Μαρμάρινες ελλείψεις - Ταχύτητα και χρόνος των σωμάτων σε τροχιά

Σύντομη περιγραφή:

Σε αυτή τη δραστηριότητα, οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν έναν ελλειπτικό πίνακα για να υπολογίσουν την ταχύτητα και την απόσταση μετρήσεις για ένα αντικείμενο σε ελλειπτική τροχιά.

Στη συνέχεια, τα αποτελέσματα απεικονίζονται σε μια γραφική παράσταση της ταχύτητας συναρτήσει του χρόνου, προκειμένου να κατανοηθεί πώς η βαρύτητα επηρεάζει (ή μεταβάλλει) την ταχύτητα ενός πλανήτη ή ενός δορυφόρου σε ελλειπτική τροχιά.

Συνιστάται οι μαθητές να έχουν βασικές γνώσεις σχετικά με τις έννοιες της κινητικής ενέργειας και της βαρυτικής δυναμικής ενέργειας, καθώς και την έννοια του διανύσματος ταχύτητας πριν ξεκινήσουν αυτή τη δραστηριότητα.

Θέμα:
Επιστήμη, Φυσική, Μαθηματικά
Μαθησιακοί στόχοι:

  • Οι μαθητές θα πρέπει να είναι σε θέση να κατασκευάσουν μια γραφική παράσταση της ταχύτητας συναρτήσει του χρόνου και να τη συνδέσουν με τις ιδέες της επιτάχυνσης και της απόστασης για να κατανοήσουν την αρχές της μηχανικής της τροχιάς.
  • Οι μαθητές πρέπει να κατανοήσουν πώς η ισχύς της βαρύτητας μεταβάλλεται ανάλογα με την απόσταση από έναν πλανήτη ή ένα αστέρι.
  • Οι μαθητές θα πρέπει να το συσχετίσουν με το πώς ένας πλανήτης ή δορυφόρος επιταχύνει και επιβραδύνει σε μια ελλειπτική τροχιά.

Εύρος ηλικίας:
14 - 16 ετών

Χρόνος

Προετοιμασία: 1 ώρα
Μάθημα: 15 λεπτά έως 1 ώρα

Διαθέσιμος πόρος σε:
Αγγλικά, Γαλλικά, Ιταλικά, Πορτογαλικά, Ισπανικά, και Εσθονικά.
Δραστηριότητα 1: Μέτρηση της ταχύτητας και της απόστασης σε ελλειπτικό πίνακα

Σε αυτή τη δραστηριότητα, οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν έναν ελλειπτικό πίνακα για να λάβουν μετρήσεις ταχύτητας και απόστασης για ένα αντικείμενο σε ελλειπτική τροχιά.

Στη συνέχεια, τα αποτελέσματα απεικονίζονται σε ένα γράφημα της ταχύτητας συναρτήσει του χρόνου, προκειμένου να γίνει κατανοητό πώς η βαρύτητα επηρεάζει (ή μεταβάλλει) την ταχύτητα ενός δορυφόρου σε ελλειπτική τροχιά.

Στη συνέχεια, οι μαθητές καλούνται να απαντήσουν σε μια σειρά ερωτήσεων σχετικά με τα γραφήματα που παράγονται κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας, και μια συζήτηση σχετικά με τις παρατηρήσεις κομητών και τις εξηγήσεις ολοκληρώνει το actvitity.
Εξοπλισμός

  • Πίνακας έλλειψης - φτιαγμένος εκ των προτέρων, για οδηγίες δείτε το Παράρτημα: Οδηγίες για το πρότυπο ελλειπτικής σανίδας
  • Περίπου 75 μικρές μπίλιες (μερικές μικρές είναι χρήσιμες για να γεμίσουν το αιχμηρό άκρο της σφήνας)
  • 2 x μετρικούς χάρακες ή ράβδους
  • 50 εκατοστά σπάγκου
  • Μη μόνιμος δείκτης

Το ξέρατε;

Για χιλιάδες χρόνια, φιλόσοφοι και αστρονόμοι διαφωνούσαν για τη φύση της δομής του Ηλιακού Συστήματος και όχι μόνο.

Δύο αντικρουόμενα μοντέλα για το ηλιακό μας σύστημα αναδύθηκαν: το γεωκεντρικό (ή γήινο) και το ηλιοκεντρικό (ή ηλιοκεντρικό). Γύρω στο 200 π.Χ., ο αρχαίος Έλληνας αστρονόμος Αριστοτέλης ήταν υποστηρικτής του γεωκεντρικού μοντέλου και πρότεινε ότι οι πλανήτες (και ο Ήλιος) κινούνται με ομοιόμορφες ταχύτητες σε κυκλικές τροχιές γύρω από τη Γη, η οποία βρίσκεται στο κέντρο του Σύμπαντος.

Γνωρίζουμε τώρα ότι αυτό το μοντέλο δεν ταιριάζει με τις παρατηρήσεις του σύμπαντος και, αντίθετα, έχει γίνει αποδεκτό το ηλιοκεντρικό μοντέλο.

Απεικόνιση του γεωμετρικού μοντέλου - η πεποίθηση ότι η Γη βρίσκεται στο κέντρο του σύμπαντος

Μαγειρεύοντας έναν κομήτη - συστατικά για τη ζωή

Σύντομη περιγραφή: Σε αυτή τη δραστηριότητα, οι εκπαιδευτικοί και οι μαθητές προσομοιώνουν έναν πυρήνα κομήτη στην τάξη. Οι κομήτες θεωρούνται κάψουλες του χρόνου που περιέχουν πληροφορίες σχετικά με

Διαβάστε περισσότερα "

Exoplanets Detective - Χαρακτηρισμός εξωπλανητικών συστημάτων

Σύντομη περιγραφή: Σε αυτό το σύνολο δραστηριοτήτων οι μαθητές θα μάθουν πώς οι επιστήμονες μελετούν εξωπλανήτες με τηλεσκόπια, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της διέλευσης. Οι μαθητές θα χαρακτηρίσουν τους εξωπλανήτες χρησιμοποιώντας

Διαβάστε περισσότερα "