Dołącz do czytelników
Brak wyników

Kącik małego odkrywcy

2 lipca 2018

NR 18 (Czerwiec 2016)

Odkrywamy tajemnice kosmosu

0 409

Kosmos od dawna wzbudzał w ludziach tęsknotę do poznania jego niezliczonych tajemnic i zapraszał ich do wędrówki po bezkresnych przestworzach. Podsycał wyobraźnię, ale i lęk przed czymś, co czasem niesie ze sobą nieznane. Na szczęście rozwój nauki i wysokich technologii umożliwił wyjaśnienie wielu mrocznych tajemnic kosmosu i tym samym  otworzył nowe drogi do kolejnych odkryć. I chociaż dzisiaj o kosmosie wiemy bardzo dużo, to wiedza ta jest wciąż jeszcze zaledwie malutką kropelką w ogromnym oceanie, którego brzegów niestety nikt jeszcze nie ujrzał. 

Dlaczego warto jak najwcześniej rozbudzać w dzieciach kosmiczne zainteresowania i pasje? Dlatego, że sektor kosmiczny to w przyszłości pewne miejsca pracy dla wielu ludzi wykonujących różne zawody (nie tylko dla kosmonautów), to pole do popisu dla naukowców, odpowiednie miejsce dla rozwoju najprzeróżniejszych pasji. Im prędzej uda się nam „oswoić” kosmos, tym mądrzej i lepiej go wykorzystamy dla siebie i przyszłych pokoleń.

Zajęcia związane z odkrywaniem tajemnic kosmosu proponuję zacząć od skierowanego do uczniów pytania: Czy ktoś z was już był w kosmosie? To pytanie zwykle wywołuje uśmiech na twarzach dzieci, zaprzeczenie lub skłania do odpowiedzi typu: ,,Byłem, ale tylko we śnie”. Wówczas należy zachęcić uczniów do wyjaśnienia pojęcia «kosmos» (np. z wykorzystaniem słownika czy internetu). Po chwili okaże się, że każde dziecko było (i jest) w kosmosie, gdyż Ziemia, wszystko co jest na Ziemi i otaczająca ją atmosfera są częścią kosmosu. Nie jest więc konieczna rakieta kosmiczna, by dokonywać „kosmicznych podbojów”. I to będzie pierwsze znaczące odkrycie związane z kosmosem. Warto przy tym dopowiedzieć, że w ten sposób myślimy o kosmosie jak o wszechświecie. 

Astronauci wyjaśniają pojęcie «kosmos» trochę inaczej – jest to przestrzeń, która zaczyna się w odległości około 100 km nad Ziemią, czyli tam, gdzie przyciąganie ziemskie jest znikome. I według tej teorii z Bielska Podlaskiego do Warszawy jest dwa razy dalej niż do kosmosu…

Kolejnym etapem zajęć może być obejrzenie rakiet skonstruowanych przez pasjonatów kosmosu (należy zwrócić uwagę dzieci na aerodynamiczny kształt rakiet pozwalający łatwiej przecinać powietrze, które może szybko poruszać się wzdłuż lecącego obiektu) oraz filmów edukacyjnych o tematyce kosmicznej, np:

  • //youtube.com/Misja w kosmosie; odc. 1 – 12 min. 11 sek.
  • //youtube.com/Misja w kosmosie; odc. 2 – 12 min. 5 sek.
  • //youtube.com/Misja w kosmosie; odc. 3 – 11 min. 25 sek.
  • //youtube.com/A w przestrzeni kosmicznej ręce myjemy w ten sposób – 8 min. 34 sek.
  • //youtube.com/Ziemia z kosmosu – 1 godz. 29 min. 44 sek.
  • //youtube.com/Ziemia widziana z kosmosu – film NASA – 3 min. 42 sek.

Dobrze dobrany materiał dydaktyczny, oparty na rzetelnej wiedzy naukowców i wykorzystaniu czujników satelitów ukaże misterne mechanizmy, które kształtują każdą sekundę i stymulują bicie każdego serca na naszej planecie. 

Następnie nauczyciel proponuje młodym odkrywcom wykonanie kilku wybranych, prostych eksperymentów związanych z odkrywaniem kolejnych tajemnic kosmosu.

Zbudować rakietę kosmiczną? Każde dziecko to potrafi!

Skonstruowana w mgnieniu oka ze zwykłego balonika i jeszcze kilku drobnych elementów „rakieta” ułatwi dzieciom zrozumienie, w czym tkwi tajemnica startu prawdziwej rakiety kosmicznej.

Należy przygotować:
■     balon,
■     gładki sznurek o długości 4–5 m,
■     pasek papieru o szerokości 5 cm,
■     taśmę klejącą.

Zwinąć pasek papieru w rulon i skleić za pomocą taśmy. Powstanie rurka, przez którą należy przeciągnąć sznurek. Końce sznurka przywiązać np. do dwóch krzeseł w taki sposób, aby był on napięty. Następnie nadmuchać balon i zaciskając jego otwór przykleić taśmą do papierowej rurki na sznurku. Po chwili puścić balon i …

Co się okaże? Powietrze wyleci przez otwór balonu do tyłu z wielką prędkością, a balon pomknie w przeciwną stronę.

Co to ma wspólnego z rakietą kosmiczną? Start prawdziwej rakiety wygląda podobnie jak w przeprowadzonym eksperymencie. Zarówno „balonowa”, jak i prawdziwa rakieta tuż przed startem wyrzuca dużą ilość gazów, które powodują wypchnięcie rakiety w kierunku przeciwnym niż wylatywał gaz. Oczywiście oderwanie od Ziemi rakiety ważącej tyle co 100 autobusów (pokonanie siły grawitacji) wymaga ogromnej ilości gazu, który powstaje ze spalanego paliwa rakietowego. Za to już w minutę po starcie rakieta leci szybciej niż samolot myśliwski.

Praktyczna rada kosmiczna:
Jeśli już będziemy w kosmosie i zechcemy coś zanotować – to czym? Długopisem, czy ołówkiem?
Zdecydowanie ołówkiem! Dlatego, że podczas pisania ołówkiem (dociskania go) powstaje tarcie wystarczające do skruszenia grafitu i zostawienia śladu na papierze. Zaś podczas pisania długopisem potrzebna byłaby siła grawitacji powodująca wypływanie tuszu, a na to w przestrzeni kosmicznej specjalnie liczyć nie można…

Na czym polega przezwyciężanie siły ciężkości i jak to się dzieje, że planety krążą po orbitach? 

Eksperyment I

Oto prosty eksperyment, który pomoże małym odkrywcom zrozumienie tego mechanizmu.

Należy przygotować:
■     plastikowy kubek,
■     oprawkę od długopisu,
■     sznurek,
■     szpulkę nici, 
■     drobne klocki lub makaron,
■     dziurkacz.

Za pomocą dziurkacza zrobić w ściance kubeczka (tuż pod krawędzią) 2 symetryczne otwory. Sznurek złożyć wpół i przeciągnąć wolne końce przez otwory kubka, po czym na końcach zawiązać supełki. Przeciągnąć złożony podwójnie sznurek przez oprawkę długopisu. Końcem tego sznurka przywiązać szpulkę nici. Napełnić kubeczek makaronem lub klockami, postawić go na biurku. Chwycić oprawkę długopisu i wprawić w szybki okrężny ruch szpulkę.

Co się okaże? Kubeczek wraz z zawartością uniesie się do góry – ponad blat biurka. 

Jak to wyjaśnić? Ruch obrotowy szpulki tworzy siłę odśrodkową, która jest na tyle duża, że przezwycięża siłę grawitacji (przyciągania ziemskiego) i tym samym powoduje unoszenie się kubeczka ponad blatem biurka.

Dlaczego planety w Układzie Słonecznym poruszają się nie po liniach prostych, lecz po orbitach? Otóż orbitalny ruch planet w Układzie Słonecznym jest uwarunkowany wzajemnym przyciąganiem Słońca i planet. Dokładniej mówiąc, każde dwa ciała przyciągają się wzajemnie siłą zależną od ich masy i wzajemnej odległości. Siła dośrodkowa Słońca równoważy siły odśrodkowe planet. Jest przy tym tak duża, że zamienia ruch po linii prostej w ruch po okręgu, czyli po orbicie. Tak więc ruch planet po orbitach – to inaczej mówiąc walka sił: dośrodkowej Słońca i odśrodkowej każdej z planet krążących wokół Słońca.

Eksperyment II

Należy przygotować:
■     sznurek o długości ok. 1,5 m.
■     duże jabłko,
■     plastikową siatkę takiej wielkości, by dało się nią obwiązać jabłko.

Najpierw rzucić jabłko przed siebie kilka razy, używając różnej siły.

Co się okaże? Jabłko poleci tym dalej, im większej siły użyjemy. Spadnie za każdym razem na ziemię.

Później jabłko obwiązać siatką i mocno przywiązać do jednego końca sznurka (powinien to zrobić nauczyciel). Następnie uczestnicy eksperymentu stają w odległości kilku metrów od dziecka, które chwyta za wolny koniec sznurka i wprawia w ruch kołowy przywiązane jabłko, cały czas trzymając za sznurek, a potem go puszczając. 

Co się okaże? Jabłko będzie krążyło po „orbicie” wokół dziecka. Wystarczy jednak puścić sznurek (uwaga na bezpieczeństwo!) i owoc poleci krótko po linii prostej, potem po łuku, a potem spadnie.

Jak to wyjaśnić? Zaczniemy od wyjaśnienia 1. części eksperymentu: wprawienie ciała w ruch jest możliwe pod warunkiem nadania mu prędkości. Im większą prędkość nadawaliśmy jabłku, tym dalej ono leciało. Spadało na ziemię wówczas, gdy tę prędkość wyhamowywała siła tarcia spowodowana oporem powietrza. 

Gdy jednak kręciliśmy jabłkiem uwiąz...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 10 wydań magazynu "Życie Szkoły"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • Możliwość pobrania materiałów dodatkowych
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy