Черната дупка е невидима същност в космоса с гравитационно привличане, толкова силно, че светлината не може да избяга. Черните дупки са бивши „обикновени“ звезди, които са изгорели или са били компресирани. Привличането е силно поради малкото пространство, в което е заета цялата маса на звездата. те могат да варират по размер от един атом до размер на повече от 4 милиона собствени слънца на Земята.
Научният проект за черна дупка е чудесен начин студентите да се запознаят едновременно с хипнотизиращ и много известен (ако не е добре разбран) физически феномен. Като такъв, това е и чудесен начин децата да се научат как да обясняват нещата на своите връстници; в края на краищата преподаването прави.
Гравитационно изтегляне: Подготовка
Гравитацията на черната дупка зависи от масата и разстоянието от обекта. Черните дупки имат силни гравитационни полета; обаче обектите трябва да са на стотици мили, за да бъдат засегнати. Магнитният мрамор представлява парче космическа материя, което ще обиколи черната дупка, ако се приближи твърде близо.
- Закупете два листа от пяна или черни табели (11 инча на 17 инча е добър размер), един силен цилиндричен магнит, магнитен мрамор и поднос или кърпа.
- Изрежете четири до шест отвора в дъската със същия размер като цилиндричния магнит.
- Поставете магнита в един от отворите и поставете парче лента върху отвора, за да го закрепите.
- Покрийте плочата от пяна с второто парче дъска, така че повърхността да изглежда еднородна.
- Поставете тавата или кърпата под дъската, за да съдържа мрамора.
Гравитационно изтегляне: Експериментирайте
Разточете мрамора върху дъската с пяна. Когато се приближи до скрития магнит или черна дупка, пътят му ще се промени. Магнитът представлява привличането на гравитацията, но имайте предвид, че гравитацията е много по-слаба сила от магнитното привличане и става забележима само при обекти с големината на планетата или по-големи. В зависимост от това колко близо мраморът се доближава до скрития магнит, ще забележите различни резултати.
Експеримент с черна дупка: Подготовка
Звездите постоянно се борят с ефектите на синтез, натиск и гравитация. Големите количества маса позволяват на звездата да срути тяло в точка. Гравитацията в крайна сметка ще завладее звездата и крайното състояние на колапса на звездата се определя от първоначалната маса на звездата.
Този физически проект за черни дупки изследва крайното състояние на звезда. Съберете няколко балона, три, 12-инчови до 14-инчови листа алуминиево фолио на балон, остър предмет и тапи за уши или тапи за уши.
Експеримент с черна дупка: Принципи
- Взривете балоните и завържете краищата. Покрийте балоните с поне два слоя алуминиево фолио. Тези балони представляват звезди.
- Натиснете с ръце повърхността на покритите балони. Звездите няма да се срутят, защото външната сила, генерирана от синтез в звездата, балансира гравитацията навътре.
- Когато истинската звезда остане без основно гориво, тя може да се срути. Поставете предпазител за уши и пуснете балоните, за да премахнете въздушното налягане вътре. Уверете се, че фолиото запазва формата си. В ядрото на звездата е свършило горивото и синтезът вече не генерира достатъчно топлина и налягане, за да предотврати колапса.
- Свийте балонната звезда с ръце. "Гравитационното привличане", представено от вашите ръце, рухва звездата и създава черна дупка.
Откриване на черни дупки
Как изобщо учените знаят, че има дупки в гърба, като се има предвид, че те са невидими? Разбира се, те са големи и показват силни гравитационни полета, но те са много далеч.
Учените са в състояние да открият ефектите от силната гравитация на черна дупка върху съседни звезди и газове. Ако една звезда обикаля около определен локус, учените могат да изследват кинетичните свойства на тази звезда, за да разберат дали черна дупка може да е в центъра на орбитата.
Когато черна дупка и звезда се движат в орбита близо една до друга, се получава високоенергийна светлина. Научните инструменти могат да видят тази високоенергийна светлина.
