Kako otroku razložiti gravitacijo

"Stvari padejo," bodo morda odgovorili otroci, če vprašate, kaj dela gravitacija. Morda bodo imeli malo več težav, da vam povedo, kaj pravzaprav je ta zagonetna sila. Tudi znanstveniki tega ne razumejo povsem, a poenostavljeno rečeno gravitacija je nevidna privlačna sila, ki povzroči, da se predmeti premikajo drug proti drugemu. Voyager 1, ki je bil predstavljen leta 1977, se je izognil zemeljskemu gravitacijskemu vleku in je viden dokaz, da ni nujno, da se to, kar gre gor, spet spusti.

Vsak predmet ima maso, osnovno lastnost, ki meri količino snovi, ki jo ima predmet. Če se objekt ne približa svetlobni hitrosti, se njegova masa ne spremeni. Ko se masa predmeta poveča, se poveča tudi gravitacijski vlek.

Zato imajo zelo veliki predmeti, kot je planet Jupiter, večji gravitacijski vlek kot luna, ki je veliko manjše nebeško telo. Otrokom povejte, da imajo zaradi razlike v gravitaciji teh dveh predmetov na Zemlji več teže kot na Luni.

Upoštevajte, da lahko gostota vpliva tudi na vašo težo na drugem planetu. Če je planet manj gost, potem se ne morete približati celotnemu gravitacijskemu vleku vse njegove mase. Vzemimo na primer Saturn. Kljub temu, da je Saturnova masa skoraj 100-krat večja od mase Zemlje, bi bila vaša teža na Saturnu skoraj enaka kot na vašem domačem planetu. To je zato, ker je gostota Saturna manjša od gostote vode.

Planeti so lahko otrokom videti kot majhne, ​​utripajoče zvezde, čeprav gre za velike predmete, ki se pod vplivom gravitacije premikajo skozi vesolje. Otroke razsvetlite tako, da jim pokažete maketo sončnega sistema ali sliko tistega, v središču katerega je sonce.

Pogovorite se o tem, kako masivni gravitacijski vlek te zvezde privlači planete proti sebi, čeprav nikoli ne padejo na sonce. Tela v sončnem sistemu ostanejo v orbiti zaradi gibanja okoli svoje zvezde. Če bi sonce nenadoma izginilo, bi Zemlja in drugi planeti odleteli v vesolje v različnih smereh, ne da bi jih sončna gravitacija zadržala.

Razpravo o orbiti in gravitaciji približajte domu, tako da opišete, kako sateliti krožijo okoli Zemlje tako, kot Zemlja in njeni sestrski planeti krožijo okoli Sonca. Ker je Zemlja velika in ima maso, ima močno gravitacijsko polje, zaradi katerega predmeti padajo proti njenemu središču na enak način kot ločeno jabolko strmoglavi na tla z drevesa.

Mednarodna vesoljska postaja - ki jo je otrok morda videl po televiziji - je eden izmed priljubljenih primerov, ko se objekt hkrati premika po planetu, hkrati pa pade. Luna je drugo telo, ki pade okoli Zemlje približno vsakih 27 dni. To je gravitacija, skupaj s sončnimi sunki na zemeljskih vodah, ki povzročajo plimovanje.

Če zemeljska gravitacija potegne predmete k sebi, bi si mislili, da boste videli planete, ki se odpirajo v sonce, in satelite, ki padajo na Zemljo. To se ne zgodi, ker se predmeti v orbiti premaknejo dovolj hitro pod pravim kotom na planet, da "padejo" okoli telesa, okoli katerega krožijo.

Otroku pomagajte razumeti ta pomemben koncept tako, da ga prosite, naj nekaj vrti okoli glave na vrvici. Vrvica - gravitacija - potegne predmet proti otroku, medtem ko ga gibanje naprej - ali hitrost - potegne navzven in prepreči, da bi ga vrvica povlekla navznoter. Otroka prosite, naj preneha vrteti predmet in si oglejte, kako se predmet brez gibanja naprej sčasoma upočasni in pade.

Sir Issac Newton, briljantni znanstvenik, je odkril veliko pomembnih stvari o gravitaciji in gibanju. Ugotovil je na primer, da je gravitacijska sila med dvema predmetoma obratno sorazmerna s kvadratom razdalj med njunima središčema. Z drugimi besedami, če otrok stoji na vrhu Everesta, je gravitacijski vlek med njim in zemeljskim središčem manjši, kot če stoji na tleh.

Zelo občutljive tehtnice lahko zaznajo majhne razlike v teži med predmetom, ki se premika med dvema različnima višinama. Tudi predmeti pospešujejo s konstantno hitrostjo, ko padejo proti zemlji. Ko otrok spusti predmet iz visoke zgradbe, poveča svojo hitrost, ko mine vsaka sekunda.