Περιεχόμενο
- Μάζα έναντι βάρους
- Κόλλα που δεσμεύει το ηλιακό σύστημα
- Γήινη βαρύτητα: Μια φοβερή δύναμη
- Το μυστήριο του τροχιακού δορυφόρου εξηγείται
- Ενδιαφέροντα γεγονότα βαρύτητας
"Κάνει τα πράγματα πτώση", τα παιδιά μπορεί να απαντήσουν αν ρωτάς τι κάνει η βαρύτητα. Μπορεί να έχουν λίγη δυσκολία να σας πουν τι είναι αυτή η αινιγματική δύναμη. Οι επιστήμονες δεν το καταλαβαίνουν πλήρως, αλλά με απλά λόγια, η βαρύτητα είναι μια αόρατη ελκυστική δύναμη που αναγκάζει τα αντικείμενα να κινούνται ο ένας προς τον άλλο. Ωστόσο, το Voyager 1, που ξεκίνησε το 1977, έχει ξεφύγει από τη βαρύτητα της γης και είναι ορατή απόδειξη ότι αυτό που ανεβαίνει δεν αναγκαστικά πρέπει να επιστρέψει.
Μάζα έναντι βάρους
Κάθε αντικείμενο έχει μάζα, μια βασική ιδιότητα που μετράει την ποσότητα της ύλης που έχει το αντικείμενο. Εκτός αν ένα αντικείμενο πλησιάσει την ταχύτητα του φωτός, η μάζα του δεν αλλάζει. Καθώς αυξάνεται η μάζα των αντικειμένων, το κάνει και η βαρυτική έλξη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πολύ μεγάλα αντικείμενα, όπως ο πλανήτης Δίας, έχουν μεγαλύτερη βαρυτική έλξη από το φεγγάρι, το οποίο είναι ένα πολύ μικρότερο ουράνιο σώμα. Πείτε στα παιδιά ότι ζυγίζουν περισσότερο στη γη από ό, τι στο φεγγάρι, λόγω των διαφορών στη βαρύτητα αυτών των δύο αντικειμένων.
Κόλλα που δεσμεύει το ηλιακό σύστημα
Οι πλανήτες μπορεί να μοιάζουν με μικροσκοπικά, αστραφτερά αστέρια στα παιδιά, παρόλο που είναι μεγάλα αντικείμενα που κινούνται μέσα στο διάστημα υπό την επίδραση της βαρύτητας. Φωτίστε τα παιδιά δείχνοντάς τα ένα μοντέλο κλίμακας του ηλιακού συστήματος ή μια εικόνα ενός που έχει τον ήλιο στο κέντρο του. Μιλήστε για το πώς αυτά τα αστέρια μαζική βαρυτική έλξη αντλεί τους πλανήτες προς αυτήν, ακόμα κι αν ποτέ δεν πέφτουν στον ήλιο. Τα σώματα σε ένα ηλιακό σύστημα παραμένουν σε τροχιά λόγω της κίνησης γύρω από το αστέρι τους. Αν ο ήλιος εξαφανιστεί ξαφνικά, η Γη και οι άλλοι πλανήτες θα πετάξουν προς το διάστημα σε διαφορετικές κατευθύνσεις χωρίς τη σοβαρότητα του ήλιου να τους κρατήσει.
Γήινη βαρύτητα: Μια φοβερή δύναμη
Φέρτε τη συζήτηση για τις τροχιές και τη βαρύτητα πιο κοντά στο σπίτι περιγράφοντας πώς οι δορυφόροι τροχιά γύρω από τη Γη με τον τρόπο που η Γη και οι αδελφές πλανήτες της κυκλώνονται στον ήλιο. Επειδή η Γη είναι μεγάλη και έχει μάζα, έχει ένα ισχυρό πεδίο βαρύτητας που προκαλεί την πτώση αντικειμένων προς το κέντρο της με τον ίδιο τρόπο που ένα ανεξάρτητο μήλο πέφτει στο έδαφος από ένα δέντρο. Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός - ο οποίος το παιδί μπορεί να έχει δει στην τηλεόραση - είναι ένα δημοφιλές παράδειγμα ενός αντικειμένου που κινείται γρήγορα γύρω από τον πλανήτη ενώ πέφτει ταυτόχρονα. Το φεγγάρι είναι ένα άλλο σώμα που πέφτει γύρω από τη Γη περίπου κάθε 27 ημέρες. Η βαρύτητά του μαζί με τους ήλιους τραβάει τα νερά της γης προκαλώντας παλίρροια.
Το μυστήριο του τροχιακού δορυφόρου εξηγείται
Εάν η βαρύτητα της Γης τραβά αντικείμενα προς αυτήν, νομίζετε ότι θα βλέπετε πλανήτες να κοιμούνται στον ήλιο και οι δορυφόροι να πέφτουν στη γη. Αυτό δεν συμβαίνει επειδή αντικείμενα σε τροχιά κινούνται αρκετά γρήγορα σε ορθή γωνία προς τον πλανήτη για να "πέσουν" γύρω από το σώμα που βρίσκονται σε τροχιά. Βοηθήστε ένα παιδί να καταλάβει αυτή τη σημαντική ιδέα, ζητώντας του να γυρίσει κάτι γύρω από το κεφάλι του σε μια χορδή. Η συμβολοσειρά - βαρύτητα - τραβά το αντικείμενο προς το παιδί ενώ τα αντικείμενα προς τα εμπρός - ή η ταχύτητα - τραβούν το προς τα έξω και το κρατά από το να τραβιέται προς το εσωτερικό από τη χορδή. Ζητήστε από το παιδί να σταματήσει να περιστρέφει το αντικείμενο και σημειώστε πώς, χωρίς κίνηση προς τα εμπρός, το αντικείμενο τελικά επιβραδύνει και πέφτει.
Ενδιαφέροντα γεγονότα βαρύτητας
Ο Sir Issac Newton, ένας λαμπρός επιστήμονας, ανακάλυψε πολλά σημαντικά πράγματα σχετικά με τη βαρύτητα και την κίνηση. Για παράδειγμα, διαπίστωσε ότι η βαρυτική δύναμη μεταξύ δύο αντικειμένων είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο των αποστάσεων μεταξύ των κέντρων τους. Με άλλα λόγια, αν ένα παιδί στέκεται πάνω από το όρος Έβερεστ, η βαρυτική έλξη ανάμεσα σε αυτήν και στο κέντρο των γειτονιών είναι μικρότερη από ό, τι όταν στέκεται στο έδαφος. Οι εξαιρετικά ευαίσθητες κλίμακες μπορούν να ανιχνεύσουν ελάχιστες διαφορές στο βάρος μεταξύ ενός αντικειμένου που μετακινείται μεταξύ δύο διαφορετικών υψομέτρων. Τα αντικείμενα επιταχύνουν επίσης με σταθερό ρυθμό όταν πέφτουν προς τη γη. Όταν ένα παιδί ρίχνει ένα αντικείμενο από ένα ψηλό κτίριο, αυξάνει την ταχύτητά του κάθε δευτερόλεπτο.