Перебіг року - пори року

Схема досліду

Земля не лише обертається за 365 днів навколо Сонця, а й за 24 години робить один оберт навколо власної осі. Тривалість цього оберту відповідає одній добі, причому один бік Землі освітлює Сонце (день), а другий бік лежить у тіні (ніч). Так виникають день і ніч. Але чому виникають пори року - весна, літо, осінь і зима?

Вісь Землі розташована не перпендикулярно до орбіти Землі, а трохи нахилено (похиле положення). Оскільки вісь нахилена, не всі ділянки Землі в певний момент часу однаково «забезпечені» світлом і теплом від Сонця. А через те, що Земля куляста, випромінювання Сонця розподіляється по Землі нерівномірно.

Попередні знання

• Земля робить один оберт навколо власної осі за 24 години.
• Приблизно за 365 днів Земля робить один оберт по орбіті навколо Сонця.
• Вісь Землі нахилена (похиле положення) щодо орбіти навколо Сонця.

Принцип

• Вісь Землі нахилена, тому не всі ділянки Землі отримують однакову кількість світла й тепла.
• Земля куляста, тому сонячне випромінювання (а отже, і тепло) розподіляється по різних за розміром площах.
• Це призводить до різної тривалості дня і ночі та різних температур упродовж року - до виникнення пір року.

Навчальна мета

• Рік і доба виникають через обертання Землі навколо Сонця та навколо себе.
• Вісь Землі нахилена, тому сонячні промені падають на різні частини Землі по-різному.
• Земля куляста, тож сонячні промені потрапляють на різні за розміром площі.

Завдання

• Складання моделі «Сонце - Земля» з лампою замість Сонця.
• Освітлення моделі Землі з різних положень. При цьому спостерігають, як промені світла падають на певні ділянки Землі.
• Зіставлення положень Землі й Місяця в моделі з порою року.

Доба триває 24 години й виникає завдяки тому, що Земля за 24 години робить один оберт навколо власної осі. При цьому Земля рухається по орбіті навколо Сонця. Цей рух триває приблизно 365 днів і відповідає одному рокові.

Як так виходить, що взимку звичайний день у Німеччині холодніший, ніж улітку? Це пов'язано з різними порами року - весною, літом, осінню і зимою. Причин дві, і ти перевіриш їх у цьому досліді:

• вісь Землі нахилена (похиле положення);
• Земля куляста.

• Склади модель «Сонце - Земля» і освітлюй Землю в різних положеннях.
• Перш ніж почати дослід, поміркуй, як можуть виникати пори року.
• Спостерігай при цьому, як промені світла падають на Землю, і дай відповіді на запитання в протоколі.

Виникнення пір року?

• Просунь універсальний затискач якомога далі крізь отвір в одній із половин основи штатива й закріпи його так, щоб уся конструкція стояла на кінці затискача і на другій половині основи штатива.
• Закріпи глобус у тримачі й насади його на стрижні штатива.
• Закріпи кишеньковий ліхтарик в універсальному затискачі так, щоб світло могло падати прямо на глобус.
• Якщо ліхтарик надто низько, посунь універсальний затискач ще трохи вгору крізь отвір в основі штатива.

Твоя установка тепер відповідає малюнку праворуч.

• У правій частині основи штатива закріплено затискач із джерелом світла.
• Джерело світла розміщене так, щоб промені світла досягали моделі Землі прямолінійно.
• Модель Землі закріплена приблизно посередині оптичної лави на рухомій ковзній опорі.

Схема досліду

• Поміркуй на моделі Землі, де лежать Північний і Південний полюси Землі, і з'ясуй, яка частина є північною, а яка - південною півкулею Землі. Роздивись малюнок ліворуч угорі.
• Жовте коло зображає Сонце, сині кола - це Земля в різних положеннях, яких вона набуває впродовж року відносно Сонця.

• Земля обертається навколо Сонця один раз на рік. При цьому вона щодня обертається навколо своєї осі, нахил якої до площини орбіти лишається однаковим. Положення 1 на малюнку ліворуч унизу відповідає тому положенню, якого модель Землі набуває на оптичній лаві відносно моделі Сонця (у лівій основі штатива - затискач із кишеньковим ліхтариком, праворуч від нього на ковзній опорі - модель Землі).

Обертай модель Землі рівномірно й повільно навколо її осі й порівнюй при цьому тривалість «днів» у північній і в південній півкулях. Що ти помічаєш? Запиши свої спостереження в протокол:
Там, де сонячні промені падають на Землю перпендикулярно або дуже круто, вони нагрівають Землю сильніше, ніж там, де вони падають дуже похило.

• Яка півкуля Землі нагрівається сильніше за іншу?
• Яка пора року панує в північній і яка - в південній півкулі?
• Оберни модель Землі ще раз повільно й поспостерігай при цьому за ділянками поблизу полюсів. Що ти помічаєш?

Положення Сонця і Землі

Тепер вийми затискач із лампою з лівої частини й встав затискач у праву частину основи штатива, не змінюючи при цьому положення моделі Землі. Джерело світла й модель Землі перебувають тепер у положенні, яке відповідає положенню III Землі на малюнку праворуч. Знову обертай модель Землі рівномірно й повільно навколо її осі. Спостерігай уважно й дай у протоколі відповіді на такі запитання:

• У якій півкулі Землі «дні» довші?
• Яка півкуля нагрівається сильніше?
• Які пори року панують в обох півкулях?
• Що можна помітити щодо полюсів Землі?

Положення Сонця і Землі

В vero eos et accusam et justo