"Tas liek lietām krist," bērni var atbildēt, ja jūs jautājat, ko dara gravitācija. Viņiem varētu būt nedaudz vairāk problēmu pateikt, kāds ir šis mīklainais spēks patiesībā. Arī zinātnieki to pilnībā nesaprot, bet vienkāršā izteiksmē gravitācija ir neredzams pievilcīgs spēks, kas liek objektiem virzīties viens pret otru. Tomēr 1977. gadā izlaistais Voyager 1 ir izvairījies no zemes gravitācijas spēka un ir uzskatāms pierādījums tam, ka augšupejošajam nav obligāti jāatgriežas.
Masa vs. Svars
Katram objektam ir masa, pamatīpašība, kas mēra priekšmeta daudzumu. Ja vien objekts tuvojas gaismas ātrumam, tā masa nemainās. Palielinoties objekta masai, palielinās arī tā gravitācijas spēks.
Tāpēc ļoti lieliem objektiem, piemēram, Jupitera planētai, ir lielāks gravitācijas spēks nekā Mēnesim, kas ir daudz mazāks debesu ķermenis. Pastāstiet bērniem, ka šo divu objektu smaguma atšķirību dēļ uz Zemes viņi sver vairāk nekā uz Mēness.
Ņemiet vērā, ka blīvumam var būt nozīme arī jūsu svarā uz citas planētas. Ja planēta ir mazāk blīva, tad jūs nevarat nokļūt tik tuvu visas tās masas kopējam gravitācijas spēkam. Piemēram, ņemiet Saturnu. Neskatoties uz to, ka Saturna masa ir gandrīz 100 reizes lielāka nekā Zemes, jūsu svars uz Saturna būtu gandrīz tāds pats kā jūsu mājas planētā. Tas ir tāpēc, ka Saturna blīvums ir mazāks nekā ūdens blīvums.
Līme, kas saista Saules sistēmu
Planētas bērniem var izskatīties kā mazas, mirdzošas zvaigznes, kaut arī tie ir lieli priekšmeti, kas gravitācijas ietekmē pārvietojas pa kosmosu. Apgaismojiet bērnus, parādot viņiem Saules sistēmas mēroga modeli vai attēlu ar tādu, kuras centrā ir saule.
Runājiet par to, kā šīs zvaigznes milzīgais gravitācijas spēks piesaista planētas pret to, kaut arī tās nekad nenokrīt saulē. Saules sistēmas ķermeņi paliek orbītā, jo pārvietojas ap savu zvaigzni. Ja saule pēkšņi pazustu, Zeme un pārējās planētas aizlidotu kosmosā dažādos virzienos, bez saules gravitācijas viņus noturēt.
Zemes gravitācija: milzīgs spēks
Novietojiet diskusijas par orbītām un gravitāciju tuvāk mājām, aprakstot, kā satelīti riņķo ap Zemi tā, kā Zeme un tās māsas planētas riņķo ap sauli. Tā kā Zeme ir liela un tai ir masa, tai ir spēcīgs gravitācijas lauks, kas liek objektiem nokrist uz tās centru tāpat, kā atdalīts ābols nogrimst zemē no koka.
Starptautiskā kosmosa stacija, kuru bērns, iespējams, redzējis televizorā, ir viens populārs piemērs tam, ka objekts ātri pārvietojas pa planētu, vienlaikus krītot. Mēness ir vēl viens ķermenis, kas krīt ap Zemi apmēram ik pēc 27 dienām. Tas ir gravitācija kopā ar saules vilkšanu zemes ūdeņos, izraisot plūdmaiņas.
Paskaidrots orbītā esošā satelīta noslēpums
Ja Zemes gravitācija velk objektus uz to pusi, jūs domājat, ka redzat planētas, kas saudzē sauli, un satelīti krīt uz Zemi. Tas nenotiek, jo orbītā esošie objekti pārvietojas pietiekami ātri taisnā leņķī pret planētu, lai "nokristu" ap ķermeni, pa kuru viņi riņķo.
Palīdziet bērnam izprast šo svarīgo jēdzienu, lūdzot viņam uz auklas kaut ko pagriezt ap galvu. Virkne - gravitācija - velk objektu pret bērnu, savukārt objekta kustība uz priekšu - vai ātrums - velk to uz āru un neļauj virknei to ievilkt līdz galam. Palūdziet bērnam pārtraukt objekta vērpšanu un atzīmējiet, kā objekts bez kustības uz priekšu galu galā palēninās un nokrīt.
Gravitācija izskaidrota bērniem
Sers Issaks Ņūtons, izcils zinātnieks, atklāja daudzas svarīgas lietas par gravitāciju un kustību. Piemēram, viņš atklāja, ka gravitācijas spēks starp diviem objektiem ir apgriezti proporcionāls attālumu kvadrātam starp to centriem. Citiem vārdiem sakot, ja bērns stāv Everesta virsotnē, gravitācijas spēks starp viņu un zemes centru ir mazāks nekā tad, kad viņš stāv uz zemes.
Ļoti jutīgas skalas var noteikt nelielas svara atšķirības starp objektu, kas pārvietojas starp diviem dažādiem augstumiem. Objekti arī paātrinās nemainīgā ātrumā, krītot uz Zemi. Kad bērns nomet priekšmetu no augstas ēkas, tas palielina tā ātrumu, kad paiet katra sekunde.