Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

3: Моделювання Землі та Місяця разом

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    77797

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Наша перша модель місячних фаз - це легке і захоплююче місце для початку, але чогось не вистачає - Землі! Всякий раз, коли ми говоримо про місяць на орбіті, ми автоматично припускаємо, що існує планета для Місяця, щоб кружляти навколо. Ранні місячні моделі мали ту саму проблему, що і наша модель, вони не змогли врахувати Землю. Швидше, як риба, ігноруючи воду, в якій вони плавають щодня, нам легко ігнорувати Землю; незважаючи на те, що вона така велика, вона є навколо нас і під ногами кожен день. Люди часто забувають вважати очевидне!

    Гравітація також виникне як основна тема цього підрозділу. Більшість моїх студентів астрономії вражені тим, наскільки гравітація впливає на все в космосі - і система Земля-Місяць є їх першим введенням до цієї концепції. Хоча діяльність в цій одиниці, здається, стосується багатьох окремих аспектів Землі і Місяця, гравітація об'єднує їх усіх!

    Наші нові моделі допоможуть учням зрозуміти, що Земля і Місяць — це система — два планетні об'єкти, які назавжди пов'язані між собою у просторі взаємною гравітацією. Якщо ми хочемо зрозуміти, як працює Місяць і як виробляються місячні фази, які ми бачимо щоночі, то ми повинні враховувати Землю під нашими ногами. Насправді, оскільки Земля і Місяць пов'язані між собою, ми не можемо зрозуміти одного, не вивчаючи їх обох разом. Хоча це може здатися вам неймовірним, ця фундаментальна наукова істина не була виявлена до кінця 1960-х років, коли ми вперше почали відправляти людей та роботизованих кораблів у космос, щоб вперше досліджувати Місяць.

    Ця нова модель також почне враховувати фізичний масштаб системи Земля-Місяць. Місяць становить приблизно ¼ розміру Землі, але дуже далеко - близько 30 діаметрів Землі. Як великий розмір Місяця щодо Землі, так і велика віддаленість від Землі рідко оцінюється. Наша нова модель класу буде досить великою і найкраще досліджувати на відкритому повітрі або, можливо, у просторі гімназії. Оскільки він точний як з точки зору розміру, так і відстані, він виправляє поширені помилки, що спостерігаються в більшості моделей і діаграм системи Земля-Місяць - це майже напевно здивує і порадує ваших учнів.

    • 3.1: Створення масштабної моделі системи Земля-Місяць
      Оскільки ця модель є і більшою, і складнішою, ніж те, що ми робили раніше, ми розділимо побудову моделі та досліджуємо її науково на дві окремі види діяльності. Передбачається, що діяльність 3 та активність 4 виконуватимуться послідовно з одним наступним близьким до іншого.
    • 3.2: Вивчення орбіти Місяця
      Орбіта Місяця надзвичайно складна, і все ж наймолодша дитина у вашому класі може зрозуміти основи того, як Місяць рухається через простір. Однією з найважливіших навичок успішного навчання STEM є можливість розбивати складні речі на невеликі компоненти, які легко зрозуміти. Як тільки ваші учні завершать ці прості заходи, вони будуватимуть фрагменти концептуальної моделі Місяця та її орбітального руху навколо Землі.
    • 3.3: Обертання та революція
      Ми знову використаємо модель системи Земля-Місяць, але ця діяльність змушує дітей по-іншому думати про нашу наукову модель; це також допомагає учням зрозуміти різницю між обертанням (тілом, що обертається навколо внутрішньої осі) та обертанням (одне тіло кружляє навколо іншого). Ці два рухи, як правило, незалежні один від одного.