Tellurium. Uživatelský manuál

Transkript

1 Tellurium Uživatelský manuál

2 Základní informace Tellurium je model, jehož pomocí můžeme demonstrovat pohyby Země a Měsíce okolo Slunce. Název pochází z latinského slova tellus, které označuje Zemi. Obsahuje 1 dřevěný podstavec 1 podstavec pro Slunce 1 podstavec pro Zeměkouli 1 krátkou sluneční osu 1 dlouhou zemskou osu 1 diagonální rameno 2 soupravy disků s kalendářem 1 Slunce 1 Zeměkouli 1 Měsíc s osou a držadlem 1 kapesní svítilnu 1 figurku 1 návod k použití (anglicky)

3 Tellurium není přesná replika skutečnosti, ale model určený k vysvětlení principů střídání dne a noci, léta a zimy, či k zobrazení pozice Měsíce. Proporce těles jsou značně odlišné od skutečnosti. Ve srovnání s průměrem Zeměkoule (v tomto případě 10 cm) by velikost Slunce musela být 11 metrů, vzdálenost Země od Slunce by čítala metrů a Měsíc by byl od Země vzdálen 3 metry. Jelikož je téměř nemožné dodržet tyto poměry, vzdálenosti a velikosti těles byly upraveny. V důsledku těchto změn se liší astronomické jevy. Jelikož jsou si Země a Měsíc mnohem blíže, jev jako zatmění Slunce, ve skutečnosti vzácný, je zde mnohem častější. Totéž platí o zatmění Měsíce. Dále je sluneční světlo promítáno ve tvaru kulovitého paprsku (pomocí kapesní svítilny), čímž hranice Severního Polárního kruhu přesně neodpovídá skutečnosti. Nicméně nic z toho nemění principy fungování našeho modelu. K zapnutí svítilny je třeba pootočit její hlavicí. Abyste si nastavili svítilnu co nejlépe, držte ji vedle Slunce tak, aby světlo ozařovalo Zemi. Otáčejte hlavou svítilny, dokud nezmizí tmavší skvrna v paprsku světla a světlo neosvítí celou Zeměkouli. Poté umístěte svítilnu do otvoru ve Slunci a soustřeďte paprsek světla na Zemi. Toto vyžaduje částečně zateměnou místnost. Země Země je planeta, na které je více vody, než pevniny. Rovník je zvýrazněn. Země se otáčí kolem své osy. Zemská osa není kolmá k rovině, ve které Země obíhá Slunce, ale je nakloněna v úhlu 23 stupňů. Při pohledu shora se otáčí v protisměru hodinových ručiček. Směr otáčení je označen šipkou na jejím podstavci. Měsíc Měsíc je vesmírné těleso o velikosti přibližně jedné čtvrtiny Země. Připevňuje se pod Zemi pomocí držáku, a tak může obíhat kolem Země. Při pohledu shora rotuje kolem Země proti směru hodinových ručiček. Model Měsíce se nemůže otáčet kolem své osy, proto je k Zemi natočen stále stejnou stranou tak je tomu i ve skutečnosti. Slunce Slunce je zdrojem tepla a světla v naší Sluneční soustavě. Jeho světlo odrážejí planety a měsíce. Slunce obíhá kolem své osy, která je kolmá k zemské rovině. Velikosti a vzdálenosti v Telluriu Náš model Země má průměr 10 cm a Měsíc 2,5 cm. Jestliže chcete dětem ukázat skutečné parametry ve Sluneční soustavě za použití těchto dvou modelů, budete potřebovat Slunce s průměrem 11 m (zkuste ho například nakreslit na školní dvůr). Země a Měsíc by v našem případě byly od sebe vzdáleny 3 m, zatímco Zemi by od Slunce dělilo m! Děje V Telluriu lze simulovat tři základní děje mezi Sluncem, Zemí a Měsícem. 1. Země se neustále otáčí kolem své osy. To způsobuje střídáni dne a noci a můžeme vidět posuny Slunce, Měsíce a hvězd po obloze. 2. Měsíc obíhá kolem Země téměř 4 týdny, což způsobuje jeho různé fáze. 3. Země (spolu s Měsícem) obíhá okolo Slunce jeden rok, tím je způsobeno střídání ročních období. Také můžeme na obloze během roku pozorovat různá souhvězdí.

4 Při pohledu shora na Severní pól, probíhají veškeré rotace proti směru hodinových ručiček, víceméně po kružnici (obíhají po elipse blízké kružnici). Den a noc Díky zemské rotaci a osvětlení Země baterkou jasně vidíme princip střídání dne a noci. Když připevníte figurku na rovník lepící páskou, můžete dětem ukázat, že její stín je v poledne nejkratší (když je Slunce v nadhlavníku), a naopak se prodlužuje při začátku západu Slunce, kdy je Slunce téměř na obzoru (to vše z pohledu figurky). Také lze ukázat, že Slunce vychází na východě (jsme-li v Evropě, tak směrem od Asi) a zapadá na západě (směrem k Americe). Na rovníku jsou dny a noci téměř stejně dlouhé. Na polárních kruzích (nejsou zobrazeny) Slunce jeden den v roce nevychází ani nezapadá. Počet dní za rok, kdy Slunce nevychází nebo nezapadá, se úměrně zvyšuje směrem od polárních kruhů k pólům. Na pólech Slunce nikdy nezapadá šest měsíců (polární den) a dalších šest měsíců nikdy nevychází (polární noc). Fáze Měsíce Tak jak Měsíc obíhá kolem Země, vidíme z naší perspektivy různé části Měsíce odrážející sluneční světlo. K jasnému zobrazení fází Měsíce, natočte lehce svítilnu tak, aby směřovala na Měsíc. Aby byly fáze vidět zřetelně, děti by se měly na Měsíc dívat zpoza Země (viz obrázek), jelikož jsou viditelné pouze z ní. Směrem od Slunce měsíční fáze vidět nejsou. První čtvrť V této fázi vidíme pouze pravou stranu Měsíce. Když je Měsíc ve své nejvyšší pozici, Slunce je napravo od Země a osvětluje pravou stranu Měsíce. Zde vidíme jen kousek pravé části, protože tato část odráží sluneční světlo k Zemi. Jasně vidíme hranici mezi dnem a nocí. A je také zjevné, že světlo přichází od východu. Úplněk Slunce je teď na stejné straně Měsíce jako Země a osvětluje Měsíc po celé ploše, kterou také vidíme.

5 Poslední čtvrť Teď vidíme pouze levou stranu Měsíce. Slunce je nalevo od Země, takže osvětluje jen levou stranu Měsíce. Nov Při tomto jevu Měsíc nevidíme, jelikož Slunce svítí na jeho odvrácenou stranu. Měsíci trvá zhruba 4 týdny, než oběhne kolem Země. Jestliže začneme novem, první čtvrť se objeví za týden, o další týden později pozorujeme úplněk a za další týden vidíme poslední čtvrť. Mezi fázemi uplynuly zhruba 4 týdny. Zatmění Měsíce nastává v okamžiku, kdy Měsíc prochází stínem Země. K zatmění Slunce dochází, když Měsíc vrhá stín na zemský povrch. Vzhledem k tomu, že Měsíc nerotuje přesně v zemské-sluneční rovině (častěji se pohybuje nad nebo pod zemským stínem) nedochází k zatmění Měsíce při každém otočení. To samé platí pro zatmění Slunce. Shodou okolností trvá Měsíci otočit se kolem své osy stejnou dobu, jakou mu trvá oběhnout Zemi, proto z daného bodu na Zeměkouli stále vidíme stejnou stranu Měsíce. Roční období Ve vesmíru má zemská osa stálou pozici (viz obrázek). Během své cesty kolem Slunce, je k němu Země natočená pokaždé jinou částí. Toto můžete znázornit otáčením Země kolem Slunce a nastavením příslušných měsíců ve směru černé šipky.

6 Zima na Severní polokouli Léto na Severní polokouli Užitečné rady: Použití figurky Pro mladší děti by bylo dobré připevnit např. figurky z Lega lepící páskou na Zeměkouli. Takto se lépe vžijí do situace. Například můžete jednu figurku umístit do Evropy a druhou do Austrálie, aby viděly, že zatímco jeden spí, druhý si hraje. Také jim můžete ukázat, že jsou k sobě navzájem vzůru nohama. Můžete demonstrovat, že obě figurky vidí fáze Měsíce v jinou dobu, ačkoli vidí stejnou fázi. Umístěním figurky na rovníku můžete předvést, že stíny se mění mnohem méně, než když je figurka blíže k pólům. Předškoláci S předškolními dětmi je důležité začít pracovat nejprve se samostatnými tělesy a model sestavit až později pro ukázání pohybů. Jinak by si mohly myslet, že všechny ty rámy a tyče existují i ve skutečnosti. Skutečné vzdálenosti Také ukažte dětem skutečné vzdálenosti, aby si nemyslely, že Měsíc je tak blízko k Zemi a Země zase k Slunci. Mnoho dětí si myslí, že Slunce je pouhá ohnivá koule, ani ne metr velká, protože takhle vypadá na obloze (následkem toho předpokládají, že je Slunce blízko).

7 Kód produktu: Odborní poradci: Prof.Peter Barthel Kapteyn institute - Groningen Autor uživatelského návodu: Karin Heesakkers Překlad: StarChild s.r.o. Konstantinova 1496/44, Praha 4 Tel web: info@starchild.cz Nienhus, v České republice zastoupený firmou StarChild s.r.o., vyrábí a distribuuje výukové materiály. Věnuje velkou pozornost kvalitě a bezpečnosti každého produktu. Aby výrobky Nihenius fungovaly správně, je třeba někdy použít ostré, nebo malé předměty, které by při špatném zacházení mohly být spolknuty nebo by mohly způsobit zranění. Výrobky proto nejsou vhodné pro děti mladší tří let a vždy musí být používány pod dohledem dospělé osoby. Uchovejte tyto instrukce, aby se každý uživatel mohl sám informovat o způsobu, jakým mají být výrobky používány. Nienhuis B.V. Industriepark 14, 7021 BL Zelhem - Holland Tel , Fax Internet: info@nienhuis.nl