Лабораторія обертання та революції планет

Всі планети нашої Сонячної системи обертаються на своїх осях і обертаються по орбітальному шляху навколо Сонця. Сонце має достатньо сили тяжіння, щоб впливати на масу та імпульс планетних тіл. Навіть супутники планети мають власну енергію обертання, і вони залишаються нерухомими на орбіті навколо своїх батьківських планет через гравітаційне тяга. Обертання та обертання відбуваються завдяки силі тяжіння, відцентровому та кутовому моменту, і це відбувається з моменту формування планет. Лабораторна діяльність може продемонструвати сили та поведінку обертання та революції планет.

Походження і формування планет важливо, оскільки обертання та поведінка орбіти еволюціонували, коли планети формувалися, набираючи поверхневу масу та вагу. Планети розпочалися як накопичення та колапс щільних міжзоряних хмар газу та матеріалів на атомному рівні. Акреція матеріалів утворювала невеликі планетоїди із матеріалу, що прядеться. Чим більшою стала маса, тим більшою була сила тяжіння і чим більше матеріалу захоплювали протопланети.

Сонце утворилося шляхом збору найбільшої кількості міжзоряного пилу та газів, що розпочало ядерну ланцюгову реакцію. Він сформувався у зірку, самоокупне ядерне динамо величезної сили тяжіння. Планети набули форми сфероїдів, оскільки їх внутрішні ядра залучали і захоплювали матеріал з усіх боків. У якийсь момент планети досягли критичної маси і залишились такими. Деякі планети з твердим тілом сформувались, тоді як інші маси сформувались у сферичні газові гіганти.

Акреційні диски газів і матеріалу, що утворювали планети, починалися з енергії повільного обертання. Коли вони набирали масу, їх швидкість обертання різко зростала і поступово ставала швидшою з плином мільярдів років. Обертаючись, вони падали під впливом сонячного неба гравітаційна тяга. Крім того, матеріал, який не був захоплений планетами, залишався на орбіті навколо них через кутовий момент та гравітаційну тягу. Ці менші маси стали супутниками. У певному сенсі супутники обертаються навколо Сонця, як планети, але лише завдяки своєму тяжінню та гравітаційному замку з батьківськими планетами.

Всі планети обертаються навколо Сонця в систематичному порядку в одному загальному напрямку та площині, за винятком збурень та невеликих коливань. Нептун, Юпітер, Уран і Сатурн швидше обертаються на своїх осях, оскільки вони містять більшу частину моменту імпульсу Сонячної системи. Сонце робить один оберт один раз на місяць, тоді як обертання планет навколо їх осей змінюється. Венера та Уран обертаються навколо своїх осей у зворотному напрямку, на відміну від інших планет. Зворотне обертання Венери та Урану пояснюється зіткненнями, що відбувалися пізно.

Чотирьох учнів можна поставити спиною до спини по колу, тримаючи ліхтарики, спрямовані назовні. Зовнішнє сяюче світло представляє сонце. Решта учнів можуть утворити зовнішнє коло навколо Сонця на різній відстані. Студенти можуть ходити навколо, що демонструє революцію. Повернення учня по колу під час прогулянки навколо сонця покаже значення обертання.

Пара учнів може представляти Землю і Місяць. Земля може залишатися нерухомою і обертатися, поки Місяць обертається навколо Землі. Коли обидва учні рухаються навколо Сонця, це демонструє два тіла в оберті, хоча вони незалежні одне від одного. Результат - комбінований оберт і обертання материнського тіла та місяця. Можна підняти дискусію про таку ж поведінку з найбільшими планетами, Сатурном і Юпітером, які мають кілька супутників.

Продемонструйте, що світло, представлене чотирма учнями, як у Розділі 5, світить зовні, щоб вразити обличчя обертаються планети, але при обертанні планет лише частина їх сфер отримує пряме світло для певного кількість часу. Поверхня планети, що отримує сонячне світло, відома як "день". Крім того, якщо всі ліхтарики, що представляють сонце вимкнені, це показує, що планети по-справжньому осяяні сонцем і не мають внутрішнього світла джерело.

Нахиляючи надувний глобус приблизно на 23,5 градуса, можна показати студентам, що Земля не обертається навколо своєї осі прямо вгору і вниз. Нахил Землі робить можливі пори року. Пояснення можна дати кожній з інших планет, які мають різні нахили. Коли всі студенти рухаються навколо Сонця, повільно обертаючись, це показує, що всі планети постійно залишаються в постійному русі. Жодна з планет або супутників не залишається нерухомою, крім сонця.