Melnā caurums ir kosmosā neredzama vienība ar gravitācijas spēku, kas ir tik spēcīgs, ka gaisma nevar izkļūt. Melnās caurumi agrāk ir "parastās" zvaigznes zvaigznes, kas ir izdegušas vai saspiestas. Vilkšana ir spēcīga, pateicoties niecīgajai telpai, kurā ir ieņēmusi visu zvaigznes masu. to lielums var atšķirties no viena atoma līdz pat vairāk nekā 4 miljonu pašas Zemes saules izmēriem.
Melnā cauruma zinātnes projekts ir lielisks veids, kā studenti var gan iepazīties ar hipnotizējošu, gan svinētu (ja slikti izprastu) fizisku parādību. Tādējādi tas ir arī lielisks veids, kā bērni iemācās paskaidrot lietas saviem vienaudžiem; galu galā mācīšana ir darīšana.
Gravitācijas vilce: sagatavošana
Melnā cauruma smagums ir atkarīgs no masas un attāluma no objekta. Melnajiem caurumiem ir spēcīgi gravitācijas lauki; tomēr objektiem jāatrodas simtiem jūdžu attālumā, lai tos varētu ietekmēt. Magnētiskais marmors apzīmē kosmosa vielas gabalu, kas orbītā ap melno caurumu, ja tas nokļūs pārāk tuvu.
- Iegādājieties divas putuplasta dēļu loksnes vai melnas izkārtnes (11 collas līdz 17 collas ir labs izmērs), vienu stipru cilindrisku magnētu, magnētisku marmoru un paplāti vai dvieli.
- Grieziet dēlī četrus līdz sešus caurumus, kuru izmērs ir vienāds ar cilindrisko magnētu.
- Novietojiet magnētu vienā no caurumiem un novietojiet lentes gabalu virs urbuma, lai to nostiprinātu.
- Pārklājiet putuplasta plāksni ar otro plāksnes gabalu tā, lai virsma šķiet vienmērīga.
- Novietojiet paplāti vai dvieli zem dēļa, lai tajā būtu marmors.
Gravitācijas vilks: eksperiments
Rullējiet marmoru virs putuplasta. Tuvojoties slēptajam magnētam vai melnajam caurumam, tā ceļš mainīsies. Magnēts attēlo gravitācijas spēku, bet piezīmju gravitācija ir daudz vājāks spēks nekā magnētiskā pievilkšanās spēks, un tas kļūst pamanāms tikai ar planētas izmēra vai lielākiem objektiem. Atkarībā no tā, cik tuvu marmors nonāk slēptajā magnētā, jūs pamanīsit dažādus rezultātus.
Melnās cauruma eksperiments: sagatavošana
Zvaigznes pastāvīgi cīnās ar kodolsintēzes, spiediena un gravitācijas sekām. Liels masas daudzums ļauj zvaigznei sabrukt ķermeni punktā. Smagums galu galā pārņems zvaigzni, un zvaigznes sabrukuma gala stāvokli nosaka sākotnējā zvaigznes masa.
Šis fizikas projekts par melnajiem caurumiem pēta zvaigznes galīgo stāvokli. Katrā balonā savāciet vairākus balonus, trīs 12 līdz 14 collu alumīnija folijas loksnes, asu priekšmetu un ausu aizbāžņus vai ausu aizsargus.
Melnās cauruma eksperiments: principi
- Uzspridziniet balonus un sasieniet galus. Pārklājiet balonus ar vismaz divām alumīnija folijas kārtām. Šie baloni attēlo zvaigznes.
- Ar rokām nospiediet uz pārklāto balonu virsmas. Zvaigznes nesabruks, jo ārējais spēks, ko rada kodolsintēze, līdzsvaro gravitāciju uz iekšu.
- Kad īstai zvaigznei beigsies kodoldegviela, tā var sabrukt. Uzlieciet ausu aizsargu un izvelciet balonus, lai noņemtu gaisa spiedienu iekšpusē. Pārliecinieties, ka folija saglabā savu formu. Zvaigznes kodolā ir beigusies degviela, un kodolsintēze vairs nerada pietiekami daudz siltuma un spiediena, lai novērstu sabrukšanu.
- Sakrājiet gaisa balona zvaigzni ar savām rokām. "Gravitācijas spēks", ko attēlo jūsu rokas, sabrūk zvaigzne un rada melno caurumu.
Melno caurumu noteikšana
Kā zinātnieki vispār zina, ka tur ir aizmugures caurumi, ņemot vērā, ka tie nav redzami? Protams, tie ir lieli un tiem ir spēcīgi gravitācijas lauki, taču tie ir tālu.
Zinātnieki spēj noteikt melnā cauruma spēcīgā gravitācijas ietekmi uz kaimiņu zvaigznēm un gāzēm. Ja zvaigzne riņķo ap konkrētu lokusu, zinātnieki var pārbaudīt šīs zvaigznes kinētiskās īpašības, lai uzzinātu, vai orbītas centrā varētu būt melnā caurums.
Kad melnā caurums un zvaigzne riņķo tuvu viens otram, rodas augstas enerģijas gaisma. Zinātniskie instrumenti var redzēt šo augstas enerģijas gaismu.