«Он заставляет вещи падать», - могут ответить дети, если вы спросите, что делает сила тяжести. У них может быть немного сложнее сказать вам, что это за загадочная сила на самом деле. Ученые тоже не до конца понимают это, но, говоря простым языком, гравитация - это невидимая сила притяжения, которая заставляет объекты двигаться навстречу друг другу. Однако «Вояджер-1», запущенный в 1977 году, избежал гравитационного воздействия Земли и является видимым доказательством того, что то, что поднимается вверх, не обязательно должно возвращаться вниз.
Масса vs. Масса
Каждый объект имеет массу - основное свойство, которое измеряет количество вещества, которым обладает объект. Если объект не приблизится к скорости света, его масса не изменится. С увеличением массы объекта увеличивается и его гравитационное притяжение.
Вот почему очень большие объекты, такие как планета Юпитер, имеют большее гравитационное притяжение, чем Луна, которая является гораздо меньшим небесным телом. Скажите детям, что они весят на Земле больше, чем на Луне, из-за разницы в гравитации этих двух объектов.
Обратите внимание, что плотность также может влиять на ваш вес на другой планете. Если планета менее плотная, то вы не сможете приблизиться к полному гравитационному притяжению всей ее массы. Возьмем, к примеру, Сатурн. Несмотря на то, что масса Сатурна почти в 100 раз больше массы Земли, ваш вес на Сатурне будет почти таким же, как на вашей родной планете. Это потому, что плотность Сатурна меньше плотности воды.
Клей, связывающий Солнечную систему
Планеты могут показаться детям крошечными мерцающими звездами, даже если они являются большими объектами, движущимися в космосе под действием силы тяжести. Просветите детей, показав им масштабную модель солнечной системы или картинку с солнцем в центре.
Поговорите о том, как массивное гравитационное притяжение этой звезды притягивает к себе планеты, даже если они никогда не падают на Солнце. Тела в солнечной системе остаются на орбите из-за своего движения вокруг своей звезды. Если бы Солнце внезапно исчезло, Земля и другие планеты улетели бы в космос в разных направлениях без того, чтобы их удерживала гравитация Солнца.
Гравитация Земли: грозная сила
Принесите обсуждение орбит и гравитации ближе к дому, описав, как спутники вращаются вокруг Земли так же, как Земля и ее сестринские планеты вращаются вокруг Солнца. Поскольку Земля большая и имеет массу, у нее есть сильное гравитационное поле, которое заставляет объекты падать к ее центру так же, как оторвавшееся яблоко падает на землю с дерева.
Международная космическая станция, которую ребенок, возможно, видел по телевизору, является одним из популярных примеров объекта, который быстро движется вокруг планеты и одновременно падает. Луна - это еще одно тело, которое падает вокруг Земли примерно каждые 27 дней. Это гравитация вместе с солнечным притяжением земных вод, вызывающими приливы.
Разъяснение тайны орбитального спутника
Если гравитация Земли притягивает к себе объекты, можно подумать, что вы увидите планеты, устремляющиеся к Солнцу, и спутники, падающие к Земле. Этого не происходит, потому что объекты на орбите движутся достаточно быстро под прямым углом к планете, чтобы «облететь» тело, вокруг которого они вращаются.
Помогите ребенку понять эту важную концепцию, попросив его крутить что-нибудь вокруг головы на веревочке. Веревка - сила тяжести - тянет объект к ребенку, в то время как поступательное движение объекта - или скорость - тянет его наружу и не дает веревке полностью затянуть внутрь. Попросите ребенка перестать вращать предмет и отметьте, как без движения вперед предмет в конечном итоге замедляется и падает.
Объяснение гравитации для детей
Сэр Иссак Ньютон, блестящий ученый, открыл много важных вещей о гравитации и движении. Например, он обнаружил, что гравитационная сила между двумя объектами обратно пропорциональна квадрату расстояний между их центрами. Другими словами, если ребенок стоит на вершине Эвереста, гравитационное притяжение между ним и центром Земли меньше, чем когда он стоит на земле.
Высокочувствительные весы могут определять незначительную разницу в весе между объектом, который движется между двумя разными высотами. Объекты также ускоряются с постоянной скоростью, когда они падают на землю. Когда ребенок роняет предмет с высокого здания, его скорость увеличивается с каждой секундой.