Laboratoire Rotation & Révolution des Planètes

Les planètes de notre système solaire tournent toutes sur leurs axes et tournent selon une trajectoire orbitale autour du soleil. Le soleil a suffisamment de gravité pour influencer la masse et la quantité de mouvement des corps planétaires. Même les lunes d'une planète ont leur propre énergie de rotation et elles restent fixes en orbite autour de leurs planètes mères en raison de l'attraction gravitationnelle. La rotation et la révolution ont lieu à cause de la gravité, du moment centrifuge et angulaire, et cela dure depuis la formation des planètes. Les activités de laboratoire peuvent démontrer les forces et le comportement de la rotation et de la révolution planétaires.

L'origine et la formation des planètes sont importantes car la rotation et le comportement orbital ont évolué lorsque les planètes ont pris forme, gagnant en masse et en poids à la surface. Les planètes ont commencé comme une accumulation et un effondrement de nuages ​​interstellaires denses de gaz et de matériaux au niveau atomique. L'accrétion de matériaux a formé de petits planétoïdes à partir de matériau d'anneau en rotation. Plus la masse devenait grande, plus la gravité était grande et plus les proto-planètes capturaient de matière.

Le soleil s'est formé en rassemblant les poussières et les gaz les plus interstellaires, ce qui a déclenché une réaction nucléaire en chaîne. Il s'est transformé en une étoile, une dynamo nucléaire autonome d'une immense gravité. Les planètes ont pris la forme de sphéroïdes parce que leurs noyaux internes attiraient et capturaient des matériaux de toutes les directions. À un moment donné, les planètes ont atteint une masse critique et sont restées ainsi. Certaines planètes à corps solide ont pris forme tandis que d'autres masses se sont formées en géantes gazeuses sphériques.

Les disques d'accrétion de gaz et de matériaux qui composaient les planètes ont commencé avec une énergie de rotation lente. Au fur et à mesure qu'ils gagnaient de la masse, leur vitesse de rotation augmentait considérablement et devenait progressivement plus rapide au fil des milliards d'années. En tournant, ils sont tombés sous l'influence de l'écrasante attraction gravitationnelle. De plus, la matière qui n'a pas été capturée par les planètes est restée en orbite autour d'elles en raison du moment angulaire et de l'attraction gravitationnelle. Ces masses plus petites sont devenues des lunes. Dans un sens, les lunes orbitent autour du soleil comme les planètes, mais uniquement en raison de leur attraction et de leur verrouillage gravitationnel avec leurs planètes mères.

Les planètes tournent toutes autour du soleil dans un ordre systématique dans la même direction générale et le même plan, à l'exception des perturbations et des petites fluctuations. Neptune, Jupiter, Uranus et Saturne tournent plus vite sur leurs axes car ils contiennent la majeure partie du moment angulaire du système solaire. Le soleil effectue une rotation une fois par mois tandis que la rotation des planètes autour de leurs axes varie. Vénus et Uranus tournent autour de leurs axes en sens inverse, contrairement aux autres planètes. La rotation inverse de Vénus et d'Uranus a été attribuée à des collisions tardives dans leur formation.

Quatre élèves peuvent être placés dos à dos en cercle, les lampes de poche pointant vers l'extérieur. La lumière brillante vers l'extérieur représente le soleil. Les autres élèves peuvent former un cercle extérieur autour du soleil à différentes distances. Les étudiants peuvent se promener dans ce qui démontre la révolution. Demander à l'élève de tourner en rond tout en marchant autour du soleil montrera la signification de la rotation.

Une paire d'élèves peut représenter la Terre et la Lune. La Terre peut rester fixe et tourner pendant que la Lune tourne autour de la Terre. Lorsque les deux élèves se déplacent autour du soleil, cela montre deux corps en révolution, même s'ils sont indépendants l'un de l'autre. Le résultat est une révolution et une rotation combinées d'un corps parent et d'une lune. Une discussion peut être soulevée sur le même comportement avec les plus grandes planètes, Saturne et Jupiter, qui ont plusieurs lunes.

Démontrez que la lumière, représentée par quatre élèves comme dans la section 5, brille vers l'extérieur pour frapper le visage du planètes en rotation, mais que lorsque les planètes tournent, seule une partie de leurs sphères reçoit de la lumière directe pendant un certain temps. quantité de temps. La surface de la planète recevant la lumière du soleil est appelée « jour ». Aussi, si toutes les lampes de poche qui représentent le soleil sont éteints, cela montre que les planètes sont vraiment illuminées par le soleil et n'ont pas de lumière interne la source.

En inclinant un globe gonflable d'environ 23,5 degrés, on peut montrer aux élèves que la Terre ne tourne pas autour de son axe en ligne droite de haut en bas. L'inclinaison de la Terre rend les saisons possibles. Une explication peut être donnée pour chacune des autres planètes, qui ont des inclinaisons toutes différentes. Lorsque tous les élèves tournent autour du soleil tout en tournant lentement, cela montre que toutes les planètes restent en mouvement constant tout le temps. Aucune des planètes ou des lunes ne reste stationnaire, à l'exception du soleil.