Kako djetetu objasniti gravitaciju

"Zbog toga stvari padaju", djeca će možda odgovoriti ako pitate što čini gravitacija. Mogli bi imati malo više problema reći vam što je zapravo ta zagonetna sila. Ni znanstvenici to ne razumiju u potpunosti, ali jednostavnim riječima, gravitacija je nevidljiva privlačna sila koja uzrokuje kretanje objekata jedni prema drugima. Međutim, Voyager 1, lansiran 1977. godine, izbjegao je gravitacijsko privlačenje zemlje i vidljiv je dokaz da ono što ide gore ne mora se nužno vratiti.

Svaki objekt ima masu, osnovno svojstvo koje mjeri količinu materije koju objekt posjeduje. Ako se objekt ne približi brzini svjetlosti, njegova se masa ne mijenja. Kako se masa predmeta povećava, povećava se i njegovo gravitacijsko privlačenje.

Zbog toga vrlo veliki objekti, poput planeta Jupiter, imaju veće gravitacijsko privlačenje od mjeseca, koji je mnogo manje nebesko tijelo. Recite djeci da na Zemlji teže više nego na Mjesecu zbog razlika u gravitaciji ta dva predmeta.

Imajte na umu da gustoća također može imati ulogu u vašoj težini na drugom planetu. Ako je planet manje gust, tada se ne možete približiti ukupnom gravitacijskom privlačenju sve njegove mase. Uzmimo za primjer Saturn. Unatoč činjenici da je Saturnova masa gotovo 100 puta veća od mase Zemlje, vaša težina na Saturnu bila bi gotovo ista kao i na vašem matičnom planetu. To je zato što je gustoća Saturna manja od gustoće vode.

Planeti djeci mogu izgledati poput sitnih, blistavih zvijezda, iako su to veliki objekti koji se kreću kroz svemir pod utjecajem gravitacije. Prosvijetlite djecu pokazujući im maketu Sunčevog sustava ili sliku one u čijem je središtu sunce.

Razgovarajte o tome kako masivno gravitacijsko privlačenje ove zvijezde privlači planete prema sebi, iako nikada ne padaju na sunce. Tijela u Sunčevom sustavu ostaju u orbiti zbog svog kretanja oko svoje zvijezde. Ako bi sunce iznenada nestalo, Zemlja i ostali planeti odletjeli bi u svemir u različitim smjerovima, a da ih sunčeva gravitacija ne bi zadržala.

Približite kući raspravu o orbitama i gravitaciji opisujući kako sateliti kruže oko Zemlje onako kako Zemlja i njeni sestrinski planeti kruže oko Sunca. Budući da je Zemlja velika i ima masu, ima jako gravitacijsko polje koje uzrokuje padanje predmeta prema njezinom središtu na isti način na koji odvojena jabuka strmoglavo pada sa zemlje.

Međunarodna svemirska stanica - koju je dijete možda vidjelo na televiziji - jedan je od popularnih primjera predmeta koji se istovremeno brzo kreću oko planeta dok istovremeno padaju. Mjesec je još jedno tijelo koje pada oko Zemlje otprilike svakih 27 dana. To je gravitacija, zajedno sa povlačenjem sunca na zemaljske vode, što uzrokuje plimu i oseku.

Ako Zemljina gravitacija privuče predmete prema sebi, pomislili biste da biste vidjeli planete kako se okreću prema suncu i satelite kako strmoglavo padaju na Zemlju. To se ne događa jer se objekti u orbiti kreću dovoljno brzo pod pravim kutom prema planeti da "padnu" oko tijela oko kojeg kruže.

Pomozite djetetu da shvati ovaj važan koncept tako što ćete ga zamoliti da na vrpci zavrti nešto oko glave. Struna - gravitacija - vuče predmet prema djetetu dok ga kretanje prema naprijed - ili brzina - izvlači prema van i sprečava da ga niz povuče do kraja. Zamolite dijete da prestane vrtjeti predmet i zabilježite kako se, bez kretanja prema naprijed, objekt na kraju usporava i pada.

Sir Issac Newton, briljantni znanstvenik, otkrio je mnoge važne stvari o gravitaciji i kretanju. Na primjer, otkrio je da je gravitacijska sila između dva objekta obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njihovih središta. Drugim riječima, ako dijete stoji na vrhu Mount Everesta, gravitacijsko privlačenje između nje i zemljinog središta manje je nego kad ono stoji na zemlji.

Vrlo osjetljive vage mogu otkriti sitne razlike u težini između predmeta koji se kreću između dvije različite nadmorske visine. Objekti se također ubrzavaju konstantnom brzinom kad padnu prema zemlji. Kad dijete ispusti predmet iz visoke zgrade, povećava brzinu kako prolazi svaka sekunda.