Laboratório de rotação e revolução de planetas

Todos os planetas do nosso sistema solar giram em seus eixos e giram em um caminho orbital ao redor do sol. O sol tem gravidade suficiente para influenciar a massa e o momento dos corpos planetários. Até mesmo as luas de um planeta têm sua própria energia rotacional e permanecem fixas em órbita ao redor de seus planetas pais por causa da atração gravitacional. A rotação e a revolução ocorrem por causa da gravidade, do momento centrífugo e angular, e tem acontecido desde que os planetas foram formados. As atividades de laboratório podem demonstrar as forças e o comportamento da rotação e revolução planetária.

A origem e a formação do planeta são importantes porque a rotação e o comportamento orbital evoluíram quando os planetas tomaram forma, ganhando massa e peso na superfície. Os planetas começaram como um acúmulo e colapso de densas nuvens interestelares de gás e materiais no nível atômico. O acréscimo de materiais formou pequenos planetóides a partir do material do anel giratório. Quanto maior se tornava a massa, maior a gravidade e mais material os protoplanetas capturavam.

O sol foi formado reunindo a maior parte da poeira e gases interestelares, o que deu início a uma reação em cadeia nuclear. Formou-se em uma estrela, um dínamo nuclear autossustentável de imensa gravidade. Os planetas assumiram a forma de esferóides porque seus núcleos internos atraíram e capturaram material de todas as direções. Em algum ponto, os planetas atingiram a massa crítica e permaneceram assim. Alguns planetas de corpo sólido tomaram forma enquanto outras massas se transformaram em gigantes gasosos esféricos.

Os discos de acreção de gases e materiais que compunham os planetas começaram com uma energia de rotação lenta. À medida que ganhavam massa, sua velocidade de rotação aumentava dramaticamente e gradualmente se tornava mais rápida com o passar de bilhões de anos. À medida que giravam, eles caíram sob a influência do sol avassalador Atração gravitacional. Além disso, o material que não foi capturado pelos planetas permaneceu em órbita ao redor deles por causa do momento angular e da atração gravitacional. Essas massas menores tornaram-se luas. Em certo sentido, as luas orbitam ao redor do Sol como os planetas, mas apenas por causa de sua atração e bloqueio gravitacional com seus planetas pais.

Todos os planetas giram em torno do Sol em uma ordem sistemática na mesma direção geral e plano, exceto por perturbações e pequenas flutuações. Netuno, Júpiter, Urano e Saturno giram mais rápido em seus eixos porque contêm a maior parte do momento angular do sistema solar. O sol faz uma rotação uma vez por mês, enquanto a rotação dos planetas em torno de seus eixos varia. Vênus e Urano giram em torno de seus eixos na direção oposta, ao contrário dos outros planetas. A rotação reversa de Vênus e Urano foi atribuída a colisões no final de sua formação.

Quatro alunos podem ser colocados de costas um para o outro em um círculo, segurando lanternas apontando para fora. A luz brilhante externa representa o sol. O restante dos alunos pode formar um círculo externo ao redor do sol a diferentes distâncias. Os alunos podem andar ao redor do que demonstra revolução. Fazer o aluno girar em um círculo enquanto caminha ao redor do sol mostrará o significado da rotação.

Um par de alunos pode representar a Terra e a lua. A Terra pode permanecer fixa e girar enquanto a lua gira em torno da Terra. Quando ambos os alunos se movem ao redor do sol, isso demonstra dois corpos em revolução, embora sejam independentes um do outro. O resultado é uma revolução e rotação combinadas de um corpo-pai e uma lua. Uma discussão pode ser levantada sobre o mesmo comportamento com os planetas maiores, Saturno e Júpiter, que têm várias luas.

Demonstre que a luz, representada por quatro alunos como na Seção 5, brilha para fora para atingir a face do planetas giratórios, mas à medida que os planetas giram, apenas uma parte de suas esferas recebe luz direta para um determinado quantidade de tempo. A superfície do planeta recebendo a luz do sol é conhecida como "dia". Além disso, se todas as lanternas que representam o sol estão desligados, isso mostra que os planetas são realmente iluminados pelo sol e não têm uma luz interna fonte.

Inclinando um globo inflável em aproximadamente 23,5 graus, pode-se mostrar aos alunos que a Terra não gira em torno de seu eixo de forma direta para cima e para baixo. A inclinação da Terra torna as estações possíveis. Uma explicação pode ser dada para cada um dos outros planetas, que têm inclinações diferentes. Quando todos os alunos se movem em torno do sol enquanto giram lentamente, isso mostra que todos os planetas permanecem em movimento constante o tempo todo. Nenhum dos planetas ou luas permanece estacionário, exceto o sol.