
Pas 2. Escriviu una fórmula per a la distància
Utilitzant la fórmula de física general, la distància és igual a velocitat i temps o d = r x t, podeu calcular fins a quin punt es troba un any llum: Any llum = (velocitat de la llum) x (un any). Com que la velocitat de la llum es denota amb la variable "c", podeu reescriure l'equació com d = c x t, on d és la distància d'un any llum, c és la velocitat de la llum i t és el temps.
- Si voleu conèixer la distància d’un any llum en quilòmetres, heu de trobar la velocitat de la llum en quilòmetres per segon. Si voleu milles, heu de trobar la velocitat de la llum en quilòmetres per segon.
- Heu de conèixer el nombre de segons en un any terrestre per fer aquest càlcul.
Pas 3. Determineu la velocitat de la llum
La llum al buit viatja a 186.000 milles per segon. Aquest nombre equival a 299.792 quilòmetres per segon o 670.616.629 milles per hora. Aquí utilitzarem la velocitat en quilòmetres per segon.
Per a aquest càlcul utilitzarem la velocitat de la llum, c, igual a 186.000 milles per segon. Aquest número es pot reescriure en notació científica com a 1,86 x 105 quilòmetres per segon.
Pas 4. Compteu el nombre de segons en un any
Per trobar el nombre de segons en un any, realitzeu una sèrie de conversions d’unitats de multiplicació. Per convertir anys en segons, multipliqueu el nombre de dies de l'any per la quantitat d'hores del dia, el nombre de minuts d'una hora i el nombre de segons d'un minut.
- 1 any x 365 dies / any x 24 hores / dia x 60 minuts / hora x 60 segons / minut = 31.536.000 segons.
- Una vegada més, podem reescriure aquest número utilitzant la notació científica com a 3, 154 x 107.
Pas 5. Connecteu les variables a la fórmula i resoleu-les
Ara que heu determinat les variables per a la velocitat de la llum i el temps, podeu connectar-les a la fórmula d = c x t i trobar la distància d’un any llum. Substitueix c per 1,86 x 105 milles per segon i temps amb 3,154 x 107 segon.
- d = c x t
- d = (1,86 x 105) x (3, 154 x 107 segon)
- d = 5, 8 x 1012 o 5,8 bilions de milles.
Pas 6. Calculeu la distància en quilòmetres
Si voleu calcular en quilòmetres, simplement substituïu la velocitat de la llum per la velocitat en quilòmetres per segon: 3,00 x 105. El temps en segons continua sent el mateix, ja que no cal fer cap conversió.
- d = c x t
- d = (3,00 x 105) x (3, 154 x 107 segon)
- d = 9, 46 x 1012 o 9,5 bilions de quilòmetres.
Mètode 2 de 2: convertir distàncies en anys llum
Pas 1. Determineu la distància que voleu canviar
Abans de començar, assegureu-vos que la distància en què esteu treballant és en milles (si utilitzeu unitats imperials) o en quilòmetres si utilitzeu unitats de mesura comunes. No té cap sentit convertir distàncies curtes en anys llum, però està bé si té curiositat.
- Per convertir els peus a milles, recordeu que una milla és igual a 5.280 peus: x peus (1 milla / 5.280 peus) = milles.
- Per convertir metres a quilòmetres, només cal dividir per 1000: x m (1 km / 1000 m) = km.
Pas 2. Determineu el factor de conversió adequat
Cal identificar la unitat de distància que voleu convertir a anys llum. Si feu una conversió de quilòmetres a anys llum, utilitzeu un factor de conversió diferent del que feia per convertir de milles.
- Per convertir de quilòmetres a anys llum, utilitzeu: 1 any llum / (9, 46 x 1012 km).
- Per convertir milles a anys llum, utilitzeu: 1 any llum / (5,88 x 1012 milles).
Pas 3. Multipliqueu la distància inicial pel factor de conversió
Un cop hàgiu determinat el factor de conversió correcte, multipliqueu la distància inicial per obtenir la distància en anys llum. Si el nombre és gran, es recomana utilitzar la notació científica.
- Per exemple: si se sap que un objecte té aproximadament 14,2 x 1014 quilòmetres de la Terra, a quina distància es troba en anys llum?
- Utilitzeu el factor de conversió de milles: 1 / (5,88 x 1012)
- Multiplicar: (14, 2 x 1014) x (1 / (5, 88 x 1012)) = 2, 41 x 102 = 241 anys llum.
- L’objecte es troba a 241 anys llum de distància.
Pas 4. Demaneu ajuda
Sempre podeu demanar ajuda a professors i companys d’estudis. També hi ha molts recursos a Internet i als llibres de text per ajudar-vos a convertir les distàncies en anys llum. No dubteu a demanar ajuda addicional si cal.
