Marmor-ous Ellipses - Hastighed og tid for omløbende legemer

Kort beskrivelse:

I denne aktivitet skal eleverne bruge et elliptisk bræt til at bestemme hastighed og afstand. målinger for et objekt i en elliptisk bane.

Resultaterne plottes derefter på en graf over hastighed mod tid for at forstå, hvordan tyngdekraften påvirker (eller ændrer) hastigheden for en planet eller en satellit i en elliptisk bane.

Det anbefales, at eleverne har baggrundsviden om begreberne kinetisk energi og gravitationspotentiel energi samt om begrebet hastighedsvektor, før de begynder på denne aktivitet.

Emneord:
Videnskab, fysik, matematik
Læringsmål:

  • Eleverne skal være i stand til at konstruere en graf over hastighed mod tid og forbinde dette med ideer om acceleration og afstand for at forstå principperne for kredsløbsmekanik.
  • Eleverne skal forstå, hvordan tyngdekraftens styrke varierer med afstanden fra en planet eller stjerne.
  • Eleverne skal sætte dette i relation til, hvordan en planet eller satellit accelererer og decelerererer i en elliptisk bane.

Aldersgruppe:
14 - 16 år gammel

Tid
Forberedelse: 1 time
Lektion: 15 minutter til 1 time

Ressource tilgængelig i:
 Engelsk, Fransk, Italiensk, Portugisisk, Spansk, og Estisk.
Hent aktivitet - DK
Aktivitet 1: Måling af hastighed og afstand på et elliptisk bræt

I denne aktivitet skal eleverne bruge et elliptisk bræt til at måle hastighed og afstand for et objekt i en elliptisk bane.

Resultaterne plottes derefter på en graf over hastighed mod tid for at forstå, hvordan tyngdekraften påvirker (eller ændrer) hastigheden for en satellit i en elliptisk bane.

Eleverne bliver derefter stillet en række spørgsmål om de grafer, der er produceret under aktiviteten, og en diskussion om kometobservationer og forklaringer afslutter aktviteten.
Udstyr

  • Ellipseplade - lavet i forvejen, se vejledning i bilaget: Vejledning til skabelon til ellipsebræt
  • Ca. 75 små kugler (et par små kugler er nyttige til at udfylde den skarpe ende af kilen)
  • 2 x metermål eller meterstænger
  • 50 cm snor
  • Ikke-permanent markør

Vidste du det?

I tusindvis af år har filosoffer og astronomer diskuteret solsystemets og andre systemers opbygning i tusindvis af år.

Der opstod to modstridende modeller for vores solsystem: geocentrisk (eller jordcentreret) og heliocentrisk (eller solcentreret). Omkring 200 f.Kr. var den gamle græske astronom Aristoteles tilhænger af den geocentriske model og foreslog, at planeterne (og solen) bevægede sig med ensartede hastigheder på cirkulære baner rundt om jorden, som befandt sig i universets centrum.

Vi ved nu, at denne model ikke passer med observationer af universet, og i stedet er den heliocentriske model blevet accepteret.

Illustration af den geometriske model - troen på, at Jorden ligger i universets centrum

Nøgleord:

, , , , , ,