Задача 1: Демонстрация на слънчево затъмнение
В затъмнена стая демонстрирайте как се стига до слънчево затъмнение. Използвайте по- слаб източник на светлина вместо модел на Слънцето. Използвайте различни по големина топки за модели на Земята и Луната, като спазвате съотношението между размерите им - Луната е приблизително 3 до 4 пъти по-малка от Земята. Осветете модела на Земята, разположете „Луната“ на подходящо разстояние между „Слънцето“ и „Земята“, а после наблюдавайте създаването на пълната сянка и полусянката върху „повърхността на Земята“.
Цел на задачата
Целта на тази дейност е учениците да разберат принципа на слънчевото затъмнение и зоните, намиращи се в пълна сянка и в полусянка. Те ще запомнят относителното положение на обектите при слънчево затъмнение, а именно в този конкретен ред: Слънце – Луна – Земя.
Методически бележки за учителите
■ Най-големият проблем е осигуряването на подходящ източник на светлина. Източникът трябва да е плосък, в идеалния случай той трябва да е кръг с диаметър от най-малко 20 см, а за предпочитане е той да е 30 см и повече. В същото време източникът трябва да е насочен, така че да не свети из цялата стая, а да осветява само „Луната“ и „Земята“. Препоръчително е източникът да е сравнително слаб (20 – 40 W крушка на разстояние 2 – 3 метра), така че помещението да не е изцяло осветено, а светлината да не се отразява от моделите. Идеален е тесен конусен рефлектор с диаметър 30 – 40 см. Възможно е също така да се използва по-голямо осветително тяло на тавана (полилей), което да е увито отстрани с непрозрачна материя и отгоре да е поставен конус (например върху полилея да е преметнато дебело яке, суитчър или пуловер). Тогава, разбира се, оптичната ос на експеримента е ориентирана вертикално и „Земята“ лежи на пода под полилея.
■ За изпълнение би било идеално да има стая с черни стени, поглъщащи разсеяната и отразената светлина. След това ограниченията, наложени на източника на светлина, може да не са толкова строги. (Слънцето също е всенасочен източник, който излъчва във всички посоки). Такава стая обаче, обикновено не е на разположение.
■ Препоръчително е да не държите модела на Луната в ръка, а да я поставите на пръчка (дълга пръчка), така че да не нарушава сянката на пръстите на ръката в проектираната сянка и полусянка.
■ Подходящи модели са например волейболна топка – за Земята и топка за тенис – за Луната; в краен случай и гимнастическа топка от 15 см – за Земята и топка за тенис на маса – за Луната.
■ Ако не са налични подходящи сферични плътни модели, сянката и полусянката могат да се проектират върху равна повърхност с помощта на кръгло светещо тяло, вижте фигурата. Зоните на сянката и полусенките все още са ясно видими, но моделът вече губи от реалността.
■ Най-важното е приготвянето на подходящ източник на светлина и добро затъмняване на помещението. Препоръчваме ви да подготвите и изпробвате всичко това предварително.
Примерно решение:
Това е качествена дейност и затова не е подходящо да се представя примерно решение. Конкретният начин на изпълнение на упражнението зависи от възможностите на изпълнителя (вж. бележките по-горе).