Ako dieťaťu vysvetliť gravitáciu

„Veci padajú,“ môžu deti odpovedať, ak sa pýtate, čo robí gravitácia. Môžu mať o niečo väčšie problémy s tým, aby vám povedali, čo to vlastne je za záhadná sila. Ani vedci tomu celkom nerozumejú, ale zjednodušene povedané, gravitácia je neviditeľná príťažlivá sila, ktorá spôsobuje, že sa objekty pohybujú smerom k sebe. Voyager 1, ktorý bol uvedený na trh v roku 1977, však unikol gravitačnému ťahu Zeme a je viditeľným dôkazom toho, že to, čo stúpa, sa nemusí nutne vrátiť späť.

Každý objekt má hmotnosť, základnú vlastnosť, ktorá meria množstvo hmoty, ktorú predmet má. Pokiaľ sa objekt nepribližuje k rýchlosti svetla, jeho hmotnosť sa nemení. S pribúdajúcou hmotnosťou objektu sa zvyšuje aj jeho gravitačná sila.

Preto majú veľmi veľké objekty, ako napríklad planéta Jupiter, väčšiu gravitačnú silu ako mesiac, ktorý je oveľa menším nebeským telesom. Povedzte deťom, že na Zemi vážia viac ako na Mesiaci kvôli rozdielom v gravitácii týchto dvoch objektov.

Upozorňujeme, že hustota môže tiež hrať úlohu vo vašej hmotnosti na inej planéte. Ak je planéta menej hustá, potom sa nemôžete priblížiť celkovému gravitačnému ťahu celej jej hmoty. Zoberme si napríklad Saturn. Napriek skutočnosti, že hmotnosť Saturnu je takmer stokrát vyššia ako hmotnosť Zeme, vaša váha na Saturne by bola takmer rovnaká ako na vašej domovskej planéte. Je to tak preto, lebo hustota Saturnu je menšia ako hustota vody.

Planéty môžu deťom pripadať ako malé, blikajúce hviezdy, aj keď sú to veľké objekty, ktoré sa pohybujú vesmírom pod vplyvom gravitácie. Osvetlite deti tak, že im ukážete zmenšený model slnečnej sústavy alebo obrázok tej, ktorá má v strede slnko.

Hovorte o tom, ako obrovské gravitačné pôsobenie tejto hviezdy priťahuje planéty k nej, aj keď nikdy nespadnú na slnko. Telá slnečnej sústavy zostávajú na obežnej dráhe kvôli svojmu pohybu okolo svojej hviezdy. Ak by slnko náhle zmizlo, Zem a ostatné planéty odleteli do vesmíru rôznymi smermi bez toho, aby ich udržala gravitácia slnka.

Posuňte diskusiu o dráhach a gravitácii bližšie k domovu tým, že popíšete, ako satelity obiehajú okolo Zeme tak, ako Zem a jej sesterské planéty obiehajú okolo Slnka. Pretože je Zem veľká a má hmotnosť, má silné gravitačné pole, ktoré spôsobuje, že objekty padajú smerom k jej stredu rovnako, ako odpojené jablko padá k zemi zo stromu.

Medzinárodná vesmírna stanica - ktorú dieťa mohlo vidieť v televízii - je populárnym príkladom toho, ako sa objekt rýchlo pohybuje po planéte a súčasne padá. Mesiac je ďalšie teleso, ktoré padá okolo Zeme približne každých 27 dní. Je to gravitácia spolu s pôsobením slnka na zemské vody, ktoré spôsobujú príliv a odliv.

Ak gravitácia Zeme priťahuje objekty k nej, mysleli by ste si, že uvidíte, ako sa planéty rútia do slnka a satelity padajú k Zemi. To sa nestane, pretože objekty na obežnej dráhe sa pohybujú dostatočne rýchlo v pravom uhle k planéte, aby „padli“ okolo tela, ktoré obiehajú.

Pomôžte dieťaťu porozumieť tomuto dôležitému konceptu tak, že ho požiadate, aby točilo niečo okolo hlavy na špagáte. Šnúrka - gravitácia - ťahá predmet k dieťaťu, zatiaľ čo pohyb objektu - alebo rýchlosť - ho ťahá smerom von a bráni tomu, aby ho šnúrka vtiahla úplne dovnútra. Požiadajte dieťa, aby prestalo s predmetom otáčať, a všimnite si, ako sa objekt bez pohybu dopredu nakoniec spomalí a spadne.

Sir Issac Newton, vynikajúci vedec, objavil veľa dôležitých vecí o gravitácii a pohybe. Napríklad zistil, že gravitačná sila medzi dvoma objektmi je nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialeností medzi ich stredmi. Inými slovami, ak dieťa stojí na vrchole Mount Everestu, gravitačné napätie medzi ním a stredom Zeme je menšie, ako keď stojí na zemi.

Vysoko citlivé váhy môžu detekovať nepatrné rozdiely v hmotnosti medzi objektom, ktorý sa pohybuje medzi dvoma rôznymi nadmorskými výškami. Objekty sa tiež zrýchľujú konštantnou rýchlosťou, keď padajú k zemi. Keď dieťa spadne z vysokej budovy, zvýši sa s každou sekundou jeho rýchlosť.