Gezegenlerin Dönüşü ve Devrimi Laboratuvarı

Güneş sistemimizin tüm gezegenleri kendi eksenleri üzerinde döner ve güneşin etrafında yörüngesel bir yörüngede döner. Güneş, gezegen cisimlerinin kütlesini ve momentumunu etkilemek için yeterli yerçekimine sahiptir. Bir gezegenin uydularının bile kendi dönme enerjisi vardır ve yerçekimi nedeniyle ana gezegenlerinin etrafında yörüngede sabit kalırlar. Dönme ve dönme yerçekimi, merkezkaç ve açısal momentum nedeniyle gerçekleşir ve gezegenler oluştuğundan beri devam etmektedir. Laboratuar faaliyetleri, gezegensel dönüş ve devrimin kuvvetlerini ve davranışını gösterebilir.

Gezegenlerin kökeni ve oluşumu önemlidir, çünkü gezegenler şekillendiğinde, yüzey kütlesi ve ağırlığı kazandığında dönme ve yörünge davranışı gelişti. Gezegenler, atom seviyesinde yoğun yıldızlararası gaz ve malzeme bulutlarının birikmesi ve çökmesi olarak başladı. Malzemelerin birikmesi, dönen halka malzemesinden küçük gezegenler oluşturdu. Kütle ne kadar büyük olursa, yerçekimi o kadar büyük ve proto-gezegenler o kadar fazla malzeme yakalar.

Güneş, bir nükleer zincir reaksiyonu başlatan en yıldızlararası toz ve gazların toplanmasıyla oluşmuştur. Bir yıldıza, kendi kendini idame ettiren muazzam yerçekimine sahip bir nükleer dinamoya dönüştü. Gezegenler, iç çekirdekleri her yönden malzemeyi çektiği ve yakaladığı için sferoid şeklini aldı. Bir noktada gezegenler kritik kütleye ulaştılar ve öyle kaldılar. Bazı katı cisim gezegenleri şekillenirken, diğer kütleler küresel gaz devlerine dönüştü.

Gezegenleri oluşturan gazların ve malzemelerin yığılma diskleri, yavaş bir dönüş enerjisiyle başladı. Kütle kazandıkça dönme hızları çarpıcı biçimde arttı ve milyarlarca yıl geçtikçe yavaş yavaş hızlandı. Döndükçe güneşin ezici etkisinin altına düştüler. yerçekimsel. Ek olarak, gezegenler tarafından yakalanmayan malzeme, açısal momentum ve yerçekimi kuvveti nedeniyle etraflarında yörüngede kaldı. Bu daha küçük kütleler ay oldu. Bir bakıma, aylar gezegenler gibi güneşin etrafında yörüngede dolanırlar, ancak yalnızca ana gezegenleriyle olan çekimleri ve yerçekimi kilitlenmeleri nedeniyle.

Gezegenler, düzensizlikler ve küçük dalgalanmalar dışında, güneş etrafında aynı genel yön ve düzlemde sistematik bir sırayla dönerler. Neptün, Jüpiter, Uranüs ve Satürn, güneş sisteminin açısal momentumunun çoğunu içerdikleri için kendi eksenlerinde daha hızlı dönerler. Güneş ayda bir kez dönerken gezegenlerin kendi eksenleri etrafındaki dönüşleri değişir. Venüs ve Uranüs, diğer gezegenlerin aksine kendi eksenleri etrafında ters yönde dönerler. Venüs ve Uranüs'ün ters dönüşü, oluşumlarının geç saatlerinde çarpışmalara bağlandı.

Dört öğrenci, el fenerleri dışarıyı gösterecek şekilde bir daire içinde sırt sırta yerleştirilebilir. Dışa doğru parlayan ışık güneşi temsil eder. Öğrencilerin geri kalanı, farklı mesafelerde güneşin etrafında bir dış daire oluşturabilir. Öğrenciler devrimi gösteren çevrede dolaşabilirler. Öğrencinin güneş etrafında dolaşırken daire çizerek dönmesi döndürmenin anlamını gösterecektir.

Bir çift öğrenci Dünya'yı ve ayı temsil edebilir. Ay Dünya'nın etrafında dönerken Dünya sabit kalabilir ve dönebilir. Her iki öğrenci de güneşin etrafında hareket ettiğinde, birbirinden bağımsız olmalarına rağmen iki cismin devrim halinde olduğunu gösterir. Sonuç, ana gövdenin ve ayın birleşik devri ve dönüşüdür. Birden fazla uydusu olan en büyük gezegenler Satürn ve Jüpiter ile aynı davranış hakkında bir tartışma yapılabilir.

Beşinci bölümde olduğu gibi dört öğrenci tarafından temsil edilen ışığın, öğrencinin yüzüne vurmak için dışa doğru parladığını gösterin. dönen gezegenler, ancak gezegenler döndükçe, kürelerinin yalnızca bir kısmı belirli bir süre için doğrudan ışık alır. zaman miktarı. Gezegenin güneş ışığını alan yüzeyi "gün" olarak bilinir. Ayrıca, güneşi temsil eden tüm fenerler kapatılırsa, gezegenlerin gerçekten güneş tarafından aydınlatıldığını ve iç ışığının olmadığını gösterir. kaynak.

Şişirilebilir bir küreyi yaklaşık 23,5 derece yatırarak, öğrencilere Dünya'nın kendi ekseni etrafında düz bir şekilde yukarı ve aşağı dönmediği gösterilebilir. Dünyanın eğimi mevsimleri mümkün kılar. Eğimleri farklı olan diğer gezegenlerin her biri için bir açıklama yapılabilir. Tüm öğrencilerin güneş etrafında yavaşça dönerken hareket etmeleri, tüm gezegenlerin sürekli hareket halinde olduğunu göstermektedir. Güneş dışında hiçbir gezegen veya uydu sabit kalmaz.