Laboratorium Młodego Naukowca. Cienie, zegar słoneczny i tajemnica czterech pór roku

Dzisiaj rusza, nasz kolejny, po Festiwalu Wiosennych Inspiracji 2012, cykliczny projekt, do którego chciałabym Was również serdecznie zaprosić. Laboratorium Młodego Naukowca, to projekt poświęcony propagowaniu wiedzy o świecie poprzez zabawę w eksperymentowanie ;-). Czytelnicy, którzy są z nami od dawna, dobrze wiedzą, że eksperymentowanie to jedna z naszych ukochanych form spędzania wolnego czasu. O tym jak do nas dołączyć dowiecie się już za chwilę, a tymczasem zapraszam do podejrzenia tego, co działo się u nas w ten wiosenno-naukowy weekend. Ponieważ od jakiegoś czasu słonce zagościło na dobre w naszym mieście, wykorzystaliśmy okazję, by lepiej przyjrzeć się jego promieniom i innym zjawiskom związanym towarzyszącym światłu. Poniżej znajdziecie trzy proste i przyjemne do przeprowadzenia w domu eksperymenty:-)


EKSPERYMENT NR 1 ZAGADKOWY CIEŃ

Każde dziecko za pewne nie jeden raz podczas spaceru w słoneczny dzień, zwróciło uwagę na długie ciemne zjawisko zwane tajemniczo cieniem. My, za każdym razem próbujemy się z nimi gonić, co dla maluchów może okazać się nieco frustrującym zadaniem ;-). Dzisiaj jednak nie o tym. Żeby dowiedzieć się czegoś więcej o cieniach będziecie musieli zaopatrzyć się w następujące materiały :

* dwa źródła światła: latarka i lampka
* patyczek na szaszłyki,
* mała pomarańcza

Doświadczenie przeprowadzamy w zacienionym pokoju. Pomarańczę nabijamy na patyczek i ustawiamy w pewnej odległości od ściany. Całość oświetlamy latarką w ten sposób, by światło padało na pomarańczę i ścianę. Otrzymamy w ten sposób cień, którego obraz powinien przypominać wyglądem ten ze zdjęcia. Następnie, przesuwamy pomarańczę tak, aby na zmianę raz była bliżej latarki, a raz bliżej ściany.

W wyniku oświetlenia pomarańczy latarką, otrzymaliśmy na ścianie jej cień. Cień to obszar,który tworzy się za obiektem, który stanął na przeszkodzie promieniom światła biegnącym po liniach prostych. Cień, który uzyskaliśmy jest duży i wyraźny, ponieważ obiekt znajduje się blisko źródła światła i zatrzymuje dużą jego ilość. Im bardziej oddalimy nasza pomarańczę od latarki tym mniejszy otrzymamy cień.


W kolejnym etapie naszego eksperymentu oświetlamy pomarańczę, lampką. Co możemy zaobserwować? Cień, który otrzymamy w ten sposób będzie dużo mniej wyraźny z ewidentnie ciemniejszym środkiem i wyraźnie zaznaczonym jaśniejszym obszarem zwanym: półcieniem. Dzieje się tak, ponieważ źródło światła, którego użyliśmy jest większe od użytego obiektu.

Oczywiście cienie można także obserwować w ciągu dnia. W południe będzie on krótki i intensywny. Wraz z upływem dnia będzie się wydłużał i stanie się bardziej rozłożysty ;-)

W czasie zabaw z cieniami, odkurzyliśmy nasze stare doświadczenie, którego celem było dowiedzenie faktu, rozchodzenia się promieni światła po liniach prostych. Tą samą nabitą pomarańcze z poprzedniego eksperymentu ustawiamy w dowolnych pozycjach przed źródłem światła( lampka). Cokolwiek byśmy wyczyniali z pomarańczą, oświetlona będzie zawsze tylko ta jej część, zwrócona bezpośrednio do światła. Całe szczęście, że nasza kula ziemska obraca się wokół własnej osi inaczej bylibyśmy skazani na wieczny dzień lub wieczną noc ;-)

EKSPERYMENT NR 2 BUDUJEMY ZEGAR SŁONECZNY

Do wykonania modelu zegara będziecie potrzebować materiałów widocznych na zdjęciu plus jeden arkusz czystego białego papieru A4.

Za pomocą miski, dokładnie odrysowujemy okrąg.





Wycinamy go ostrożnie.





Naklejamy na czysta białą kartkę A4.

Centralnie na środku umieszczamy patyczek do szaszłyków. Jak zauważyliście cała nasza konstrukcja spoczęła na misce, użytej do odrysowania krążka. Jest to najwygodniejsze rozwiązanie dla tych, którzy nie posiadają własnego ogródka i zdani są na łaskę jednego z parapetów. Taka konstrukcja pozwala na dość stabilny montaż patyczka bez obaw o jego notoryczne przewracanie się ;-)

Ustawiamy zegar w miejscu, które przez cały dzień jest dobrze oświetlone. My zaczęliśmy nasze obserwacje rano o 9:00, następnie co godzinę (mieliśmy nastawiony budzik) zapisywaliśmy wraz z godziną pozycje cienia na naszym zegarze.

Co niektórzy nie mogli oderwać oczu od cienia wędrującego po tarczy naszego zegara ;-)

Oznaczenia zaczęły pojawiać się w regularnych odstępach od siebie. Dzięki temu prostemu eksperymentowi dowiedzieliśmy się, że cień potrafi zmieniać swoją pozycję względem danego punktu w ciągu dnia. Winę za całe zamieszanie ponosi ruch obrotowy Ziemi. Regularność, którą zaobserwowaliśmy świadczy o stałej prędkości tego ruchu. Chłopcy byli dumni ze stworzenia własnego instrumentu, którego w dawnych czasach używano do pomiaru czasu. Dzisiaj pojechaliśmy sprawdzić, czy zegar słoneczny umieszczony na budynku Uniwersytety im. Adama Mickiewicza działa na takich samych zasadach jak nasz ;-)

EKSPERYMENT NR 3 TAJEMNICA CZTERECH PÓR ROKU


Niezbędne materiały

Zanim przystąpimy do przeprowadzenia eksperymentu, z przygotowanego papieru musimy wyciąć elipsę, odpowiadającą symbolicznie orbicie, po jakiej Ziemia krąży wokół Słońca. Dzięki tacie, zadanie to okazało się mega proste ;-) Na papierze, tak jak pokazano na zdjęciu układamy odcięty i związany kawałek wełny lub sznurka.

Za pomocą ołówka, utrzymując stały naciąg sznurka, odrysowujemy elipsę ;-)
















Gotową elipsę wycinamy dokładnie. Dzięki tato !!!:-)

Patyczek do szaszłyków umieszczamy w centralnej części pomarańczy, będzie on pełnił funkcje osi naszej planety ;-)

Prostopadle do osi, w połowie pomarańczy rysujemy linie po jej obwodzie, która będzie pełnić funkcję równika. Dla przypomnienia równik dzieli naszą planetę na dwie półkule:
północną i południową.

Umieszczamy naszą elipsę na podłodze, mniej więcej na środku umieszczamy źródło naszego światła, imitujące Słońce. Najlepiej w tym doświadczeniu sprawdzi się lampka, z której można zdjąć klosz, tak by została sama goła żarówka. Prosimy dziecko, by obeszło elipsę trzymając w pomarańczę pionowo za oś i jednocześnie obserwowało jak na pomarańczy rozkłada się światło.

Okazuje się, że przy takim położeniu kąt padania światła w obserwowanym obszarze jest dokładnie taki sam. Gdyby tak samo działo się z Ziemią, nie odczuwalibyśmy zmienności pór roku. Gdzie leży wiec rozwiązanie tajemnicy zmiennych pór roku? Całym kluczem do zagadki jest kąt nachylenia osi kuli ziemskiej pod kątem 23,5 stopnia. Oczywiście, żadne dziecko nie uwierzy na słowo. Żeby naocznie doświadczyć tego zjawiska, prosimy dziecko by pochyliło patyczek i powtórzyło obrót pomarańczy po elipsie zwracając uwagę na to, by kąt nachylenia nie uległ zmianie. Utrzymanie odpowiedniego kąta to niezłe wyzwanie, ale od czego jest tata ;-)



Na poniższym zdjęciu widać dokładnie, moment w którym biegun północny jest nachylony w kierunku słońca oznacza to, że na półkuli północnej panuje lato, a na południowej zima ;-)

Wiosną i jesienią, kiedy oś jest prostopadła do promieni słonecznych, dzień i noc mają wszędzie taką samą długość:-)

Kiedy do słońca bardziej nachylony jest biegun południowy na naszej północnej półkuli panuje zima, a mieszkańcy półkuli południowej cieszą się ciepłym latem.

Ten sam eksperyment powtórzyliśmy, używając naszego, nieco zdezelowanego już globusa ;-)





Zima na półkuli północnej ;-)






Lato na półkuli północnej:-)

Oczywiście przy okazji zrodziło się wiele innych zagadek badawczych, które chłopcy próbowali rozgryźć z tatą ;-)Najważniejsze, że wszyscy dobrze się bawiliśmy, a chłopcy mieli dodatkową okazję pobawić się z tatą :-)


Jeżeli Wy także macie na swoim koncie jakieś naukowe przedsięwzięcie, zapraszamy do pokazania go u nas w ramach Laboratorium Młodego Naukowca. Tak, jak wspomniałam, od dnia dzisiejszego Laboratorium będzie się pojawiać w każdą niedzielę. Link umożliwiający pozostawienie linka do własnego posta będzie aktywny przez cały tydzień. Macie więc sporo czasu, by coś jeszcze przedsięwziąć i podzielić się tym z nami. Jak to zrobić od strony technicznej. Oto kilka prostych zasad.


1. Wybierz post zgodny z tematyka Laboratorium Młodego Naukowcy.

2. Do posta, który linkujesz dołącz kod, który znajdziesz w poniższej ramce. Jest to tzw. guzik blogowy. Każda osoba, klikając w niego będzie mogła bezpośrednio przenieść się do aktualnej kolekcji postów zebranych w ramach Laboratorium. Guzik, można umieścić, także na bocznym pasku bloga na zasadach baneru.Jeżeli wolicie tę opcję, wystarczy także skopiować kod z ramki. Następnie dodając gadżet w swoim panelu wybrać opcję HTML i tam wkleić skopiowany kod.

<div align="center"><a href="http://wczesnaedukacjaantkaikuby.blogspot.com/search/label/Laboratorium%20M%C5%82odego%20Naukowca?max-results=10" title="Wczesna Edukacja Antka i Kuby" target="_blank"><img src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgeYWl0HU_7W5fdq5Cl5n0kbtR3YNpv6sOC2k7UseyvdhRPTWcxvzGBIJT21NZM5Y5iX3gb5q4inkrclPzdIkYgoI4WOjAkR4Y8MgA-s-z7tX0DMWZica_Zkfj7xpUIrSS6TGJa-Dgdp8g/s200/Eksperymenty%2520dla%2520dzieci.jpg" alt="Wczesna Edukacja Antka i Kuby" style="border:none;" /></a></div>

3. Podłącz tak przygotowany post, klikając w link z żabką :-)

3. Oczywiście każdemu uczestnikowi będzie niezmiernie miło, jeżeli zostawicie mu miły komentarz:-).

Prawda, że proste? ;-) Kochani, jeszcze raz gorąco Was zapraszam do wzięcia udziału. Będę zaszczycona każdym Waszym postem. Bardzo na Was liczę!!!!

I'm linking this post to MONTESSORI MONDAY. Please, visit this site for more Montessori inspired activities ;-)