Решение задач на время
Задачи на время решаются по одной схеме: определить вид времени, найти разницу долгот или часовых поясов, выбрать направление пересчёта и проверить дату. Перед этой страницей полезно повторить местное время, поясное время и всемирное время.
Основные понятия
Местное солнечное время зависит от положения точки относительно Солнца. В каждый момент на одном меридиане оно одинаково, но при движении на восток время становится более поздним. Разность местного времени двух пунктов определяется разностью их географических долгот.
Поясное время — единое время внутри часового пояса. Землю условно разделили на 24 пояса по \(15^\circ\) долготы. Нулевой пояс отсчитывают от Гринвичского меридиана; его поясное время принимают за всемирное время \(UTC\). В соседнем поясе время отличается на 1 час.
В школьных задачах обычно используют теоретическую систему часовых поясов. Если в условии указано местное время, работают с долготой; если указано поясное время, работают с номерами часовых поясов. Всемирное время обозначают \(T_{UTC}\) или \(T_0\).
Местное время связано с меридианом и может отличаться даже в двух городах одного пояса. Поясное время одинаково для всего пояса. Всемирное время — время нулевого часового пояса, от которого отсчитывают поясные разницы.
При движении к востоку время увеличивается, при движении к западу — уменьшается. Поэтому для восточного пункта из времени западного пункта прибавляют разницу, а для западного пункта из времени восточного вычитают разницу.
Формулы и единицы измерения
Земля поворачивается на \(360^\circ\) за 24 часа. Значит, за 1 час она поворачивается на \(15^\circ\), за 4 минуты — на \(1^\circ\). Эти соотношения позволяют переводить долготу во время и обратно.
Здесь \(\Delta\lambda\) — разность долгот в градусах, а \(\Delta T\) — разность местного времени. Если долготы расположены по разные стороны от нулевого меридиана, их складывают по модулю: \(\Delta\lambda=|\lambda_1|+|\lambda_2|\). Если пункты находятся в одной полусфере, находят разность модулей долгот.
Для поясного времени сначала находят разность номеров поясов. Номер восточного пояса больше, поэтому его время позднее. Например, между поясами \(+3\) и \(+8\) разница равна \(5\) часам; между поясами \(-2\) и \(+4\) — \(6\) часам.
Если нужно найти время пункта 2 по времени пункта 1, удобно использовать знак: восточное направление даёт знак «плюс», западное — знак «минус». После вычисления время приводят к интервалу от 0:00 до 24:00, при необходимости изменяя дату.
Сначала мысленно сравните положение пунктов. Восточный пункт должен иметь более позднее время. Если получилось наоборот, перепроверьте знак и направление.
Общий алгоритм решения
- Выпишите, какое время дано: местное, поясное или всемирное.
- Определите исходный и искомый пункты, их долготы или номера часовых поясов.
- Найдите разницу: для местного времени — по долготе, для поясного — по номерам поясов.
- Определите направление: восточнее — прибавить, западнее — вычесть.
- Выполните вычисление в часах и минутах.
- Проверьте переход через полночь и укажите дату, если она изменилась.
В задачах на местное время не следует автоматически использовать номера часовых поясов: меридианы могут находиться внутри одного пояса, но их местное время всё равно различается. В задачах на поясное время, наоборот, не требуется переводить долготу в минуты, если номера поясов уже указаны.
В пункте A местное время 10:00, пункт B расположен на \(30^\circ\) восточнее. Каково местное время в B?
Разобранный пример
В пункте A, расположенном на долготе \(45^\circ\) в. д., местное время 14:20. Определите местное время в пункте B на долготе \(15^\circ\) з. д.
Ответ: местное время в пункте B равно 10:20. Проверка направления показывает, что западный пункт действительно имеет более раннее местное время.
Поясное и всемирное время
Для перехода от всемирного времени к поясному используют номер пояса. Восточные пояса имеют положительную поправку, западные — отрицательную. Например, в поясе \(+5\) поясное время на 5 часов больше всемирного, а в поясе \(-3\) — на 3 часа меньше.
Для обратного перехода знак меняется: \(T_{UTC}=T_{\text{поясное}}-n\). Если результат больше 24 часов или меньше 0 часов, меняют дату. Подробнее о практическом пересчёте можно прочитать на странице перевод времени между часовыми поясами.
Например, если в поясе \(+3\) 18:00 7 мая, то всемирное время равно 15:00 7 мая. В поясе \(-5\) в этот же момент будет 10:00 7 мая. Если в поясе \(+10\) было 02:00 8 мая, то в поясе \(-2\) будет 14:00 7 мая: при пересечении полуночи дата меняется.
Время записывают по 24-часовой шкале. Если после прибавления получилось 24:00 или больше, вычитают 24 часа и прибавляют одни сутки. Если после вычитания получилось меньше 00:00, прибавляют 24 часа и отнимают одни сутки.
Частые ошибки
1. Перепутать местное и поясное время. 2. Вычесть долготы, расположенные по разные стороны от нулевого меридиана, вместо сложения. 3. Забыть, что \(1^\circ=4\) минуты, а не 1 минута. 4. Прибавить время западному пункту. 5. Не изменить дату при переходе через полночь. 6. Использовать современное гражданское время страны, если в условии дана теоретическая система поясов.
Восток — позже, запад — раньше. Для местного времени 15 градусов дают 1 час, для поясного времени один соседний пояс даёт 1 час.
Итоговая проверка
Проверь себя
Главное
- Местное время находят по разности долгот: \(1^\circ=4\) минуты, \(15^\circ=1\) час.
- Поясное время находят по разности номеров часовых поясов: соседние пояса отличаются на 1 час.
- На восток время прибавляют, на запад вычитают.
- При долготах по разные стороны от нулевого меридиана разности долгот складывают.
- После вычисления обязательно проверяют переход через 00:00 и дату.
- Для задач о календарной границе полезна страница даты в часовых поясах.