Úkol 2: Model zatmění Slunce v terénu
Vytvořte model zatmění Slunce. Jako Slunce použijte gymnastický míč o průměru přibližně 70 cm. Nejprve spočtěte potřebné velikosti těles a jejich vzdálenosti, potom najděte vhodně velké kuličky pro Zemi a Měsíc a umístěte je do správných vzdáleností. Nezapomeňte na správné pořadí těles.
| průměr Slunce |
1 400 000 km |
| průměr Země |
13 000 km |
| průměr Měsíce |
3 500 km |
| vzdálenost Země od Slunce |
150 000 000 km |
| vzdálenost Měsíce od Země |
400 000 km |
Cíl aktivity
Cílem této aktivity je, aby si žáci uvědomili obrovskou rozlehlost meziplanetárního prostoru a dokázali si představit vzájemnou vzdálenost těles ve vztahu k jejich rozměrům. Na všech ilustracích a modelech Sluneční soustavy či zatmění Slunce jsou tělesa přehnaně velká a velice blízkou sebe,model v reálném měřítku není víceméně možno nakreslit. Vycházka je vhodnou situací pro nápravunevhodné představy „natěsnané“ Sluneční soustavy.
Metodické poznámky pro učitele
■ Přípravu pro uvedenou aktivitu je možno provést s předstihem ve škole při vyučovací hodině nebo doma v průběhu přípravy na fyziku. V části řešení dále uvádíme vypočtené hodnoty pro průměr míče 70 cm, ale je možno použít jiný míč. Pokud rozdíl ve velikosti do cca 10 cm, není nutno poměr a velikosti přepočítávat. Na názornosti situace se nic nezmění. Vlastní realizaci je pak vhodné provést při vycházce na hřišti, v parku nebo na louce.
■ Pozor na jednotky délky. Není nutno převádět reálné délky na metry, ale je nutno si uvědomit, že všechny rozměry v modelu musí být ve stejných jednotkách a všechny délky v reálné situaci také. Ve vzorovém řešení pracujeme v reálné situaci s kilometry (viz zadání) a v modelu s metry. Nic však nebrání převést vše na metry nebo naopak na kilometry a procvičit navíc převody délkových jednotek.
■ Demonstraci je nutno provést na rovné a volné ploše, aby byla všechna tělesa navzájem viditelná (nebyla skryta mezi stromy apod.). Je vhodné, aby malá tělesa (Země, Měsíc) vybraní žáci drželi v ruce. Při položení na zem se ztratí a nebudou vůbec vidět.
■ Vzdálenost Země a Slunce stačí stanovit přibližně krokováním, na tvorbě představy to nic nezmění.
■ Pozor na správné pořadí těles, Měsíc se při zatmění Slunce nachází mezi Sluncem a Zemí.
■ Nestačí provést samotné výpočty, samotná čísla žákům příliš neřeknou. Demonstraci je nutno provést ve skutečnosti. Pouze tak vznikne u žáků správná představa.
Vzorové řešení:
Měřítko modelu je 0,7 metru ku 1 400 000 kilometrům, tj. 0,000 000 5 m/km.
| průměr Slunce |
1 400 000 km | 0,7 m |
| průměr Země |
13 000 km | 0,006 5 m = 6,5 mm |
| průměr Měsíce |
3 500 km | 0,001 75 m = 1,75 mm |
| vzdálenost Země od Slunce |
150 000 000 km | 75 m |
| vzdálenost Měsíce od Země |
400 000 km | 0,2 m |