Marble-ous Ellipses - Viteza și timpul corpurilor care orbitează

Scurtă descriere:

În această activitate, elevii vor folosi o placă eliptică pentru a obține viteza și distanța. pentru un obiect aflat pe o orbită eliptică.

Rezultatele sunt apoi reprezentate pe un grafic al vitezei în funcție de timp, pentru a înțelege modul în care gravitația afectează (sau modifică) viteza unei planete sau a unui satelit pe o orbită eliptică.

Înainte de a începe această activitate, se recomandă ca elevii să aibă cunoștințe de bază privind conceptele de energie cinetică și energie potențială gravitațională, precum și conceptul de vector viteză.

Subiect:
Știință, fizică, matematică
Obiective de învățare:

  • Elevii ar trebui să fie capabili să construiască un grafic al vitezei în funcție de timp și să facă legătura între acesta și ideile de accelerație și distanță pentru a înțelege principiile mecanicii orbitale.
  • Elevii ar trebui să înțeleagă modul în care intensitatea gravitației variază în funcție de distanța față de o planetă sau o stea.
  • Elevii ar trebui să facă legătura cu modul în care o planetă sau un satelit accelerează și deccelerează pe o orbită eliptică.

Intervalul de vârstă:
14 - 16 ani

Timp

Pregătirea: 1 oră
Lecție: 15 minute până la 1 oră

Resurse disponibile în:
Engleză, Franceză, Italian, Portugheză, Spaniolă, și Estoniană.
Activitatea 1: Măsurarea vitezei și a distanței pe o placă eliptică

În această activitate, elevii vor folosi o planșă eliptică pentru a obține măsurători ale vitezei și distanței pentru un obiect aflat pe o orbită eliptică.

Rezultatele sunt apoi reprezentate pe un grafic al vitezei în funcție de timp, pentru a înțelege modul în care gravitația afectează (sau modifică) viteza unui satelit pe o orbită eliptică.

Elevilor li se adresează apoi o serie de întrebări referitoare la graficele realizate în timpul activității, iar o discuție despre observațiile și explicațiile cometelor încheie actvititatea.
Echipament

  • Planșă eliptică - realizată în prealabil, pentru instrucțiuni, a se vedea anexa: Instrucțiuni pentru șablonul plăcii eliptice
  • Aproximativ 75 de bile mici (câteva bile mici sunt utile pentru a umple capătul ascuțit al penei)
  • 2 rigle sau tije de metru
  • 50 cm de sfoară
  • Marker nepermanent

Știați că?

Timp de mii de ani, filozofii și astronomii s-au certat cu privire la natura structurii sistemului solar și nu numai.

Au apărut două modele conflictuale pentru sistemul nostru solar: geocentric (sau centrat pe Pământ) și heliocentric (sau centrat pe Soare). În jurul anului 200 î.Hr., astronomul grec antic Aristotel a fost un susținător al modelului geocentric și a propus ca planetele (și Soarele) să se deplaseze cu viteze uniforme de-a lungul unor traiectorii circulare în jurul Pământului, care se afla în centrul Universului.

Acum știm că acest model nu se potrivește cu observațiile universului și, în schimb, a fost acceptat modelul heliocentric.

Ilustrație a modelului geometric - credința că Pământul se află în centrul universului