Marble-ous Ellipses - Kiertävien kappaleiden nopeus ja aika

Lyhyt kuvaus:

Tässä tehtävässä oppilaat käyttävät elliptistä taulua saadakseen nopeuden ja etäisyyden. mittauksia elliptisellä radalla olevalle kohteelle.

Tulokset esitetään sitten nopeuden ja ajan suhteen kuvaajana, jotta voidaan ymmärtää, miten painovoima vaikuttaa (tai muuttaa) elliptisellä radalla olevan planeetan tai satelliitin nopeutta.

On suositeltavaa, että oppilailla on taustatietoa kineettisen energian ja gravitaatiopotentiaalienergian käsitteistä sekä nopeusvektorin käsitteestä ennen tämän tehtävän aloittamista.

Aihe:
Tiede, fysiikka, matematiikka
Oppimistavoitteet:

  • Oppilaiden tulisi pystyä rakentamaan kuvaaja nopeuden ja ajan välisestä suhteesta ja yhdistämään se kiihtyvyyttä ja etäisyyttä koskeviin ajatuksiin, jotta he ymmärtäisivät ratamekaniikan periaatteita.
  • Oppilaiden tulisi ymmärtää, miten painovoiman voimakkuus vaihtelee etäisyyden mukaan planeetasta tai tähdestä.
  • Oppilaiden tulisi liittää tämä siihen, miten planeetta tai satelliitti kiihtyy ja hidastuu elliptisellä radalla.

Ikäjakauma:
14 - 16-vuotiaat

Aika
Valmistelu: 1 tunti
Oppitunti: 15 minuutista 1 tuntiin

Resurssi saatavilla osoitteessa:
 Englanti, Ranskan, Italian, Portugalin, Espanjanja Viron.
Lataa aktiviteetti - EN
Tehtävä 1: Nopeuden ja matkan mittaaminen elliptisellä laudalla.

Tässä tehtävässä oppilaat käyttävät elliptistä taulua saadakseen nopeus- ja etäisyysmittauksia elliptisellä radalla olevasta kohteesta.

Tulokset esitetään sitten nopeuden ja ajan suhteen kuvaajana, jotta voidaan ymmärtää, miten painovoima vaikuttaa (tai muuttaa) elliptisellä radalla olevan satelliitin nopeutta.

Tämän jälkeen oppilaille esitetään joukko kysymyksiä toiminnan aikana tuotetuista kuvaajista, ja keskustelu komeettahavainnoista ja selityksistä päättää aktviteetin.
Laitteet

  • Ellipsitaulu - tehdään etukäteen, ohjeet liitteessä: Elliptisen laudan mallin ohjeet
  • Noin 75 pientä marmorikuulaa (muutama pieni on hyödyllinen kiilan terävän pään täyttämiseksi).
  • 2 x metrin viivoitin tai sauva
  • 50 cm narua
  • Ei-pysyvä merkki

Tiesitkö?

Filosofit ja tähtitieteilijät ovat tuhansia vuosia kiistelleet Aurinkokunnan ja sen ulkopuolisen maailman rakenteen luonteesta.

Aurinkokunnastamme syntyi kaksi ristiriitaista mallia: geosentrinen (eli maapallokeskeinen) ja heliosentrinen (eli aurinkokeskeinen). Noin vuonna 200 eaa. antiikin kreikkalainen tähtitieteilijä Aristoteles kannatti geosentristä mallia ja esitti, että planeetat (ja Aurinko) liikkuivat tasaisella nopeudella ympyränmuotoisia ratoja pitkin maailmankaikkeuden keskipisteessä olevan Maan ympärillä.

Nyt tiedämme, että tämä malli ei sovi yhteen maailmankaikkeudesta tehtyjen havaintojen kanssa, ja sen sijaan on hyväksytty heliosentrinen malli.

Geometrisen mallin havainnollistaminen - uskomus, jonka mukaan maapallo sijaitsee maailmankaikkeuden keskipisteessä.

Avainsanat:

, , , , , ,