Fysik Vårt solsystem, universum (livet universum och allting=42;)

Transkript

1 Fysik Vårt solsystem, universum (livet universum och allting=42;) (Bild: Patrik Cavallini; Soluppgång vintersolståndet.) I detta avsnitt ska vi börja med att titta på hur vårt solsytem är uppbyggt. Mycket av det vi nu gör kommer vi att göra på matematiken, så för båda klasserna vore det bäst om vi bakar ihop detta med kapitlet i geometri. Vi kommer att gå igenom följande begrepp: vinklar trianglar cirklar omkrets area vinkelsummor vinkelhastighet olika geometriska former skala Paraply, aluminiumtejp, koaxialkabel, islandsspat, träpinnar, passare, färgpennor, astronomiska tabeller. Dessa är alla begrepp som vi kommer att studera i K5 i matteboken samt i de delar som berör universum. Vissa delar av detta kapitel har vi tittat på i kemin, men vi kommer eventuellt att göra någon labb om detta som repetition (densitet, kanske som lufttryck; väga luft). Vi kommer alltså att både ha fysik, geometri och matte på NO-lektionerna, men geometrikapitlet avklaras

2 samtidigt. Först kommer vi att titta på generellt med demonstrationer hur solen går upp och ned och hur årstiderna skapas. Hur solsystemet är uppbyggt och planeternas inbördes ordning. Jag hoppas att vi kan göra ett studiebesök hos VARF i Åkesta, halvvägs till Skultuna. Detta studiebesök sker kvällstid och vi kommer då att byta bort några lektioner dagtid. Vi ska göra en labb med solen och tre träpinnar. Med dessa hoppas jag kunna ge er förståelse för hur jorden roterar kring solen samt hur man med dessa kan finna kompassriktningar samt räkna ut vad klockan är. På denna labb får vi nytta av räta linjer, cirklar, hur vi kan beskriva en del av en irkel med en rät linje, trianglar, samt vinklar och vinkelhastigheter. Vi ska med hjälp av göra en slags karta med hjälp av cirklar, tidpunkter och grader och kan på så sätt se när och var olika himlakroppar stiger upp över horisonten samt när de står i zenit och när de sjunker under horisonten. Efter detta borde vi ha förstått begreppen som jag räknat upp ovan.

3 Stjärnor Våran sol är en stjärna precis som alla andra i universum. (Bild: Kelvinsong; Avsåndet till solen är km, eller 8 ljussekunder. Vad är en ljussekund? Vad är ett ljusår? Hur många km är ett ljusår? Solen är en gasbubbla som glöder genom en kärnreaktion. En kontinuerlig explosion. Den består till stora delar av väte, H, och helium He. Helium isolerades på jorden 1895 av två SVENSKA kemister. Helium kommer av namnet på den grekiske solguden Helios. Solytan kallas fotosfären, även det grekiska. Den har en temperatur på 6000 C. Längre in i solen är det C. Absoluta nollpunkten är -273,15 C. Påminn dig själv vad som händer med atomer och molekyler när temperaturen ökar respektive minskar. Titta gärna i sista kapitlet i kemin om hur t.ex. vattenmolekylerna rör sig när vattnet är i flytande form och hur de är ordnade när vattnet är hårdfruset, samt tänk på hur väteatomerna rör sig vid C. Då kan man tänka sig att trycket inuti solen är högt nog att blåsa upp bubblan. När bränslet är slut så slocknar brasan och det blir kallt och mörkt. Men dit dröjer det år och lite till. Galileo Galilei konstruerade den första kikaren. Med den kunde man se mycket av vårt solsystem. Stjärnorna består av olika ämnen som man senare med analys av spektrat från stjärnan kunde se vad de innehöll. Det mesta vi vet om

4 rymden är bara slutsatser av vad vi sett och fysikens lagar. Om vi observerar solen får vi ALDRIG titta direkt på den. Vi kan göra projektioner eller titta på den med speciella filter. Om vi använder ett teleobjektiv för att fotografera solen, så är risken stor att solenergin som fokuseras i linssystemet splittrar linserna av den plötsliga upphettningen som sker. Med ett paraply, aluminiumtejp och en kastrull kan man koka vatten eller steka ägg en solig dag. Om vi skuggar solskivan, eller vid en total solförmörkelse så kan man se ett dimmigt moln kring solen. Det är solens atmosfär, koronan. (Bild: Luc Viatour / Total Solar eclipse 1999 in France. * Additional noise reduction performed by Dilif. )

5 Även solen har fläckar, är ett känt talesätt som betyder att inget är felfritt. Solytan har fläckar som kommer och går. Fläckarna är områden med något lägre temperatur än den ljusa ytan. Våra ögon ser dessa dock som mörkare delar. På gymnasiet får ni lära en om svarta kroppar. (En kropp inom fysiken är ett föremål, vilket som helst.) Solen roterar ett varv kring sin egen axel på 25 dygn. Detta medför att solens magnetfält får ett spiralliknande utseende. (Bild: NASA. Fri från upphovsrätt). På bilden från centrum: Solen, mercurius, venus, jorden, mars, jupiter. Man kan naturligtvis inte se magnetfältet med blotta ögat.

6 Protuberanser, är gasmoln som kastats ut från solen och som ligger i solatmosfären veckovis. I bakgrunden en FLARE, engelska, fackla. En kraftigare blixt som varar några minuter, men avger stark strålning av olika sort. I åk9, ska vi titta närmare på olika typer av strålning. Några av dessa partiklar träfar jorden och bildar norrsken, aurea borealis, när de träfar jordens magnetfält. (Bild: NASA. fri upphovsrätt. Protuberans fotad från NASA:s Solar Dynamics Observatory.)

7 (Bild:"Aurora australis " by NASA fri upphovsrätt) Norrsken över Australien. (Bild: "Jupiter.Aurora.HST.UV", NASA, fri upphovsrätt.) Norrsken på Jupiter.

8 Solsystemet (Bild: NASA, fri upphovsrätt) Solsystemets position i vår galax.

9 (Bild:Lsmpascal, #/media/file:planets_and_sun_size_comparison.jpg) Solen och planeternas inbördes storlek....och position nedan. (Bild: NASA, fri upphovsrätt)

10 Man kan göra en labb med papper och linjal, eller krita och asfalt i skala. Denna visar det ofantliga avstånd planeterna befinner sig på från solen. Denna labb kanske vi kan göra när vi lärt oss om skala, vinklar och avstånd. Eller för den intresserade att göra själv hemma. Jag gjorde den i vardagsrummet när jag var 14 år och upptäckte ett och annat. Asteroider är större gruskorn i rymden som håller sig bl.a. i solsystemet i egna banor. Ceres är den största med en radie på 1000km. Tillräckligt för att bli rund som en planet. Jorden är enligt senaste (2014) mätningar svagt päronformad. Planeterna Merkurius (Bild: NASA, fri upphovsrätt).

11 Merkurius sedd från nordpolen. Blå- lågland; röd 10km höga berg. Den är solens närmaste planet och för liten för att hålla en atmosfär. Därför blir markytan 650C på dagen och -180C på natten. Jämför med skriften i kemi, vilka ämnen som fryser vid vilka temperaturer och fundera på om det går att ha någon atmosfär vid dessa låga temperaturer. Planeten är mindre än vissa av månarna kring Jupiter eller Saturnus. Merkurius har fått sitt namn av Mercurius, retorikens, tjuvarnas och handelns gud. Venus (Bild: NASA, upphovsrättssfri) Maat Mons på Venus. 8Km högt berg. Radarbild. En jordliknande planet med en yta på 480C. Atmosfären består av CO2 och är cirka 90 gånger tjockare än jordens. Eftersom CO2 bildar tjocka moln kan man inte se utan direkt, därför har man tagit radarbilden. Det är den starkast lysande planeten på himlen. Venus är den romerska kärleksgudinnan.