书城科普宇宙航天中的科学(谷臻小简·AI导读版)
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第1章 先来了解我们的太阳系

我亲眼看见地球在运动吗

材料:一面小镜子,一卷胶纸带,一个计时器

注意:这个实验在晴天做效果最好。

1.将镜子镜面朝上置于朝南的窗台上。调整镜子的位置,直到太阳光能反射到室内的一面墙上。

2.正午12点时,在墙上镜子反光的中心贴上一小条胶带。

3.在此后的30分钟里,每隔5分钟在反光中心贴一次胶带。30分钟后,记录变化。

4.不要移动镜子。第二天正午12点时,再在墙上的太阳反射光中心贴上一小条胶带。

5.在以后的两个星期里,每天中午12点在墙上的太阳反射光中心贴一条胶带。两个星期后记录变化。

原理:

反射光的位置每天会变化,是因为地球不仅绕地轴自转,而且也在绕太阳公转,也就是说地球在围绕太阳的一个圆形轨道上运行。地球一年绕太阳公转一次,地球公转的同时也在自转。

地球以逆时针方向在绕太阳轨道运行时,姿势微微倾斜。地球自转轴的倾斜角度为23.5°。这意味着在绕太阳旋转一周的过程中,有一半的时间北半球(地球上面的一半)的倾斜方向朝向太阳,而在另一半时间里则背离太阳。

月中人

材料:一盞去掉灯罩的台灯,一把米尺,一个篮球

注意:这个实验在晚上做效果最好。

1.将台灯放在屋子中央的桌子上。打开台灯并关闭屋内其余的光源。

2.站在距离台灯约3米的位置,背对台灯。

3.双手往前伸直并握住篮球,让光线照到球上。如果你的身体挡住了光线,把球稍微左移或右移。看看球有多少被照亮了?

4.手臂伸直并握住篮球,将身体慢慢向逆时针方向转。到1/4圈时停住。此刻应侧对着台灯再看看球有多少被照亮了?

5.再转1/4圈,面对台灯。看看球又有多少被照亮?

原理:

在这个活动中,台灯代表太阳,篮球代表月亮,而你代表地球。当月亮在地球与太阳的相反方向时,月亮完全被照亮,很圆满。此时的月亮被称为满月。

当月亮在地球的侧面(你侧对着台灯)时,从地球上只能看到月球被照亮面积的一半。当月亮处于地球与太阳之间(你面对台灯)时,从地球上看不见月亮被照亮的区域。

月球大约每28天绕地球运行一圈。但是,在这段时间里,它也正好绕自己的轴自转一圈。这意味着月亮始终以相同的一面面对地球,我们从未看到过它暗的一面。

太阳能量

材料:一盞带100瓦灯泡的台灯,一根能通到门外的电源延长线,一把米尺,计算器

注意:这个活动必须在温暖的晴天在户外进行。

警告:不要触摸灯泡。

1.在房屋一角或树旁找一片地,要求直射的阳光旁有阴凉处。

2.在阴凉处放置台灯。用电源延长线将台灯与室内的插座连接,打开台灯。

3.把手放到直射的阳光下,掌心朝太阳。感觉太阳产生的热。

4.再把手掌移向台灯的灯泡,直到感觉灯泡产生的热与太阳的热差不多时停止。为了检查手离灯泡的距离是否准确,可以把手在阳光下和灯泡旁来回移动几次以确认两者产生的热量相当。

5.用直尺测量手离灯泡的距离,以厘米计算。

6.用计算器或铅笔与纸按照以下步骤来计算太阳的能量:

计算你手离灯泡距离的平方。

用225去除刚才得到的平方数。

再乘以1026就是太阳的瓦数(瓦是用来衡量能量的单位)。

原理:

太阳主要是氢气。太阳核心的核聚变化使氢气变成氦气,同时释放巨大的能量,通过光和热向各个方向发散。

通过用手比较太阳的热与100瓦灯泡所产生的热,你就能相对准确地计算出太阳的能量。太阳的总能量输出,也叫光度,约为3.9×1026瓦。

要产生3.9×1026瓦的能量,太阳每秒要消耗3亿吨氢气。