Márványos ellipszisek - A keringő testek sebessége és ideje

Rövid leírás:

Ebben a tevékenységben a tanulók egy elliptikus táblát használnak a sebesség és a távolság meghatározásához. egy ellipszis alakú pályán keringő tárgy mérését.

Az eredményeket ezután a sebesség és az idő függvényében ábrázoljuk, hogy megértsük, hogyan befolyásolja (vagy változtatja) a gravitáció egy elliptikus pályán keringő bolygó vagy műhold sebességét.

Ajánlott, hogy a tanulók rendelkezzenek a mozgási energia és a gravitációs potenciális energia, valamint a sebességvektor fogalmának ismeretével, mielőtt elkezdenék ezt a tevékenységet.

Téma: A téma a következő:
Tudomány, fizika, matematika
Tanulási célok:

  • A tanulóknak képesnek kell lenniük a sebesség és az idő függvényében grafikon készítésére, és ezt összekapcsolni a gyorsulással és a távolsággal kapcsolatos elképzelésekkel, hogy megértsék a sebesség és a távolság közötti összefüggéseket. a keringési mechanika alapelveinek megértéséhez.
  • A tanulóknak meg kell érteniük, hogyan változik a gravitáció erőssége a bolygótól vagy csillagtól való távolság függvényében.
  • A tanulóknak ezt azzal kell összefüggésbe hozniuk, hogy egy bolygó vagy műhold gyorsul és lassul egy elliptikus pályán.

Korosztály:
14 - 16 éves korig

Idő

Előkészítés: 1 óra
Lecke: 15 perctől 1 óráig

Erőforrás elérhető a következőkben:
Angol, Francia, Olasz, Portugál, Spanyol, és Észt.
1. tevékenység: A sebesség és a távolság mérése elliptikus táblán

Ebben a feladatban a tanulók egy elliptikus tábla segítségével sebesség- és távolságméréseket végeznek egy ellipszis alakú pályán keringő tárgy esetében.

Az eredményeket ezután a sebesség és az idő függvényében ábrázoljuk, hogy megértsük, hogyan befolyásolja (vagy változtatja) a gravitáció az elliptikus pályán keringő műhold sebességét.

A tanulók ezután egy sor kérdést tesznek fel a tevékenység során készített grafikonokról, majd az üstökösmegfigyelésekről szóló megbeszélés és magyarázatok befejezik az actvitity-t.
Berendezések

  • Ellipszis tábla - előre elkészítve, az utasításokat lásd a függelékben: Ellipszis tábla sablon útmutató
  • Körülbelül 75 kis golyó (néhány kisebb golyó hasznos az ék éles végének kitöltéséhez).
  • 2 x méteres vonalzó vagy rúd
  • 50 cm zsinór
  • Nem tartós jelölő

Tudtad?

A filozófusok és csillagászok évezredeken át vitatkoztak a Naprendszer szerkezetének természetéről és azon túlról.

A Naprendszerünkre vonatkozóan két ellentétes modell alakult ki: a geocentrikus (vagy földközpontú) és a heliocentrikus (vagy napközpontú). Kr. e. 200 körül az ókori görög csillagász, Arisztotelész a geocentrikus modell híve volt, és azt javasolta, hogy a bolygók (és a Nap) egyenletes sebességgel, körkörös pályán mozognak a Föld körül, amely a világegyetem középpontjában áll.

Ma már tudjuk, hogy ez a modell nem felel meg a világegyetem megfigyeléseinek, és helyette a heliocentrikus modellt fogadták el.

A geometriai modell illusztrációja - az a hiedelem, hogy a Föld a világegyetem középpontjában helyezkedik el.