Ett svart hål är en osynlig enhet i rymden med tyngdkraften så stark att ljus inte kan fly. Svarta hål är tidigare "vanliga" stjärnor som har bränt ut eller komprimerats. Dragningen är stark på grund av det lilla utrymmet i vilket all stjärnans massa har kommit att uppta. de kan variera i storlek från en atom till storleken på mer än 4 miljoner av jordens egna solar.
Ett vetenskapligt projekt med svarta hål är ett utmärkt sätt för studenter att både bekanta sig med ett fascinerande och mycket berömt (om dåligt förstått) fysiskt fenomen. Som sådan är det också ett bra sätt för barn att lära sig att förklara saker för sina kamrater; trots allt går undervisningen.
Gravitationsdrag: Förberedelse
Ett svart håls allvar beror på massan och avståndet från objektet. Svarta hål har starka gravitationsfält; dock måste föremål vara inom hundratals mil för att påverkas. Den magnetiska marmorn representerar en bit rymdmateria som kommer att kretsa runt det svarta hålet om det kommer för nära.
- Köp två skumplattor eller svarta skyltbrädor (11 tum med 17 tum är en bra storlek), en stark cylindrisk magnet, en magnetisk marmor och en bricka eller handduk.
- Klipp fyra till sex hål i brädet i samma storlek som den cylindriska magneten.
- Placera magneten i ett av hålen och placera en tejpbit över hålet för att säkra den.
- Täck över skumplattan med den andra biten så att ytan blir jämn.
- Placera brickan eller handduken under brädet för att innehålla marmor.
Gravitational Pull: Experiment
Rulla marmorn över skumplattan. När den närmar sig den dolda magneten eller det svarta hålet kommer dess väg att förändras. Magneten representerar dragningen av gravitationen, men notera att gravitationen är en mycket svagare kraft än magnetisk dragning och blir bara urskiljbar med planetstorlek eller större föremål. Beroende på hur nära marmorn kommer till den dolda magneten kommer du att märka olika resultat.
Black Hole Experiment: Beredning
Stjärnor kämpar ständigt mot effekterna av fusion, tryck och tyngdkraft. Stora mängder massa gör det möjligt för en stjärna att kollapsa en kropp till en punkt. Gravitation kommer så småningom att överväldiga stjärnan och sluttillståndet för en stjärnas kollaps bestäms av den ursprungliga massan av stjärnan.
Detta fysikprojekt på svarta hål utforskar en stjärns sluttillstånd. Samla flera ballonger, tre, 12 tum till 14 tum aluminiumfolie per ballong, ett vass föremål och öronproppar eller öronmuffar.
Black Hole Experiment: Principer
- Spräng ballongerna och knyt fast ändarna. Täck ballongerna med minst två lager aluminiumfolie. Dessa ballonger representerar stjärnor.
- Tryck på ytan på de täckta ballongerna med händerna. Stjärnorna kollapsar inte eftersom den yttre kraften som genereras av fusion i stjärnan balanserar tyngdkraften inåt.
- När en riktig stjärna tar slut på kärnbränslet kan den kollapsa. Sätt på dig hörselskydd och tryck ballongerna för att ta bort lufttrycket inuti. Se till att folien behåller sin form. Stjärnan har slut på bränsle i sin kärna, och fusion genererar inte längre tillräckligt med värme och tryck för att förhindra kollaps.
- Komprimera ballongstjärnan med händerna. "Tyngdkraftsdraget" som representeras av dina händer kollapsar stjärnan och skapar ett svart hål.
Upptäckt av svarta hål
Hur vet forskare till och med att bakhål finns, med tanke på att de är osynliga? Visst, de är stora och uppvisar starka gravitationsfält, men de är långt borta.
Forskare kan upptäcka effekterna av ett svart håls starka gravitation på närliggande stjärnor och gaser. Om en stjärna kretsar kring ett specifikt lokus kan forskare undersöka stjärns kinetiska egenskaper för att ta reda på om ett svart hål kan vara i mitten av banan.
När ett svart hål och en stjärna kretsar nära varandra produceras högenergiljus. Vetenskapliga instrument kan se detta högenergiljus.