Урок - “Пасаж на Венера”
 

Вид на урока:

         Практическо занятие ( в осми клас в раздел “ От Атома до Космоса “ или в часовете за ЗИП Астрономия )

Цел на урока:

         Учениците сами да конструират модел, с чиято помощ да разберат защо пасажите на Венера се случват в интервал само 2 пъти на 8 години и след това - след около 120 години ( по двойки, около един път в столетие ).
     В началото на часа да се създаде плосък модел, чрез който да се запознаят учениците с периода на въртене на Венера около Земята и по-късно този модел да се промени, за да се покаже, че орбитата на Венера е наклонена спрямо земната.
     По този начин да се обясни защо пасажите се случват само, когато Венера преминава точно между Земята и Слънцето( както през 2004г. И 2012 г.). Това е лесен за употреба модел, с който могат да се провеждат различни експерименти, свързани с движението на Венера.

Предварителна подготовка:

       Учениците са предупредени да имат за часа два цветни ( син и жълт), твърди картона с размери 30 х 30 сm; ножица; пергел и молив; метална скоба; малка топчица пластелин.

Ход на Урока:

     В началото на часа учителят, използвайки фиг.1, запознава класа с основните понятия , като едновременно записва и план на урока:

          1.ОСНОВНИ ПОНЯТИЯ

            1.1. Съединение –Когато Венера е между Земята и Слънцето( долно съединение) или от далечната страна на Слънцето(горно съединение). Венера е в същата посока към Слънцето и е невидима, заради яркостта на Слънцето.
            1.2.Сидеричен период - времето, необходимо на Венера да извърши една обиколка около Слънцето, независимо от положението на Земята.Сидеричният период на Венера е 244 дни или почти 7 месеца.
             1.3.Синодичен период -цикълът на Венера.Това е времето, докато Венера е видима от Земята в същата позиция, спрямо Слънцето, но не задължително спрямо звездите. Периодът е 583.92 дни, или почти 19 месеца.
             1.4.Горно и долно съединение -когато Венера e между Земята и Слънцето( долно съединение ) или от далечната страна на Слънцето ( горно съединение), тя е невидима заради яркостта на Слънцето. Тъй като максималната елонгация на Венера от Слънцето не превишава 45 ?,тя се появява само като сутрешно светило – Зорница – или като вечерно, Вечерница. Целият й цикъл е:

                1.Венера се появява като Зорница за около 263 дни.

                2. Венера е невидима, когато е зад Слънцето, за около 50 дни.

                3. Венера е Вечерница около 263 дни.

                4. Венера е невидима, когато е пред Слънцето, за около 8 дни.

След това часа продължава с изработване на модел, на който учителя предварително е подготвил чертеж в уголемен вид .

          2.Изработване на модела

      Всеки ученик получава лист, на който е написана последователността на работа за изработване на модела и следвайки написаното работи самостоятелно.

РАБОТЕН ЛИСТ

     - Начертайте кръг с диаметър 20 cm – орбитата на Земята – върху твърд син картон, който представлява равнина в Космоса.Нека приемем, че Венера и Земята имат кръгли орбити, както и че лежат в една и съща равнина.

       - Изрежете от жълт картон кръг с диаметър 14 cm – орбитата на Венера – в същия мащаб като орбитата на Земята.
       - Направете точка – Венера – върху нейната орбита.
       - Поставете Слънцето в самия център на модела.
       - Начертайте върху външния ръб на синия диск, през равни разстояния, числата от 0 до 12 – месеците на Земята.
       - Начертайте във вътрешния кръг на синия диск на равни разстояния 7 точки – месеците на Венера.
       - Начертайте на синия диск на равни разстояния позициите от І до V – съединенията.
       - Поставете жълтия кръг върху синия и ги затегнете с метална скоба в центъра.
       - Поставете малка топчица пластелин – Земята – върху земната орбита.

          3.Използване на модела

     Следвайки стъпка по стъпка инструкциите на учителя и работейки с модела, учениците отговарят на следните въпроси:
Последователността е следната:

      - Започнете, когато Венера и Земята са в позиция 0 на орбитите си. В тази точка Венера е по посока на Слънцето ( съединение), невидима от Земята. Земята и Венера се движат по своите орбити – и двете обратно на часовниковата стрелка – така, че това положение не продължава дълго. Венера се нуждае от 225 дни ( около 7.5 месеца ) да направи една обиколка около Слънцето, докато на Земята й трябват 365 дни ( 12 месеца ). Тези интервали се наричат сидерични периоди на Венера и Земята. Когато Венера е точно между Земята и Слънцето, гледано от Земята, тя ще пресече слънчевия диск. Убедете се, че Венера се движи по слънчевия диск отляво – надясно.

Следва четвърта точка от плана на урока :

         4. Само два пасажа за осем години

Учителят продължава с инструкциите:

     Ако положението на планетите бе точно такова, за 8 години би трябвало да има 5 пасажа на Венера. В действителност пасажите са само 2 за 8 години, защото моделът, който използвахме, не представя точно действителността. Орбитите на Венера и Слънцето не лежат в една равнина.

         - За да направим ситуацията с модела действителна, внимателно срязваме пунктирния половин вътрешен кръг от синия диск и го сгъваме навътре по черната линия – за целта, първо махаме орбитата на Венера и след това я поставяме обратно. Равнината, в която лежи орбитата на Земята, се нарича еклиптика. Линията, по която се подгъва, се нарича възлова – тя е пресечната линия с орбитата на Венера.

Ъгълът между орбитата на Венера и еклиптиката е само 3^o. В модела използваме по-голям ъгъл ( около 20^o - 30^o ), за да направим нещата по-ясни.

         - Поставете Земята и Венера отново в позиция 0. Има съединение, а и пасаж. Сега сложете Земята и Венера в позиции І, ІІ, ІІІ и ІV. Виждате, че има съединение, но не и транзит: гледано от Земята, Венера е над или под равнината Земя – Слънце, т.е. еклиптиката. Само, когато Земята и Венера достигнат позиция V, отново ще има пасаж – след 8 години.

Следващата точка от плана е:

         5. Отново – след 120 години

     Ще можем да наблюдаваме пасаж чак след около 120 години, защото синодичния период не е точно584 дни, а 583.92 дни. А 5 пъти по 584 дни е точно 8 години, но 5 по 583.92 е малко под 8 години. Затова съединението не е точно на възловата линия, а малко преди нея. Тъй като разликата не е много голяма, 8 години след първия пасаж Венера може отново да пресече слънчевия диск, макар и по друга линия. Разликата става все по-голяма. И така, след още 8 години, съединението се случва в момент, твърде отдалечен от възловата линия, за да пресече Слънцето. Е, ще се наложи да почакаме, докато моментът на съединението отново е на възловата линия – т.е. след около 120 години.

Copyright 2005©