Блоги
PASCO Russia 24.06.2019 15:39

Смена времен года

Начиная с ночи пятницы на субботу, 22 июня, дни становятся короче. Прекрасное время, чтобы поговорить о том, почему происходит смена сезонов. У учеников часто складывается ложное представление, что расстояние от солнца – главный фактор в этом процессе. Если бы это было правдой, в Северном и Южном полушариях сезоны были бы всегда одинаковы. На самом деле, в то время как в одном полушарии бушует зима, в другом во всю греет солнцем лето.
Просветите своих учеников, смоделировав движение Земли при помощи подручных предметов. Установка, изображенная на картинке ниже, включает лампу, играющую роль солнца, глобус, к которому прикреплен липкой лентой беспроводной датчик уровня освещенности PASCO и измерительную линейку длиной 1 метр.
1.jpg
Для начала предлагаем взглянуть на январь в Северном полушарии. Ученики должны пометить широту и измерить интенсивность света при помощи SPARKvue.
2.jpg

Затем нужно приклеить датчик освещенности к Южному полушарию на той же широте, что и ранее, но ниже линии экватора, чтобы провести замеры интенсивности света уже в этой точке.

3.jpg

Внимательные ученики на данном этапе должны заметить, что наклон Земли сильно повлиял на угол датчика относительно лампы. Влияет ли угол падения света на его интенсивность? Спор может быть жарким, однако необходимо дать учащимся возможность сформулировать гипотезу перед сбором данных с датчика, а уже после этого проверить данные, чтобы выяснить верный ответ.

4.gif
В то время как Земля находится под таким углом, гораздо большее количество света достигает Южного полушария. Количество света, попадающего на поверхность Земли называется инсоляцией. Наклон земли влияет на инсоляцию, что и является причиной того, почему пока в Северном зима, в Южном - теплое лето. Для учеников, считавших, что все зависит от расстояния от солнца, это - момент озарения.

Что происходит, когда Земля проходит половину своего пути по орбите? Нет необходимости ждать, мы можем «перемотать» на Июль, просто поместив глобус с противоположной стороны от лампы. Используйте линейку, чтобы убедиться, что глобус и лампа остались на том же удалении друг от друга. Прикрепите датчик света к Северному полушарию.

5.jpg
Угол наклона Земли не изменился, однако теперь Северное полушарие направлено прямо на лампу. Далее мы можем переместить датчик в Южное полушарие, чтобы проверить, так ли там светло, как раньше?

6.jpg
Теперь можно еще раз взглянуть на показания датчика.

7.gif
Изменения в интенсивности света связаны с изменением угла падения света. Теперь Северное полушарие греется на солнце, а южному нужно утепляться.
При помощи ПО SPARKvue вы можете сравнить все полученные данные.

8.gif
При помощи этого эксперимента ученики могут составить представление о количестве света, попадающего на поверхность Земли в разное время года, исходя из наклона земли вдоль ее оси, а не дистанции от Солнца. Мы надеемся, что данный эксперимент смог пролить свет на реальную причину существования сезонов.

Подписывайтесь на PASCO Russia в социальных сетях InstagramFacebookTwitter и Вконтакте, чтобы узнавать наши новости первыми!

Статья подготовлена по материалам блога PASCO Scientific. 



109 0

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.