XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Модель Солнечной системы
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Каждый человек любит смотреть на звёздное небо. Кто-то просто восхищается его красотой, кто-то о чём-то мечтает, а кто-то хочет разгадать загадки, которые таит в себе космос.
На сегодняшний день проблема изучения космоса стоит достаточно остро. В связи с интенсивным освоением космического пространства различными странами требуются специалисты в данной области. Но в рамках школьной программы на изучение астрономии выделяется недостаточное количество часов за счет чего учащиеся мало заинтересованы такой интересной и увлекательной дисциплиной.
Поэтому я решил изготовить модель Солнечной системы, которая поможет заинтересовать учащихся, познакомить с составом, особенностями расположения и движения отдельных планет, а также развить пространственное воображение.
Таким образом, данная исследовательская работа актуальна и значима в настоящее время.
Результаты работы можно использовать на уроках по предмету "Окружающий мир" и "Астрономия", а также для расширения кругозора во внеурочной деятельности.
В ходе выполнения работы, я бы хотел узнать, что такое Солнечная система и что входит в её состав, а также изготовить модель Солнечной системы.
Предмет исследования: Солнечная система.
Объект исследования: расположение планет в Солнечной системе.
Цель исследования: создание модели Солнечной системы.
Задачи исследования:
-
узнать, что такое Солнечная система и что входит в её состав;
-
изучить планеты Солнечной системы;
-
создать модель Солнечной системы.
Основная гипотеза – можно самому изготовить модель Солнечной системы, благодаря которой учащиеся смогут её изучать.
В работе я использовал следующие методы:
-
поиск информации из различных источников;
-
анализ полученной информации;
-
обобщение информации;
-
моделирование – создание и построение модели исследуемых объектов.
Глава I. Теоретическая часть
1.1. Основные сведения о Солнечной системе
Солнечная система — это система планет, состоящая из центральной звезды — Солнца и всех естественных космических объектов, вращающихся вокруг него. Сформирована около 4,57 млрд лет назад.
Николай Коперник (1473–1543) - польский астроном, первым открыл Солнечную систему и разработал гелиоцентрическую систему мира, в центре которой находится Солнце, а не Земля.
Солнечная система не единственная во Вселенной.
Полный космический адрес
Вселенная – Метагалактика - Сверхскопление Девы - Местная группа галактик - Галактика Млечный Путь - Галактический рукав Ориона -Солнечная система
Большая часть массы Солнечной системы приходится на Солнце.
Солнце состоит из водорода и гелия. Его масса больше массы Земли примерно в 332 946 раз. Расстояние до Земли: ~ 149,6 миллиона километров. Радиус в 109 раз больше радиуса Земли. Звезда производит энергию за счет непрерывных химических и термоядерных реакций, которые происходят внутри солнечного ядра.
Солнце относится к желтым карликам, которые живут в среднем 10 миллиардов лет.
1.2. Планеты Солнечной системы
Четыре ближайшие к звезде планеты составляют земную группу:
Меркурий; Венера; Земля; Марс.
Они относительно небольшого размера, состоят из твердых веществ, например, силикатов и металлов.
Четыре остальные планеты находятся на значительном отдалении, входят в состав группы газовых гигантов:
Юпитер; Сатурн; Уран; Нептун.
В отличие от земных планет, планеты-гиганты состоят не из твердых пород, а из газа, пыли и льда.
Ближе всего расположена к Солнцу самая маленькая планета Солнечной системы под названием Меркурий.
Расстояние до Солнца: 58 миллионов километров. Спутники: нет.
Назван в честь римского бога торговли.
Ее диаметр 4 640 км — почти ширина Атлантического океана. Вокруг Солнца оборачивается не за 365 дней, как Земля, а всего за 88 земных суток. Планета Меркурий обращена к Солнцу только одной стороной, поэтому здесь всегда светло и очень жарко. Температура достигает 400 градусов выше нуля. А на другой ее стороне царит вечный мрак и холод с температурой 270 градусов ниже нуля.
На расстоянии 108 миллионов километров от Солнца находится планета Венера. Спутники: нет. Названа в честь римской богини любви.
Она почти такого же размера, что и Земля. Ее диаметр 12 160 км, то есть на 500 км меньше диаметра Земли. Венера оборачивается вокруг Солнца за 225 суток. Кстати, известен такой странный факт, что Венера вращается в противоположном направлении, то есть с востока на запад.
Наша планета Земля расположена от Солнца на расстоянии 149,5 миллионов километров и, как мы уже знаем, оборачивается вокруг Солнца за 365 дней, что и считается земным годом. Таким образом, Земля является третьей от Солнца планетой. Диаметр: 12 756 километров. Спутники: Луна.Название планеты на многих языках мира, в том числе на русском, происходят от древних слов, обозначающих сушу.
Потом следует Марс. Его диаметр 6 720 км, что немного больше половины диаметра Земли. Его расстояние от Солнца равняется примерно 228 миллионам километров, а период обращения этой планеты вокруг Солнца составляет 687 земных суток. Спутники: Фобос и Деймос.
Назван в честь римского бога войны.
Температура на поверхности планеты достигает 0 градусов и может опускаться до минус 128 градусов. Там также бывают пылевые бури. А еще — очень сильное радиационное излучение, которое не останавливает атмосфера, как, например, на Земле.
На Марсе есть вода. Правда, в виде льда на полюсах планеты и пара в атмосфере, но все же есть.
За Марсом расположен целый пояс малых планет, которые называются астероидами. Их здесь десятки тысяч, и они разные по размеру.
Еще дальше от Солнца расположены планеты-гиганты. Самая большая планета Солнечной системы — Юпитер. Назван в честь римского бога-громовержца. Его диаметр 141 920 км, почти в 11 раз больше диаметра Земли. Имеет 95 спутников. Такое количество спутников объясняется мощным гравитационным полем. Юпитер находится от Солнца на расстоянии 780 миллионов километров и совершает полный оборот вокруг Солнца за 12 земных лет, то есть за 4300 земных суток.
Еще медленнее вращается вокруг Солнца огромная планета Сатурн -назван в честь римского бога времени. Известно 146 естественных спутников. Диаметр почти в 9 раз больше земного — 120 160 км. Свой путь она проходит за 29,5 земных лет, а ее расстояние от Солнца — 1,5 миллиарда километров.
Главная узнаваемая особенность Сатурна — его кольца (всего 7). Они состоят из миллиардов отражающих солнечный свет твердых тел размером от песчинки до скалы и более. Эти тела движутся по круговым орбитам и не сталкиваются друг с другом.
И совсем далеко от Солнца, куда едва доходят его лучи, находятся самые холодные планеты Солнечной системы — Уран и Нептун.
Уран — самая холодная планета Солнечной системы. Температура на ее поверхности опускается до минус 224 градусов. Ветер на Уране очень сильный: может разгоняться до 900 километров в час. У Урана тоже есть кольца, но их видно плохо, потому что они расположены под углом и не отражают свет.
Нептун состоит из водорода, гелия и метана. Последний придает планете красивый синий цвет.
В 2016 году астрономы из Калифорнийского университета Константин Батыгин и Майкл Браун сделали заявление о существовании еще одной планеты, находящейся на расстоянии от Солнца в 20 раз большем, чем Земля. Однако пока это заявление не подкреплено практическими заключениями и остается лишь теорией. А предполагаемое небесное тело пока называют «Девятой планетой».
Плутон не входит в Солнечную систему, потому что не соответствует одному из требований, которые предъявляются к планетам.
По одному из условий планета должна доминировать на своей орбите, то есть захватывать силой гравитации остальные объекты. Но на пути движения Плутона находится множество других тел (астероидов), которые он не вытолкнул со своей орбиты и не притянул в качестве своих спутников.
В 2006 году Международный астрономический союз переквалифицировал Плутон в новый класс объектов — карликовую планету. С тех пор в Солнечной системе официально 8 планет.
1.3. Малые тела Солнечной системы
Малые тела имеют то же происхождение, что и планеты: они образовались из общего протопланетного облака. Поэтому их возраст равен остальным объектам Солнечной системы.
Комета — это вращающееся вокруг Солнца по конической орбите небольшое небесное тело.
Внешне комета представляет собой туманный объект, за которым тянется хвост из пыли и газа. Для каждой из них свойственны свои характеристики: размеры, яркость. Замечено, что чем ближе комета находится к Солнцу, тем лучше она видна невооруженным глазом.
Средняя масса комет примерно в миллиард раз меньше массы нашей планеты. Поэтому сближение с ними не грозит человечеству никакими отрицательными последствиями.
Астероид — это небольшое небесное тело, вращающееся по орбите вокруг Солнца. По размерам и массе астероиды намного меньше планет, в масштабах Солнечной системы ничтожны. Однако при большой массе астероид может представлять большую опасность для землян: он способен причинить нашей планете большой вред.
Если диаметр похожего на астероид тела составляет менее 30 метров, то его относят к классу метеороидов.
Метеорит — это метеорное тело, попадающее из космоса на Землю и достигающее ее поверхности.
Метеориты меньше астероидов, но больше космической пыли. Обычно они движутся в космосе на больших скоростях, преодолевая огромные расстояния. Но иногда попадают в атмосферу Земли. При прохождении через слои атмосферы метеориты нагреваются из-за большой силы трения и сгорают. В результате мы можем наблюдать световое явление — метеор.
Глава II. Практическая часть
2.1. Изготовление модели Солнечной системы
Учитывая всю ту информацию, которую я изучил про Солнечную систему, можно было приступать к изготовлению модели. Помочь мне в этом я попросил папу.
Подготовка необходимого материала (Приложение 1)
1. Прежде чем перейти непосредственно к сборке модели мы нарисовали макет изделия в графическом редакторе CorelDRAW.
2. Затем напечатали наклейки: космический фон и планеты Солнечной системы.
3. Нарезали на станке ЧПУ (станок с числовым программным управлением) детали из ПВХ (основа) и композита (планеты).
Когда все детали были готовы, мы приступили к сборке модели.
Сборка модели (Приложение 2)
1. На лист ПВХ приклеили фон.
2. На станке ЧПУ вырезали траектории движения планет и по центру вырезали место под Солнце.
3. Накатали наклейки с планетами на детали из композита.
4. К этим деталям приклеили шайбочки для, того, чтобы планеты могли двигаться по траектории.
5. В половину шарика желтого цвета вставили светодиод и вклеили в центр поверхности.
6. Подключили светодиод к источнику питания.
7. Вставили планеты в сделанные траектории.
8. Из ПВХ изготовили бортики.
В результате у нас получилась модель Солнечной системы, благодаря которой учащиеся смогут её изучать.
Заключение
В ходе выполнения работы я узнал, что такое Солнечная система и что входит в её состав, а также изготовил модель Солнечной системы.
Таким образом, моя гипотеза о том, что можно самому изготовить модель Солнечной системы, благодаря которой учащиеся смогут её изучать, подтвердилась.
В дальнейшем планирую продолжить работу в этом направлении и разработать практическое пособие с заданиями для изучения Солнечной системы с использованием данной модели.
Список использованных источников и литературы
-
А. А. Шимбалев. Справочник астронома-любителя. – Levenhuk Press, 2018.
-
Астрономия и космос/ Науч. – поп. издание для детей. – М.: ЗАО «Росмэн-прэсс», 2008, - 96 с. – (Детская энциклопедия РОСМЭН).
-
Электронные ресурсы
URL: https://lenta.ru/articles/2024/11/27/solnechnaya-sistema-i-chto-v-nee-vhodit/ - Солнечная система: что это и какие планеты в нее входят.
URL: https://wika.tutoronline.ru/fizika/class/9/osnovnye-svedeniya-o-stroenii-solnechnoj-sistemy - Основные сведения о строении Солнечной системы.
URL: https://externat.foxford.ru/polezno-znat/wiki-astronomiya-solnechnaya-sistema#4 - Солнечная система: строение и характеристика.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Подготовка необходимого материала
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Сборка модели