โครงงานวิทยาศาสตร์กลางวันและกลางคืน

คนในสมัยโบราณสงสัยว่าดวงอาทิตย์ไปที่ไหนในตอนกลางคืน พวกเขาพยายามอธิบายการหายตัวไปในยามค่ำคืนพร้อมกับตำนาน สำหรับชาวกรีก ดวงอาทิตย์เป็นเทพเจ้าที่ขี่ข้ามฟากฟ้าไปยังวังของเขาทางทิศตะวันตก ชาวอียิปต์คิดว่าดวงอาทิตย์เป็นเทพเจ้า Ra ที่เดินทางในเรือไปยังท้องฟ้าด้านตะวันตกซึ่งเขาเข้าสู่นรกเพื่อต่อสู้กับความชั่วร้ายตลอดทั้งคืน ในช่วงทศวรรษที่ 1500 โคเปอร์นิคัสค้นพบว่าดวงอาทิตย์อยู่ในที่เดียวกันและโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ เด็กเล็กสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับเวลากลางวันและกลางคืนด้วยการทดลองง่ายๆ

เพื่อให้เข้าใจว่าครึ่งหนึ่งของโลกประสบในตอนกลางคืนในขณะที่อีกครึ่งโลกได้รับประสบการณ์อย่างไร คุณจะต้องใช้ลูกโลก กาวชิ้นเล็กๆ ที่ถอดออกได้ เช่น:

• ตะปูเหนียว
  
• ไฟฉาย

ติดกาวแบบถอดได้ชิ้นเล็ก ๆ ไว้กับโลกที่บริเวณเมืองของคุณโดยประมาณ ปิดไฟ โดยที่ขั้วโลกเหนืออยู่ด้านบน ให้หมุนลูกโลกทวนเข็มนาฬิกา และส่องไฟฉาย (ดวงอาทิตย์) ในแนวนอนบนลูกโลก เมื่อเมืองของคุณหันหน้าไปทางดวงอาทิตย์ เป็นเวลากลางคืน ในขณะที่โลกยังคงหมุนต่อไป แสงจากดวงอาทิตย์จะเริ่มส่องแสงในเมืองของคุณ (รุ่งสาง) แสงแดดจะสว่างที่สุดเมื่อเมืองของคุณหันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์โดยตรง (ช่วงกลางวัน) ในขณะที่โลกหมุนไปจากดวงอาทิตย์ เมืองของคุณก็จะพบกับพระอาทิตย์ตกดินและในยามค่ำคืน รอบกลางวัน/กลางคืนใช้เวลา 24 ชั่วโมง ค้นหาสถานที่อื่นๆ ในโลกและเปรียบเทียบกับวัฏจักรกลางวัน/กลางคืนในเมืองของคุณ

โลกหมุนรอบทุกๆ 24 ชั่วโมงในขณะที่มันโคจรรอบดวงอาทิตย์ทุกปี มันยังเอียงประมาณ 45º บนแกนของมันด้วย ความเอียงนั้นรับผิดชอบต่อฤดูกาลและการทำให้เวลากลางวันและกลางคืนสั้นลงและยาวขึ้น คุณจะต้องใช้โลกที่มีเครื่องหมายเมืองของคุณและไฟฉาย เอียงขั้วโลกเหนือเข้าหาดวงอาทิตย์เป็นมุม 45 องศา นี้จำลองฤดูร้อนสำหรับซีกโลกเหนือ หมุนลูกโลกทวนเข็มนาฬิกา และส่องไฟฉายไปในแนวนอนบนลูกโลก สังเกตว่าขั้วโลกเหนืออยู่ในแสง (กลางวัน) ตลอดเวลา ในขณะที่ขั้วโลกใต้อยู่ในความมืด (กลางคืน) วันในซีกโลกเหนือจะยาวนานกว่ากลางคืนในฤดูร้อน ขณะที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ ซีกโลกเหนือจะเคลื่อนห่างจากดวงอาทิตย์มากขึ้นและซีกโลกใต้จะเคลื่อนเข้าใกล้มากขึ้น วันในซีกโลกเหนือจะสั้นลงและกลางคืนจะนานขึ้น ขั้วโลกเหนือจะอยู่ในความมืดสนิท และขั้วโลกใต้จะได้รับแสงแดดตลอดทั้งวัน

คุณสามารถบอกเวลาของวันได้จากตำแหน่งของดวงอาทิตย์ ในการทำนาฬิกาแดดแบบง่ายๆ คุณต้องมีถ้วยกระดาษขนาดใหญ่ที่มีฝาปิดและฟาง (เช่น จากอาหารจานด่วน ร้านอาหาร), นาฬิกา, เทปกาว, หินสำหรับชั่งน้ำหนักถ้วย, ดินสอ, ปลายละเอียดถาวรสีดำ เครื่องหมายและ เข็มทิศแม่เหล็ก. เจาะรูข้างถ้วยให้ใหญ่พอให้หลอดทะลุได้ ประมาณ 5 ซม. จากด้านบน. เติมถ้วยประมาณครึ่งทางด้วยก้อนหิน วางฝาบนถ้วยแล้วสอดหลอดเข้าไปในรูที่ฝาและเปิดรูที่ด้านข้างของถ้วย ปล่อยให้ฟางยื่นออกมาจากรูในฝาประมาณ 5 ซม. พันฟางให้เข้าที่ วางนาฬิกาแดดไว้ข้างนอกในวันที่มีแดดจัด ใช้เข็มทิศแม่เหล็กชี้ส่วนบนของฟางไปทางทิศเหนือ ทำเครื่องหมายทิศทางบนพื้นถัดจากถ้วยในกรณีที่ถ้วยตกลงมา เวลา 10.00 น. ทำเครื่องหมายที่เงาฟางตกบนฝาถ้วย และเวลา ทำซ้ำทุกชั่วโมง ทุกชั่วโมง จนถึงเวลาอย่างน้อย 15:00 น. ทดสอบนาฬิกาแดดในวันถัดไป

ดวงดาวอยู่ที่ไหนในตอนกลางวัน? เพียงเพราะคุณมองไม่เห็นไม่ได้หมายความว่าไม่มีพวกเขาอยู่ ดวงอาทิตย์เป็นดาวที่สว่างมากซึ่งอยู่ใกล้โลก เมื่อดวงอาทิตย์ส่องแสง แสงของมันก็สว่างมากจนซ่อนแสงจากดาวดวงอื่นที่อยู่ไกลออกไปมาก คุณสามารถสังเกตดวงดาวเพื่อดูว่ามันทำงานอย่างไร หากคุณอาศัยอยู่ในเมือง ให้สังเกตท้องฟ้ายามค่ำคืนในคืนที่ไม่มีเมฆ เดินทางสู่พื้นที่ห่างไกลห่างไกลจากแสงสีของเมือง คุณเห็นดวงดาวมากขึ้นในท้องฟ้ายามค่ำคืนหรือไม่? หากคุณอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่ห่างไกลจากแสงสีของเมือง ให้มองท้องฟ้ายามค่ำคืนจากสนามกีฬาหรือที่จอดรถที่มีแสงสว่างเพียงพอ เดินทางไปยังบริเวณที่ห่างไกลจากแสงไฟ คุณเห็นดวงดาวมากขึ้นในท้องฟ้ายามค่ำคืนหรือไม่?