MODELI OSONČJA - WordPress.com

Transcription

MODELI OSONČJA - WordPress.com
MODELI OSONČJA
Naš sončni sistem
Za razumevanje in ponazoritev sestave našega sončnega sistema se pogosto
poslužujemo najrazličnejših risb, sestavljenih fotografij in tudi modelov našega
osončja.
a) vrstni red planetov in približna velikostna razmerja
Čeprav je razvidno, da je Jupiter največji med planeti, podoba še vseeno ni
dovolj natančna; Jupiter bi moral biti 10-krat manjši od Sonca in hkrati 10-krat
večji od Zemlje ( merjenje premerov ).
b) planeti in njihove tirnice okrog Sonca
c) modeli osončja
Za boljšo ponazarjanje gibanja planetov okrog Sonca in vrtenje Lune okrog
Zemlje, so bili izdelani celo »delujoči modeli« ( izdelani podobno, kot urni
mehanizmi ).
Ti modeli so s svojo zapleteno zgradbo predstavljali ( pred par stoletji ) vrhunski
dosežek takratnih »mojstrov rokodelstva«.
Čeprav so vsi ti »poskusi«, ustvariti verno sliko zgradbe in delovanje našega
osončja, v veliki meri prispevali k boljšemu razumevanju »vesoljske mehanike«,
pa vseeno imajo veliko »pomanjkljivost«, saj ne upoštevajo velikostnih razmerij
med nebesnimi telesi, kakor tudi ne ogromnih razdalj med njimi.
Lahko le delno upoštevamo velikostna razmerja ali le razdalje med njimi.
Ne moremo hkrati na enem modelu (primerno velikem za normalno
opazovanje) upoštevati obojega.
MODEL NAŠEGA SONČNEGA SISTEMA
Kljub gornjim ugotovitvam o nesorazmerjih, ki nastajajo zaradi ogromnih razlik
med velikostmi nebesnih teles in tudi zaradi velikanskih medsebojnih razdalj,
poskusimo nekako »izdelati« model, ki bi naj bil vsaj približno slika našega
osončja.
Model mora zadostiti dvema osnovnima zahtevama:
- velikost nebesnih teles ( tudi najmanjšega ) mora biti dovolj velika, da je
dobro vidna s prostimi očmi in
- razdalje med nebesnimi telesi ( tudi največje ) morajo dovolj majhne, da
je model možno postaviti ( pa čeprav morda na veliko večjem terenu, kot
bi morda pričakovali ).
Kaj je sploh model ?
Primer:
Model ( ali tudi maketa ) zgradbe je pomanjšana kopija zgradbe.
Npr.: zgradba : model = 100 : 1 ; pomeni, da so na modelu vse
dimenzije 100- krat manjše ( 1m na zgradbi predstavlja 1cm na
modelu ).
A) Model dela našega osončja: med Soncem in Zemljo
Izhodišče: zmanjšajmo osončje tolikokrat, da bo razdalja Zemlja –
Luna le 1 m ( 1 meter ).
a) Dejanska velikost:
b) Pomanjšana velikost:
Razdaljo Zemlja – Luna, ki meri 380 000 km smo zmanjšali na 1m (1 meter),
kar predstavlja 380 000 000 kratno zmanjšanje (380 000 000 m na 1 m ).
Zmanjšanje razdalje Zemlja – Luna zahteva ravno tolikokratno zmanjšanje
vseh drugih podatkov.
Tako dobimo ( grobo zaokrožene ) vrednosti:
- premer Zemlje
- 3 cm
- premer Lune
- 1 cm
- premer Venere
- 3 cm
- premer Merkurja – 2 cm
- premer Sonca - 300 cm
Ustrezno zmanjšamo še razdalje med Soncem in planeti, ter vse skupaj
prestavimo na nogometno igrišče.
Dobimo naslednjo sliko:
Iz slike je jasno razvidno, da pri zmanjšanju Lune na le 1 cm premera ( ima
Zemlja samo 3 cm, Venera samo 3 cm in Merkur 2 cm ) je zaradi ogromnih
razdalj med njimi nogometno igrišče premalo za postavitev tega modela,
saj je Sonce ( kot žareča krogla ) oddaljeno kar 4 dolžine nogometnega
igrišča.
Torej so 3 planeti in Luna »komaj vidne drobne kroglice«, ki so »izgubljene«
v ogromnem prostoru 4 nogometnih igrišč. »Vesoljski prostor« med Soncem
in Zemljo je skoraj popolnoma prazen.
B) Model » OD SONCA DO MARSA«
Ker je prejšnji model še vedno prevelik, ga še zmanjšamo.
Tokrat bomo postavili Sonce (»žogo«) na sredino nogometnega igrišča.
Sonce ima velikost nogometne žoge, planeti pa le glavo bucike.
C) MODEL NAŠEGA OSONČJA
Če hočemo planete vsaj videti, jih bolj od glave bucike ne smemo zmanjševati.
Celotno naše osončje bo torej imelo podobo modela »Od Sonca do Marsa«, le
slika bo dopolnjena še s preostalimi planeti.
Zaradi velikih razdalj bo seveda potrebno precej povečati potreben prostor za
namestitev vseh planetov.
Model izgleda takole:
Podatki na sliki modela so:
- premeri Sonca in planetov so v mm ( milimetri )
- razdalje med planeti so v m ( metrih )
Torej bi najbolj oddaljen planet ( Neptun ) bil celih 900 m oddaljen od Sonca.
Drugače povedano: za takšen model je potrebnih 10 nogometnih igrišč.
Ob tem pa ne smemo pozabiti na velikosti Sonca in planetov.
Na 10
-
nogometnih igriščih je torej:
1 nogometna žoga ( Sonce – premer 30 cm ),
2 oreha ( Jupiter – 3cm in Saturn 2 cm )
2 lešnika ( Uran in Neptun po 1 cm )
5 bucik
( glavice debeline od 1/2mm do 3 mm )
Morda v premislek še dejstvo, da so pri modelu vsi planeti na isti strani Sonca.
Koliko prostora bi dejansko potrebovali, če bi planeti zares krožili okrog Sonca?
Koliko nogometnih igrišč bi potrebovali za »nemoteno« kroženje vseh planetov
okrog Sonca?
Na to vprašanje si poskusite odgovoriti sami!
ZAKLJUČEK
Verjetno se vsi strinjamo z dejstvom, da dobimo mnogo boljšo predstavo o
nekem večjem predmetu s pomočjo modela, ki je izdelan v manjšem merilu,
vendar v pravilnem razmerju med velikostmi posameznih delov.
Primeri, ki jih vsi dobro poznamo:
- MAKETA
- ZEMLJEVIDI
- GLOBUS
- OSONČJE
- 1 : 100 ( 1 cm na maketi predstavlja 1 m v naravi )
- npr. nogometno igrišče
- 1 : 100 000 ( 1 cm na zemljevidu je 1 km v naravi )
- npr. stenski zemljevid Slovenije
- 1 : 30 000 000 ( 1cm predstavlja 300 km )
- npr. globus premera 40 cm
- vsa ta razmerja so premajhna; razdalje in velikosti pa
prevelika
Osnovni namen tega prispevka je vsaj malo približati »pravo sliko« o velikostih
in razdaljah v našem osončju.
Hkrati pa menim, da sedaj vemo, zakaj ni možno izdelati »verodostojnega«
modela našega osončja, ki bi hkrati upošteval velikosti Sonca in planetov ter tudi
razdalje med njimi. ( Upoštevamo lahko samo velikosti ali pa samo medsebojne
razdalje. )
IN ŠE NEKAJ PODATKOV – PO SVOJE ZANIMIVIH
a) Razdalje:
-
Zemlja – Luna – 1,3 svetlobne sekunde
Zemlja – Sonce – 500 svetlobnih sekund ( 8 min. in 20 sekund )
Osončje
- 1 svetlobni dan
Naša galaksija premer – 100 svetlobnih let
Najbližja galaksija – Andromeda – 2 milijona svetlobnih let
b) Hitrosti:
-
vrtenje Zemlje okrog svoje osi – 1-krat na dan – 490 m/s
( kraji na ekvatorju – nadzvočna hitrost )
kroženje Zemlje okrog Sonca - 1 krat na leto – 30 km/s
( skoraj 100-kratna zvočna hitrost )
c) Promet:
Če se Zemlja vrti s takšno hitrostjo okrog svoje osi, dajmo to koristno
uporabiti v prometu. Kaj mislite, bi šlo??
PROMET – PREVOZI – »DVIGNEMO SE IN MALO POČAKAMO, DA SE
ZEMLJA ZAVRTI IN PRISTANEMO«
»ALI NI ČUDOVITO, ENOSTAVNO, POCENI IN ZELO ZELO HITRO«.