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Dunking the Planets

Übersicht

In dieser 30-minütigen Demonstration vergleichen Kinder die relativen Größen und Massen von Modellen der Planeten, die durch Früchte und andere Lebensmittel dargestellt werden. Die Kinder tauchen die „Planeten“ in Wasser, um die Tatsache hervorzuheben, dass selbst ein großer, massiver Planet — wie Saturn — eine geringe Dichte haben kann. Sie diskutieren, wie die Dichte eines Planeten damit zusammenhängt, ob er hauptsächlich aus Gestein oder Gas besteht.

Diese Aktivität stellt die Beziehung zwischen Dichte und Zusammensetzung., Es sollte vor Schwergewichts-Champion durchgeführt werden: Jupiter! damit die Kinder die Begriffe Größe, Gewicht und Masse besser unterscheiden können. Diese Konzepte beinhalten fortgeschrittenere Wissenschaft als frühere Aktivitäten in Jupiters Familiengeheimnissen, und sie erforschen tiefer die Wissenschaft der Juno-Mission und die reichen Informationen, die sie uns zurückgeben. Moderatoren, die sich für diese Aktivität entscheiden, sollten die wissenschaftliche Grundlage genau verstehen, damit die Kinder keine Missverständnisse haben.

Diese Serie ist für Kinder im Alter von 10 bis 13 Jahren geeignet.,

Was“s der Punkt?

  • Modelle können uns helfen, Eigenschaften von Planeten zu vergleichen.
  • Planeten haben messbare Eigenschaften wie Größe, Masse und Zusammensetzung.
  • Die Dichte eines Objekts kann nicht allein durch seine Größe bestimmt werden (größere Objekte sind nicht notwendigerweise mehr oder weniger dicht), sondern hängt auch von seiner Masse ab.
  • Die Dichte eines Planeten hängt mit seiner Zusammensetzung zusammen. Die vier inneren terrestrischen Planeten sind im Vergleich zu den vier äußeren Planeten dicht. Die inneren Planeten bestehen hauptsächlich aus dichtem, festem Gestein., Die äußeren Planeten bestehen hauptsächlich aus Gas, so dass ihre Gesamtdichte geringer ist. Sie sind jedoch größer und viel massiver!
  • Saturn ist massiv und Jupiter an zweiter Stelle, aber seine Dichte ist so niedrig, dass er im Wasser schwimmen würde!,Jupiter Journal oder einfach nur die relevante Seite „Dunking the Planets“
  • 1 Bleistift oder Stift

Für den Moderator:

  • Hintergrundinformationen:
    • Geheimnisse der Sonnensystemfamilie
    • Die anderen fernen Riesen sind verwandte Planeten mit individuellen Macken
    • Innere, felsige Nachbarn sind Geschwister der Erde
    • Unzählige kleine Objekte sind Teil der erweiterten Familie unseres Sonnensystems
  • Einkaufsliste
  • Dunking the Planet: Auswahl geeigneter Lebensmittel

Zubereitung

  • Überprüfen Sie die vollständigen Hintergrundinformationen.,
  • Aufgrund der Unterschiede zwischen einzelnen Früchten und Änderungen in ihrer Zusammensetzung im Laufe der Zeit müssen Sie Ihre Materialien vor der Aktivität testen. Ersetzen Sie nach Bedarf mit dem Dunking the Planets: Auswahl geeigneter Lebensmittel zur Auswahl geeigneter Früchte und anderer Lebensmittel zur Darstellung der Planeten, basierend auf ihrer Größe und Dichte. Nur die 4 1/2 “ breite große Orange, Kokosnuss oder Cantaloupe sollte schwimmen; die anderen sollten sinken.

Aktivität

1., Präsentieren Sie den Kindern die Früchte und andere Lebensmittel und erklären Sie, dass Sie sie verwenden, um die physikalischen Eigenschaften der Planeten zu modellieren. Besprechen Sie eine wichtige Eigenschaft der Planeten, die durch dieses Modell dargestellt werden: Größe.

  • Was ist ein Modell?

Wir verwenden Modelle, um Objekte und Systeme darzustellen, damit wir sie leichter studieren und verstehen können. Mit „Maßstabsmodell“ meinen wir in diesem Fall ein Modell, das kleinere Teile hat, aber Teile, die relativ gleich groß und voneinander entfernt sind wie die realen Planeten, Zwergplaneten, Asteroidengürtel und Sonne.,

  • Wie heißen die Planeten im Sonnensystem?
    Beginnend mit denen, die der Sonne am nächsten sind, sind die Planeten Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.
  • Welche Planeten sind die größten? Welche sind die kleinsten?

Wenn die Kinder antworten, geben Sie ihnen die Frucht oder ein anderes Objekt, das jeden Planeten repräsentiert, und bitten Sie sie, vor dem Raum zu stehen.

2. Optional: Lassen Sie die Kinder den Unterschied zwischen Größe und Masse untersuchen, indem Sie einen Golfball und einen ähnlich großen Tischtennisball vergleichen., Bitten Sie sie, vorherzusagen, welche massiver ist, bevor Sie sie halten können.

  • Wie vergleichen sich die Größen der beiden Kugeln? Sie sind ungefähr gleich groß.
  • Was ist schwerer? Golfball.
  • Ist es das, was sie vorhergesagt haben, basierend auf ihrer Größe? Warum sollten Sie anders sein? Antworten können variieren. Ermutigen Sie Diskussionen darüber, wie der Golfball mehr Masse in das gleiche Volumen gepackt hat, dh er ist dichter, und helfen Sie den Kindern, das Konzept der Dichte in Bezug auf die Planeten im Verlauf der Aktivität zu entdecken.,

Hinweis des Moderators: Kinder kennen möglicherweise den Unterschied zwischen Masse und Gewicht nicht, daher ist es wichtig, das Konzept der Masse bei der Einführung dieser Aktivität zu untersuchen. Masse ist die Menge an Materie, die ein Objekt enthält, und ist eine intrinsische Eigenschaft dieses Objekts — seine Masse ändert sich nicht in Abhängigkeit von seiner Position, Temperatur oder einer anderen Funktion seiner Umgebung. Das Gewicht hängt zum Teil von der Anziehungskraft ab, die das Objekt erfährt; Das Gewicht eines Objekts hängt von seiner Position ab., Ein Objekt kann auf dem Mond weniger wiegen, hat aber immer noch die gleiche Masse wie auf der Erde.

3. Besprechen Sie, welches der Planetenmodelle die meiste Masse hat und welches die geringste.

  • Was ist Masse? Masse ist die Menge an „Zeug“ oder Material, die ein Objekt hat. Dies kann fest, flüssig und Gas umfassen.
  • Wie können wir abschätzen, welche Früchte am massivsten sind? Am wenigsten massiv? Die Kinder können anbieten, dass die massivsten Objekte „schwerer“ und die am wenigsten massiven Objekte „leichter“ sind.“

Es stimmt, je mehr etwas wiegt, desto mehr Masse hat es., Klären Sie, dass Masse und Gewicht jedoch unterschiedlich sind. Die Masse eines Objekts ändert sich nicht einfach durch Veränderung seiner Umgebung, aber sein Gewicht kann sich ändern. Zum Beispiel ändert sich die Masse eines Kindes nicht, wenn es einen Pool betritt. Noch, Der Auftrieb des Wassers hilft ihr, sich beim Schwimmen „leichter“ zu fühlen, und sie kann dadurch höher springen oder weiter lungen. In ähnlicher Weise ist die Masse eines Astronauten gleich, ob er auf der Erde oder auf dem Mond ist. Sein Gewicht auf dem Mond ist nur ein Bruchteil seines Gewichts auf der Erde.

4. Bitten Sie die Kinder, die verschiedenen Modelle der Planeten anhand ihrer geschätzten Massen zu gruppieren., Die Gruppen können „schwere“ und „leichte“ oder eine Reihe von geschätzten Massen umfassen. Bitten Sie sie, ihre Schätzungen in ihren Zeitschriften aufzuzeichnen.

  • Welches der Früchte und Lebensmittel hat die meiste Masse? Eines der größten Objekte wie „Jupiter“ oder „Saturn“ sollte am schwersten sein.
  • Ist Erde oder Jupiter massiver? Jupiter.
  • Ist die größte Frucht notwendigerweise die massivste? Nein, Größe und Masse sind zwei verschiedene Dinge.
  • Was sind einige Beispiele für Objekte mit ähnlichen Größen (Volumes), in denen im Vergleich zum anderen viel „Zeug“ eingepackt ist?, Die Kinder können eine Vielzahl von Ideen haben, wie Kugellager (im Vergleich zu Murmeln), Ziegel (im Vergleich zu Holzblöcken), ein Schokoriegel (im Vergleich zu zu Zuckerwatte) usw.
  • Wie beschreiben wir Objekte, die aufgrund ihrer Größe (Volumen) viel „Zeug“ (Masse) haben? Dicht.

5. Bitten Sie die Kinder, die Kompositionen der verschiedenen Planeten zu beschreiben.

  • Aus welchen Materialien bestehen die Planeten? Die inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars bestehen aus felsigem Material; Die äußeren Planeten bestehen aus „Gasen.“

6., Lassen Sie die Kinder in ihren Zeitschriften ihre Notizen aufzeichnen und Vorhersagen treffen: Welcher der Fruchtplaneten wird schwimmen und welcher sinkt, wenn er in Wasser gelegt wird? Haben sie im Allgemeinen in Betracht gezogen, was dichter ist: Gestein oder Gas? Welche Planeten sind dichter: die felsigen, inneren Planeten oder die gasförmigen äußeren Riesen?

  • Hat einer von ihnen gehört, dass einer der Planeten schweben würde, wenn er in eine ausreichend große Badewanne gestellt würde? Saturn würde schweben.
  • Warum denken sie, dass dies passieren würde?

7. Beginnen Sie das Dichteexperiment., Laden Sie die Kinder zunächst ein, ihre Vorhersagen darüber abzugeben, was passieren wird, wenn „Saturn“ ins Wasser gelegt wird.

  • Ist dieses Objekt leicht oder schwer? Warum? Woraus besteht es? Es ist schwer, weil es viel Masse hat.
  • Warum könnte es schweben? Warum könnte es sinken? Es wird sich „schwer“ anfühlen und so können die Kinder vermuten, dass es sinken wird. Einige können erkennen, dass dieses Objekt Luft darin eingeschlossen hat, was ihm hilft zu schweben.

8. Bitten Sie das Kind mit „Saturn“, es in die mit Wasser gefüllte Schüssel zu geben, und fahren Sie dann mit den anderen Planeten fort.,

  • Was ist mit „Saturn“ passiert? Es schwebte.
  • Was könnte mit den anderen Planeten passieren, wenn wir sie ins Wasser setzen? Sie werden sinken. Lassen Sie die Kinder jeden der anderen „Planeten“ einzeln ins Wasser legen.
  • Warum sinken die kleineren, weniger massiven „Planeten“ wie Merkur, wenn Saturn schwimmt? Die anderen „Planeten“ sind alle dichter als „Saturn.“

9. Vergleichen Sie die Eigenschaften der Früchte und Lebensmittel mit den Planeten mit den Kindern als Modell.

  • Ist Saturn groß? Hat es viel Masse? Ja und ja.
  • Wie ist die orange wie Saturn?, Es ist größer und hat mehr Masse als die meisten anderen Objekte, aber es schwebte.
  • Warum würde Saturn schwimmen, wenn er in Wasser gelegt würde? Es besteht aus vielen Gasen, die leichter als Wasser sind.

Facilitator Hinweis: Der Wasserstoff und Helium, die viel von Saturn bilden, werden zu einer Dichte mehr wie die einer Flüssigkeit komprimiert oder sogar ein Feststoff für einen Großteil des Planeten. Die Gesamtdichte des Planeten ist jedoch immer noch leichter als Wasser. Das beeinträchtigt nicht die enorme Menge an Masse, die der Planet hat; Es ist der zweitgrößte Planet in unserem Sonnensystem.,

Schlussfolgerung

Helfen Sie den Kindern, die Modelle der Planeten mit den Eigenschaften der Planeten zu vergleichen.

  • Welcher Planet war bei dieser Aktivität am wenigsten dicht? Saturn.
  • Waren die Riesenplaneten alle weniger dicht als Wasser? Nein, nur Saturn war. Warum nicht? Die Riesenplaneten bestehen hauptsächlich aus Gas, aber sie bestehen aus VIEL Gas! Die Gase werden zu einer größeren Dichte zerquetscht oder komprimiert und wirken sogar wie Flüssigkeiten oder sogar Feststoffe.
  • Die Riesenplaneten bestehen größtenteils aus Gas. Woraus bestehen Merkur, Venus, Erde und Mars? Rock.,
  • Was können wir im Allgemeinen darüber sagen, woraus ein Planet aus seiner Dichte besteht? Die Riesenplaneten sind insgesamt weniger dicht, weil sie hauptsächlich aus Gasen bestehen, und die inneren felsigen Planeten sind dichter, weil sie hauptsächlich aus Gestein bestehen.
  • Wenn wir unsere Modelle wogen, welcher Planet würde am meisten wiegen (und hat die meiste Masse)? Jupiter.
  • Am wenigsten? Quecksilber.
  • Welche Planeten waren die größten? Jupiter, gefolgt von Saturn. Kleinste? Quecksilber.,

Bitten Sie die Kinder, in ihren eigenen Worten die Beziehung zwischen Masse, Größe und Dichte in ihre Zeitschriften zu schreiben.

Wiederholen Sie, dass die Dichte eines Planeten durch eine Kombination aus seiner Größe und Masse bestimmt wird, und dass wir“t ein Objekt“ Dichte messen nur durch Wiegen. Jupiter hat die meiste Masse und ist sehr groß, aber dichter als Saturn. Die Juno-Mission zum Jupiter wird Wissenschaftlern helfen, die Dichten der tiefsten Schichten des Planeten abzubilden, um ihre Zusammensetzung und Struktur besser zu verstehen.,

Bauen Sie, wenn möglich, auf dem Wissen der Kinder auf, indem Sie ihnen eine zukünftige Jupiter-Familiengeheimnisaktivität anbieten. Laden Sie die Kinder für die nächste Aktivität zurückzukehren, um herauszufinden, welche Wirkung Jupiter immense Masse auf sie im Schwergewicht Champion haben würde: Jupiter!

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