Úloha 2: Model zatmenia Slnka v teréne
Vytvorte model zatmenia Slnka. Ako Slnko použite gymnastickú loptu s priemerom približne 70 cm. Najprv spočítajte potrebné veľkosti telies a ich vzdialenosti, potom nájdite vhodne veľké guľôčky pre Zem a Mesiac a umiestnite ich do správnych vzdialeností. Nezabudnite na správne poradie telies.
priemer Slnka | 1 400 000 km |
priemer Zeme | 13 000 km |
priemer Mesiaca | 3 500 km |
vzdialenosť Zeme od Slnka | 150 000 000 km |
vzdialenosť Mesiaca od Zeme | 400 000 km |
Cieľ úlohy
Cieľom tejto aktivity je, aby si žiaci uvedomili obrovskú rozľahlosť medziplanetárneho priestoru a dokázali si predstaviť vzájomnú vzdialenosť telies vo vzťahu k ich rozmerom. Na všetkých ilustráciách a modeloch Slnečnej sústavy či zatmenia Slnka sú telesá prehnane veľké a veľmi blízko seba, model v reálnej mierke nie je viac-menej možné nakresliť. Vychádzka je vhodnou situáciou pre nápravu nevhodnej predstavy „tesnej“ Slnečnej sústavy.
Metodické poznámky pre učiteľa
■ Prípravu na uvedenú aktivitu je možné vykonať s predstihom v škole na vyučovacej hodine alebo doma v priebehu prípravy na fyziku. V časti riešenia ďalej uvádzame vypočítané hodnoty pre priemer lopty 70 cm, ale je možné použiť inú loptu. Ak je rozdiel vo veľkosti do cca 10 cm, nie je nutné pomer a veľkosti prepočítavať. Na názornosti situácie sa nič nezmení. Vlastnú realizáciu je potom vhodné vykonať pri vychádzke na ihrisko, v parku alebo na lúke.
■ Pozor na jednotky dĺžky. Nie je nutné prevádzať reálne dĺžky na metre, ale je nutné si uvedomiť, že všetky rozmery v modeli musia byť v rovnakých jednotkách a všetky dĺžky v reálnej situácii tiež. Vo vzorovom riešení pracujeme v reálnej situácii s kilometrami (pozri zadanie) a v modeli s metrami. Nič však nebráni previesť všetko na metre alebo naopak na kilometre a precvičiť navyše prevody dĺžkových jednotiek.
■ Demonštráciu je nutné vykonať na rovnej a voľnej ploche, aby boli všetky telesá navzájom viditeľné (neboli skryté medzi stromami a pod.). Je vhodné, aby malé telesá (Zem, Mesiac) vybraní žiaci držali v ruke. Pri položení na zem sa stratia a nebudú vôbec vidieť.
■ Vzdialenosť Zeme a Slnka stačí stanoviť približne krokovaním, na tvorbe predstavy to nič nezmení.
■ Pozor na správne poradie telies, Mesiac sa pri zatmení Slnka nachádza medzi Slnkom a Zemou.
■ Nestačí vykonať samotné výpočty, samotné čísla žiakom veľa nepovedia. Demonštráciu je nutné vykonať v skutočnosti. Iba tak vznikne u žiakov správna predstava.
Vzorové riešenie
Mierka modelu je 0,7 metra ku 1 400 000 kilometrom, t. j. 0,000 000 5 m/km
priemer Slnka | 1 400 000 km | 0,7 m |
priemer Zeme | 13 000 km | 0,006 5 m = 6,5 mm |
priemer Mesiaca | 3 500 km | 0,001 75 m = 1,75 mm |
vzdialenosť Zeme od Slnka | 150 000 000 km | 75 m |
vzdialenosť Mesiaca od Zeme | 400 000 km | 0,2 m |