gov-civil-vilareal.ptHet zonnestelsel schalen
>Zo nu en dan, in interviews en op sociale media, wordt mij een interessante vraag gesteld: als er één ding was waarvan je zou willen dat mensen het beter zouden begrijpen over astronomie, wat zou dat dan zijn?
Mijn antwoord is simpel: schaal.
Dingen in de ruimte zijn erg, erg , erg ver weg. Het dichtstbijzijnde natuurlijke object voor ons, de maan, bevindt zich bijna 400.000 kilometer van de aarde. De Saturn V-raket, nog steeds de krachtigste raket die ooit met succes is gebruikt, nam het over drie dagen astronauten naar de maan te werpen. Drie dagen lang niets anders oversteken dan een lege kloof.
En dat is nog maar de maan. Om naar Mars en Venus, de twee dichtstbijzijnde planeten, te reizen, moet je maanden reizen. Jupiter is het dichtst bij 600 miljoen km verwijderd. Wist je dat Saturnus twee keer zo ver is als Jupiter en Uranus twee keer zo ver als Saturnus?
De zonnestelsel is vast.
Het is ongelooflijk moeilijk om je hoofd rond deze schalen te wikkelen. Erger nog, analogieën hebben de neiging om plat te vallen. Voorbeeld: het zou bijna twee eeuwen duren om naar de zon te rijden als er een weg naartoe was (en je ramen waren gesloten) echt strak). Visualiseert dat hoe ver dat werkelijk is?
cirque du freak de assistent van de vampier
Het wordt nog erger als je planetaire maten probeert te gebruiken ter vergelijking. Planeten zijn klein vergeleken met de afstanden die ze scheiden. De aarde is iets minder dan 13.000 kilometer breed, maar het is 150 miljoen km van de zon. Tussen de aarde en de zon zouden meer dan 11.000 aardes passen. Oef.
Maar er is een handig model: een schaalmodel. Over de hele wereld zijn er nogal wat modellen van het zonnestelsel, en ze zijn meestal behoorlijk groot. Ik moest hieraan denken toen ik zag deze video , waar een filmmaker, Wylie Overstreet, een schaalmodel van het zonnestelsel in de woestijn van Nevada maakte.
wat betekent 2323?
Indrukwekkend! En het deed me ergens aan denken...
Ik maakte vroeger deel uit van een onderwijs- en outreach-groep aan de Sonoma State University . We hadden NASA-beurzen om educatief materiaal samen te stellen over elementaire wiskunde en wetenschappen. Mijn werkpartner Sarah Silva en ik ging naar klaslokalen en praatte met kinderen, en op een dag besloten we om dit probleem aan te pakken. We hebben een oudere oefening gedaan, genaamd de Solar System Rope (u kunt vinden veel variaties ervan online), en wijzigde het om aan onze behoeften te voldoen. Kortom, het gebruikt een touw van 20 of 30 meter dat de afstand van de zon tot Neptunus (of Pluto) vertegenwoordigt. We hebben het gemarkeerd om te laten zien waar de planeten waren. We zouden een kind de zon hebben en het ene uiteinde vasthouden, dan een ander Mercurius (we hebben foto's van de planeten en de zon uitgeprint zodat ze ze ook kunnen vasthouden) en het touw op de juiste plaats houden, enzovoort.
Toen ze klaar waren, was het behoorlijk verbazingwekkend: Mercurius, Venus, Aarde en Mars zijn allemaal krap en ineengedoken binnen een meter of zo van de zon, maar de buitenste planeten waren waaaaaaay ver weg. Het deed geweldig werk en maakte indruk op hen hoe groot het zonnestelsel was en waarom het de New Horizons-sonde bijna tien jaar kostte om bij Pluto te komen.
Maar toen we het de eerste keer aan het opzetten waren, merkte ik dat ik constant moest rekenen om de schaal van het model goed te krijgen. Als de zon één centimeter in doorsnee was, hoe groot was dan het zonnestelsel? Wat als de aarde zo groot was?
Na een paar minuten was ik het beu, dus deed ik iets ongekends*: Ik heb een spreadsheet gemaakt met alle benodigde getallen erin, gecodeerd met de afmetingen van de planeten en de zon, hun afstanden, enzovoort. Het enige wat je hoeft te doen is de maat van de zon in te voeren die je wilt en hij berekent de maat van het model.
Hiermee kunt u een schaalmodel van het zonnestelsel maken naar elke gewenste specificatie. En nu, uit een daad van pure grootmoedigheid, Ik stel dit gratis voor je ter beschikking ! Ik heb het op Google Docs gezet zodat je er in kunt neuzen; het is daar alleen-lezen, maar je kunt het downloaden en aanpassen aan je hartenwens.
Een momentopname van de spreadsheet met schaalmodellen van het zonnestelsel met de standaardgrootte van de zon van 100 cm (1 meter). Krediet: Phil Plait
U hoeft niet veel van spreadsheets te weten om ermee te werken. De eerste kolom is de naam van het object. De tweede en derde zijn de stralen en diameters in kilometers. In de derde kolom heb ik de diameters gedeeld door de diameter van de zon, dus nu heb je ze allemaal in termen van de grootte van de zon. De zon heeft een diameter van één zon, de aarde is 0,00918. De volgende kolom is de afstand tot de zon in km, dan is diezelfde afstand gedeeld door de diameter van de zon.
een auto manifesteren
De zevende kolom is de grootte van de zon in je schaalmodel. De standaardwaarde is 100 centimeter (1 meter). De volgende kolom schaalt vervolgens de afmetingen van de planeten daarop, en de laatste kolom is de afstand die uw planeet tot de zon heeft. Makkelijkik.
Wil je een kleinere Zon, vervang dan de 100 cm in kolom G door iets kleiners. Merk op hoeveel kleiner het schaalmodel wordt. Je kunt het ook aanpassen om de gewenste planeetgrootte te krijgen; als je wilt dat de aarde 30 cm breed is, speel dan met de grootte van de zon totdat het zo uitkomt (antwoord: de zon zou ongeveer 3300 cm breed zijn; 33 meter. Dat is ENORM).
Ga nu terug en bekijk de video van het schaalmodel van het zonnestelsel opnieuw. Na vijf minuten komt de zon op en vergelijken ze de grootte van de zon en hun modelzon gezien vanaf het model aarde … en het werkt! Hun zon was meer dan een meter breed en de aarde was iets groter dan een centimeter en 176 meter van de zon. Als je mijn spreadsheet bekijkt, komt dat overeen.
Nog één ding: uit nieuwsgierigheid heb ik de Kuiper Belt naar de spreadsheet en zelfs de afstand tot Alpha Centauri , het dichtstbijzijnde sterrenstelsel. Als je het model naar iets redelijks schaalt, hoe ver is Alpha Cen dan? Een lange weg. Zo ver dat het zelfs met een schaalmodel moeilijk is om die afstand op de aarde zelf te houden: als de zon een meter in doorsnee is, is Alpha Cen bijna 30.000 km verwijderd! Dat is bijna net zo hoog als de werkelijke geosynchrone satellieten boven de aarde**.
Geweldig. Als je een opvoeder bent, ik echt beveel de touwactiviteit aan. Het is interessant, het brengt de kinderen naar boven en naar buiten (of in een hele lange gang), het is kinesthetisch en vooral leuk! De kinderen zullen het erg leuk vinden om er deel van uit te maken.
En dat is het punt, nietwaar? We maken allemaal deel uit van het zonnestelsel, en we zouden even de tijd moeten nemen om dat te waarderen. We zijn misschien klein - te klein om op het schaalmodel te zien! - maar het feit dat we dit allemaal kunnen bedenken, maakt ons groot.
* Ongekend voor mij, dat wel. Ik heb een hekel aan spreadsheets. Haat ze. Een hekel hebben aan. Ik wou dat ik ze allemaal kon verbannen naar het einde van het touw van het zonnestelsel, behalve niet op schaal.
ikCitroen geperst.
manifesteren dat iemand geobsedeerd door je is
** D'oh! Ik heb de ombouw verkeerd gedaan in de originele tekst, zeggende dat het 300.000 km was. Zien? Dit is waarom ik een hekel heb aan spreadsheets. :)
