Vid första anblicken kanske du tror att ett ljusår är ett mått på tid eftersom det har ordet år i sig. Ett ljusår är faktiskt ett mått på avstånd som använder ljus som referens. Om du någonsin berättar för en vän att ditt avstånd är fem minuter bort, använder du också tiden som ett mått på avstånd. Avståndet mellan stjärnorna i detta universum är mycket långt. Så astronomer använder ljusår som en större enhet än miles och kilometer. För att beräkna det faktiska avståndet för ett ljusår behöver du bara multiplicera ljusets hastighet med antalet sekunder på ett år.
Steg
Metod 1 av 2: Beräkning av ett ljusår
Steg 1. Bestäm ljusåret
Ett ljusår är ett mått på avståndet som motsvarar hur långt ljuset rör sig under ett jordår. Eftersom hela universum är så långt ifrån varandra använder astronomer ljusår. Utan ljusår skulle diskussion om avståndet mellan två stjärnor kräva användning av långa och oregelbundna tal.
Ett annat mått på avstånd som du kan stöta på när du studerar astronomi är parsec. Denna storlek är 3,26 ljusår. Parsec är ett annat sätt att förenkla siffrorna som används för att beräkna och diskutera astronomiska avstånd
Steg 2. Skriv en formel för avstånd
Med hjälp av den allmänna fysikformeln är avståndet lika med hastighet gånger tid eller d = r x t, du kan beräkna hur långt ett ljusår är: Ljusår = (ljusets hastighet) x (ett år). Eftersom ljusets hastighet betecknas med variabeln "c" kan du skriva om ekvationen som d = c x t, där d är avståndet ett ljusår, c är ljusets hastighet och t är tid.
- Om du vill veta avståndet för ett ljusår i kilometer måste du hitta ljusets hastighet i kilometer per sekund. Om du vill ha miles måste du hitta ljusets hastighet i miles per sekund.
- Du måste veta antalet sekunder i ett jordår för denna beräkning.
Steg 3. Bestäm ljusets hastighet
Ljus i ett vakuum färdas med 186 000 miles per sekund. Detta antal motsvarar 299 792 kilometer per sekund eller 670 616 629 miles i timmen. Här använder vi hastigheten i miles per sekund.
För denna beräkning använder vi ljusets hastighet, c, lika med 186 000 miles per sekund. Detta nummer kan skrivas om i vetenskaplig notation till 1,86 x 105 miles per sekund.
Steg 4. Räkna antalet sekunder på ett år
För att hitta antalet sekunder på ett år, utför en serie multiplikationsenhetskonverteringar. För att konvertera år till sekunder, multiplicera antalet dagar i ett år gånger antalet timmar på en dag, gånger antalet minuter i en timme, gånger antalet sekunder i en minut.
- 1 år x 365 dagar/år x 24 timmar/dag x 60 minuter/timme x 60 sekunder/minut = 31 536 000 sekunder.
- Återigen kan vi skriva om detta nummer med hjälp av vetenskaplig notering som 3, 154 x 107.
Steg 5. Anslut variablerna till formeln och lös
Nu när du har bestämt variablerna för ljusets och tidens hastighet kan du ansluta dem till formeln d = c x t och hitta avståndet ett ljusår. Ersätt c med 1,86 x 105 miles per sekund och tid med 3,154 x 107 andra.
- d = c x t
- d = (1,86 x 105) x (3, 154 x 107 andra)
- d = 5, 8 x 1012 eller 5,8 biljoner mil.
Steg 6. Beräkna avståndet i kilometer
Om du vill beräkna i kilometer, ersätt bara ljusets hastighet med hastigheten i kilometer per sekund: 3,00 x 105. Tiden i sekunder förblir densamma eftersom ingen konvertering krävs.
- d = c x t
- d = (3,00 x 105) x (3, 154 x 107 andra)
- d = 9, 46 x 1012 eller 9,5 biljoner kilometer.
Metod 2 av 2: Omvandla avstånd till ljusår
Steg 1. Bestäm avståndet du vill ändra
Innan du börjar, se till att det avstånd du arbetar på är i miles (om du använder kejserliga enheter) eller i kilometer om du använder vanliga måttenheter. Det är ingen idé att omvandla korta sträckor till ljusår, men det är bra om du är nyfiken.
- För att konvertera fot till miles, kom ihåg att en mil är lika med 5280 fot: x fot (1 mil/5280 fot) = miles.
- För att konvertera meter till kilometer, dividera helt enkelt med 1000: x m (1 km/1000 m) = km.
Steg 2. Bestäm rätt konverteringsfaktor
Du måste identifiera den avståndsenhet som du vill konvertera till ljusår. Om du konverterar från kilometer till ljusår, använd en annan konverteringsfaktor än du brukade konvertera från miles.
- För att konvertera från kilometer till ljusår, använd: 1 ljusår /(9, 46 x 1012 km).
- För att konvertera miles till ljusår, använd: 1 ljusår/(5,88 x 1012 miles).
Steg 3. Multiplicera det initiala avståndet med konverteringsfaktorn
När du har bestämt rätt omvandlingsfaktor multiplicerar du initialavståndet för att få avståndet i ljusår. Om antalet är stort rekommenderar vi att du använder vetenskaplig notation.
- Till exempel: Om det är känt att ett objekt är ungefär 14,2 x 1014 mil från jorden, hur långt är det i ljusår?
- Använd milens omvandlingsfaktor: 1/(5,88 x 1012)
- Multiplicera: (14, 2 x 1014) x (1/(5, 88 x 1012))) = 2, 41 x 102 = 241 ljusår.
- Objektet är 241 ljusår bort.
Steg 4. Be om hjälp
Du kan alltid be om hjälp från lärare och medstudenter. Det finns också gott om resurser på internet och i läroböcker som hjälper dig att konvertera avstånd till ljusår. Tveka inte att be om ytterligare hjälp om det behövs.
