Hur man förklarar gravitation för ett barn

"Det får saker att falla", kan barn svara om du frågar vad tyngdkraften gör. De kan ha lite mer problem med att berätta vad den gåtfulla kraften egentligen är. Forskare förstår det inte heller heller, men i enkla termer är tyngdkraften en osynlig attraktiv kraft som får objekt att röra sig mot varandra. Voyager 1, som lanserades 1977, har dock undgått jordens gravitation och är ett synligt bevis på att det som går upp inte nödvändigtvis behöver komma ner igen.

Varje objekt har massa, en grundläggande egenskap som mäter mängden materia objektet har. Såvida inte ett objekt närmar sig ljusets hastighet ändras inte dess massa. När ett objekts massa ökar, ökar dess gravitation.

Därför har mycket stora föremål, såsom planeten Jupiter, en större gravitationskraft än månen, som är en mycket mindre himmelsk kropp. Berätta för barnen att de väger mer på jorden än de skulle göra på månen på grund av skillnaderna i allvar mellan dessa två föremål.

Observera att densitet också kan spela en roll i din vikt på en annan planet. Om planeten är mindre tät, kan du inte komma så nära det totala tyngdkraften för hela dess massa. Ta till exempel Saturnus. Trots det faktum att Saturnus massa är nästan 100 gånger så stor som jordens, skulle din vikt på Saturn vara nästan densamma som den är på din hemplanet. Detta beror på att Saturnus densitet är mindre än vattentätheten.

Planeter kan se ut som små, blinkande stjärnor för barn, även om de är stora föremål som rör sig genom rymden under påverkan av tyngdkraften. Upplys barn genom att visa dem en skalmodell av solsystemet eller en bild av en som har solen i centrum.

Prata om hur den här stjärnans massiva gravitation drar planeterna mot den, även om de aldrig faller i solen. Kroppar i ett solsystem förblir i omloppsbana på grund av sin rörelse runt sin stjärna. Om solen plötsligt försvann skulle jorden och de andra planeterna flyga ut i rymden i olika riktningar utan att solens gravitation skulle hålla dem.

För diskussionen om banor och tyngdkraften närmare hemmet genom att beskriva hur satelliter kretsar kring jorden på samma sätt som jorden och dess systerplaneter cirklar runt solen. Eftersom jorden är stor och har massa har den ett starkt gravitationsfält som får objekt att falla mot centrum på samma sätt som ett fristående äpple faller ner till marken från ett träd.

Den internationella rymdstationen - som barnet kan ha sett på TV - är ett populärt exempel på ett objekt som rör sig snabbt runt planeten samtidigt som det faller samtidigt. Månen är en annan kropp som faller runt jorden ungefär var 27: e dag. Det är tyngdkraften tillsammans med solens drag i jordens vatten som orsakar tidvatten.

Om jordens tyngdkraft drar föremål mot den, skulle du tro att du skulle se planeter som bryr sig in i solen och satelliter störtar till jorden. Det händer inte eftersom föremål i omlopp rör sig tillräckligt snabbt i rät vinkel mot planeten för att "falla runt" kroppen de kretsar om.

Hjälp ett barn att förstå detta viktiga koncept genom att be honom att snurra något runt huvudet på en snöre. Strängen - gravitation - drar objektet mot barnet medan objektets framåtrörelse - eller hastighet - drar det utåt och hindrar det från att dras hela vägen inåt av strängen. Be barnet sluta snurra föremålet och notera hur objektet så småningom saktar ner och faller utan framåtrörelse.

Sir Issac Newton, en lysande forskare, upptäckte många viktiga saker om gravitation och rörelse. Till exempel fann han att gravitationskraften mellan två objekt är omvänt proportionell mot kvadraten på avstånden mellan deras centrum. Med andra ord, om ett barn står på toppen av Mount Everest är tyngdkraften mellan henne och jordens centrum mindre än när hon står på marken.

Mycket känsliga skalor kan upptäcka små skillnader i vikt mellan ett objekt som rör sig mellan två olika höjder. Föremål accelererar också med konstant hastighet när de faller mot jorden. När ett barn släpper ett föremål från en hög byggnad ökar det hastigheten när varje sekund förflutit.