gov-civil-vilareal.ptSaulės sistemos mastelio keitimas
>Retkarčiais interviu ir socialiniuose tinkluose man užduodamas įdomus klausimas: jei būtų vienas dalykas, kurio norėtumėte, kad žmonės geriau suprastų astronomiją, kas tai būtų?
Mano atsakymas paprastas: mastelis.
Dalykai kosmose yra labai labai , labai toli. Artimiausias mums gamtos objektas - Mėnulis - yra beveik 400 000 kilometrų nuo Žemės. Perėmė „Saturn V“ raketa, vis dar galingiausia kada nors sėkmingai panaudota raketa trys dienos nuskraidinti astronautus į Mėnulį. Trys dienos, peržengusios tik tuščią įlanką.
žvaigždžių karai klonų karai apžvalgos
Ir tai tik Mėnulis. Kelionė į Marsą ir Venerą, dvi artimiausias planetas, trunka kelis mėnesius. Artimiausias Jupiteris yra už 600 milijonų km. Ar žinojote, kad Saturnas yra dvigubai tolimesnis už Jupiterį, o Uranas - du kartus toliau nei Saturnas?
The saulės sistema yra fiksuotas.
Neįtikėtinai sunku apvynioti galvą aplink šias svarstykles. Dar blogiau, analogijos linkusios kristi. Pavyzdys: važiuoti iki Saulės prireiktų beveik dviejų šimtmečių, jei būtų kelias į ją (ir jūsų langai būtų uždaryti tikrai sandariai). Ar tai įsivaizduoja, kiek tai yra iš tikrųjų?
Tai pablogės, jei palyginimui bandysite naudoti planetų dydžius. Planetos yra mažos, palyginti su jas skiriančiais atstumais. Žemės skersmuo yra šiek tiek mažesnis nei 13 000 kilometrų, tačiau 150 milijonų km nuo Saulės. Tarp Žemės ir Saulės telpa daugiau nei 11 000 Žemių. Oho.
Tačiau yra naudingas modelis: mastelio modelis. Visame pasaulyje yra nemažai Saulės sistemos modelių ir jie yra gana dideli. Tai pamačius pamačiau šį vaizdo įrašą , kur kino kūrėja Wylie Overstreet sukūrė Nevados dykumos saulės sistemos modelį.
Įspūdinga! Ir tai kažką priminė ...
Anksčiau buvau dalis švietimo ir informavimo grupė Sonomos valstybiniame universitete . Mes turėjome NASA dotacijas, kad sudarytume mokomąją medžiagą apie pagrindinius matematikos ir mokslo dalykus. Mano darbo partneris Sara Silva ir aš eidavau į klases ir kalbėdavausi su vaikais, o vieną dieną nusprendėme išspręsti šią problemą. Mes atlikome senesnį pratimą, vadinamą Saulės sistemos virve (galite rasti daug jo variantų internete) ir pakeitė ją, kad atitiktų mūsų poreikius. Iš esmės ji naudoja 20 ar 30 metrų virvę, vaizduojančią atstumą nuo Saulės iki Neptūno (arba Plutono). Pažymėjome, kad parodytume, kur yra planetos. Turėtume, kad vienas vaikas būtų Saulė ir laikytų vieną galą, tada kitas būtų Merkurijus (mes atspausdinome planetų ir Saulės paveikslėlius, kad jie taip pat laikytų) ir laikytume virvę reikiamoje vietoje ir pan.
parodyk, kad kas nors galvoja apie tave
Kai tai buvo padaryta, tai buvo gana nuostabu: Merkurijus, Venera, Žemė ir Marsas yra ankšti ir susispaudę maždaug per metrą nuo Saulės, tačiau išorinės planetos buvo waaaaaay toli. Tai padarė nuostabų darbą, sužavėdamas jiems, kokia didelė buvo Saulės sistema, ir kodėl „New Horizons“ zondui prireikė beveik dešimtmečio, kad patektų į Plutoną.
Bet kai mes jį nustatėme pirmą kartą, aš nuolat vėl ir vėl darau matematiką, kad modelio skalė būtų tinkama. Jei Saulė buvo vieno centimetro skersmens, kokio dydžio buvo Saulės sistema? O kas, jei Žemė būtų tokia didelė?
Po kelių minučių aš nuo to pavargau, todėl padariau kažką precedento neturinčio*: Aš sukūriau skaičiuoklę su visais reikalingais skaičiais, kodavau ją pagal planetų ir Saulės dydžius, jų atstumus ir pan. Viskas, ką jums reikia padaryti, tai įvesti norimą Saulės dydį ir jis apskaičiuoja modelio dydį.
Naudodami tai galite sukurti saulės sistemos modelį pagal bet kurią norimą specifikaciją. Ir dabar, iš gryno didingumo akto, Aš tai darau jums nemokamai ! Įdėjau jį į „Google“ dokumentus, kad galėtumėte pabučiuoti; jis yra tik skaitomas, bet galite jį atsisiųsti ir pritaikyti pagal savo širdies troškimą.
Saulės sistemos mastelio skaičiuoklės momentinė nuotrauka naudojant numatytąjį Saulės dydį 100 cm (1 metras). Kreditas: Philas Plaitas
Norėdami tai padaryti, jums nereikia daug žinoti apie skaičiuokles. Pirmasis stulpelis yra objekto pavadinimas. Antrasis ir trečiasis yra spinduliai ir skersmuo kilometrais. Trečiame stulpelyje aš padalijau skersmenis iš Saulės skersmens, taigi dabar jūs turite juos visus pagal Saulės dydį. Saulė yra vieno Saulės skersmens, Žemė yra 0,00918. Kitas stulpelis yra atstumas nuo Saulės km, tada tas pats atstumas padalintas iš Saulės skersmens.
Septintasis stulpelis yra Saulės dydis jūsų mastelio modelyje. Numatytasis yra 100 centimetrų (1 metras). Tada kitame stulpelyje nustatomas planetų dydis, o paskutinis stulpelis yra atstumas, kurį jūsų planeta yra nuo Saulės. Lengvas peasis†.
Jei norite mažesnės Saulės, 100 stulpelį G pakeiskite mažesniu. Atkreipkite dėmesį, kiek mažesnis yra modelio modelis. Galite jį pakoreguoti, kad gautumėte ir norimą planetos dydį; jei norite, kad Žemė būtų 30 cm skersmens, tarkime, žaiskite su Saulės dydžiu, kol ji taip pasiteisins (atsakymas: Saulės skersmuo būtų apie 3300 cm; 33 metrai. Tai MILŽU).
Dabar grįžkite ir dar kartą patikrinkite Saulės sistemos modelio vaizdo įrašą. Po penkių minučių Saulė pakyla ir palygina Saulės ir jos modelio Saulės dydį, matomą iš modelio Žemės ... ir tai veikia! Jų Saulė buvo daugiau nei metro pločio, o Žemė buvo šiek tiek didesnė nei centimetras ir 176 metrai nuo Saulės. Jei tikrinate mano skaičiuoklę, tai atitinka.
Dar vienas dalykas: iš smalsumo pridėjau Cooperio diržas į skaičiuoklę ir net atstumą iki Kentauro alfa , artimiausia žvaigždžių sistema. Jei padidinsite modelį iki kažko pagrįsto, kiek toli yra „Alpha Cen“? Smagus kelias. Kol kas net naudojant mastelio modelį sunku išlaikyti tokį atstumą pačioje Žemėje: jei Saulė yra metro skersmens, „Alpha Cen“ yra beveik už 30 000 km! Tai beveik tiek pat, kiek ir virš Žemės esantys geosynchroniniai palydovai**.
Nuostabu. Jei esate pedagogas, aš tikrai rekomenduoti virvės veiklą. Įdomu, kad vaikai pakyla ir išeina (arba labai ilgame koridoriuje), tai kinestetika, o svarbiausia - smagu! Vaikams tikrai patiks būti jo dalimi.
Ir tai yra esmė, ar ne? Mes visi esame Saulės sistemos dalis ir turėtume skirti minutę, kad tai įvertintume. Mes galime būti maži - per maži, kad matytume mastelio modelį! - bet tai, kad visa tai galime išsiaiškinti, daro mus didelius.
kuris vaidina alviną ir burundukus
* Man beprecedentis, tai yra. Aš nekenčiu skaičiuoklių. Nekenčia jų. Neapykantos. Norėčiau, kad galėčiau juos visus ištremti iki Saulės sistemos virvės galo, išskyrus mastelį.
†Išspausta citrina.
** Oho! Pradiniame tekste konvertavau neteisingai, sakydamas, kad tai 300 000 km. Matyti? Štai kodėl aš nekenčiu skaičiuoklių. :)
