Marble-ous Ellipses - Snelheid en tijd van ronddraaiende lichamen

Korte beschrijving:

In deze activiteit zullen de leerlingen een elliptisch bord gebruiken om snelheid en afstand te meten van een object in een elliptische baan.

De resultaten worden vervolgens uitgezet in een grafiek van snelheid tegen tijd om te begrijpen hoe de zwaartekracht de snelheid van een planeet of een satelliet in een elliptische baan beïnvloedt (of verandert).

Het wordt aanbevolen dat de leerlingen achtergrondkennis hebben van de begrippen kinetische energie en gravitationele potentiële energie, en van het begrip snelheidsvector, alvorens met deze activiteit te beginnen.

Onderwerp:
Wetenschap, Natuurkunde, Wiskunde
Leerdoelen:

  • De leerlingen moeten een grafiek van snelheid tegen tijd kunnen construeren en deze koppelen aan ideeën over versnelling en afstand om de principes van baanmechanica.
  • Leerlingen moeten begrijpen hoe de sterkte van de zwaartekracht varieert met de afstand tot een planeet of ster.
  • De leerlingen moeten dit in verband brengen met hoe een planeet of satelliet versnelt en vertraagt in een elliptische baan.

Leeftijdscategorie:
14 - 16 jaar oud

Tijd
Voorbereiding: 1 uur
Les: 15 minuten tot 1 uur

Beschikbaar in:
 Engels, Frans, Italiaans, Portugees, Spaansen Estse.
Download activiteit - NL
Activiteit 1: Meten van snelheid en afstand op een elliptisch bord

In deze activiteit gebruiken de leerlingen een elliptisch bord om snelheid en afstand te meten voor een object in een elliptische baan.

De resultaten worden vervolgens uitgezet op een grafiek van snelheid tegen tijd om te begrijpen hoe de zwaartekracht de snelheid van een satelliet in een elliptische baan beïnvloedt (of verandert).

De leerlingen krijgen vervolgens een reeks vragen over de grafieken die tijdens de activiteit zijn geproduceerd, en een discussie over komeetwaarnemingen en verklaringen voltooit de actvititeit.
Apparatuur

  • Ellipsbord - vooraf gemaakt, voor instructies zie bijlage: Instructies Elliptisch bord sjabloon
  • Ongeveer 75 kleine knikkers (een paar kleintjes zijn handig om het scherpe uiteinde van de wig op te vullen)
  • 2 x meetlatten of -staven
  • 50 cm touw
  • Niet-permanente marker

Wist je dat?

Duizenden jaren lang hebben filosofen en astronomen getwist over de aard van de structuur van het zonnestelsel en daarbuiten.

Er ontstonden twee tegenstrijdige modellen voor ons zonnestelsel: geocentrisch (of aardecentrum) en heliocentrisch (of zoncentrum). Rond 200 voor Christus was de oude Griekse astronoom Aristoteles een aanhanger van het geocentrische model en stelde hij voor dat de planeten (en de zon) met uniforme snelheden langs cirkelvormige paden rond de aarde bewogen, die zich in het centrum van het heelal bevond.

We weten nu dat dit model niet klopt met de waarnemingen van het heelal, en in plaats daarvan is het heliocentrische model aanvaard.

Illustratie van het geometrische model - het geloof dat de aarde in het centrum van het universum ligt

Trefwoorden:

, , , , , ,