Teacher Training - Hogeschool LeidenSessie 2

Inspiring every child with our wonderful cosmos

Wouter Schrier, National Project ManagerUniverse Awareness/Leiden University, NLe. schrier@strw.leidenuniv.nlt. @unawe | @unawe_nlf. facebook.com/unawew. http://www.unawe.nl

“EERSTE kwartier”

“Volle Maan” “LAATSTE kwartier”

SCHIJNGESTALTES

MAANvan de

MIDDAG/AVOND

NACHT NACHT/OCHTEND

MAANPLANEET

STER*vs.

vs.

*(op correcte afmetingsschaal)

MAANPLANEETSTER

vs.

vs.

‘Natuurlijke satelliet ’Hemellichaam dat in een baan om

een planeet beweegt.

Reflecteert ster-licht, zend zelf niet uit.

‘Dwaal ster ’Hemellichaam in baan om een ster dat

zwaar genoeg is om onder zijn eigen

zwaartekracht bolvormig te worden.

Reflecteert ster-licht, zend zelf niet uit.

Massieve, lichtgevende bol plasma die

bijeengehouden wordt door zijn eigen

zwaartekracht. Uitgezonden energie

wordt opgewekt door kernfusie.

1

Onderzoekend leren

Helpen zelf een antwoord te vinden op hun vragen: * Niet losstaande feiten: leer verbanden te zien * Laat leerling zelf het probleem structureel benaderen * Gebruik operationele vragen * Stimuleer kritisch nadenken

Werkvorm die kinderen aanspoort de wereld om zich heen op een actieve manier te onderzoeken/ontdekken

? ? ? ?

?

“Waarom is de Maan rood tijdens een

maansverduistering?”

WAT zien we?

WELKE factoren/elementen spelen een rol?

WAT weten we over deze factoren/elementen?

Verdonkerde Maan, rode bol

Aarde, Zon, Maan, schaduw

“Waarom is de Maan rood tijdens een

maansverduistering?”

Schaduw van de Aarde

Waarom is de Maan niet donker?

“Waarom is de Maan rood tijdens een

maansverduistering?”

WAT zien we?

WELKE factoren/elementen spelen een rol?

WAT weten we over deze factoren/elementen?

Verdonkerde Maan, rode bol

Aarde, Zon, Maan, schaduw

Zon fungeert als achtergrondlicht, Maan is in de schaduw van de Aarde, de Aarde heeft een atmosfeer

N2

“Waarom wordt de hemel rood bij zonsondergang?”

N2

“Waarom is overdag de lucht blauw?”

N2

“Waarom is overdag de lucht blauw?”

WAT zien we?

WELKE factoren/elementen spelen een rol?

- Blauw licht vanuit elke richting

-Zonlicht -Lucht / Atmosfeer -Onze ogen

N2

“Waarom is overdag de lucht blauw?”

WAT weten we over deze factoren/elementen?

Zonlicht Bestaat uit meerdere kleuren, die samen optellen tot wit

N2

“Waarom is overdag de lucht blauw?”

WAT weten we over deze factoren/elementen?

Atmosfeer Laag van verschillende gassen (deeltjes van stikstof, zuurstof, ........)

“Waarom is overdag de lucht blauw?”

De zonnestralen worden verstrooid door de lucht en door stofdeeltjes in de atmosfeer

O2

O2

O2

O2

O2

O2

O2

O2

O2

O2

O2

N2

N2

N2

N2

N2

N2

N2

N2

N2

N2

N2

N2

N2

N2

N2

N2

Blauw licht wordt verstrooid in alle richtingen, en lijken daarom vanuit alle kanten te komen: blauwe hemel

18

N2

“Dus: Waarom wordt de hemel rood bij zonsondergang?”

De zon staat veel lager aan de hemel. Zijn stralen leggen een langere afstand af door de atmosfeer: Alle kleuren, behalve rood, worden zo erg verstrooid, dat alleen het rode licht overblijft: rode lucht.

“Dus: Hoe vertalen we dit naar een rode maansverduistering?”

Atmosfeer van de Aarde

Mysterie opgelost!

21

ZONNESTELSELhet

☑Aantal planeten

☑Relatieve afmetingen

☒Relatieve afstanden☒Planeetbanen

Mercurius

Venus

Aard

eMars

Jupiter

Saturn

us

Uranus

Neptunus

ACTIVITEIT 4.3SEEING PLANETS

Sterren fonkelen: planeten niet! AARD-ATMOSFEER

Aard

e

Jupiter

Neptunus

150.000.000 km

ASTRONOMISCHE EENHEIDIS

1 A.E.

0.71 A.E.

0.3 - 0.46 A.E.

1.7 A.E.

5.2 A.E.

9.5 A.E.

19 A.E.

30 A.E.

0.3 - 0.46 A.E.

MERCURIUSGeen atmosfeer - Veel impact-kraters - Extreme temperatuursverschillen

+ Overdag ~ 380 ºC+ Nacht ~ -180 ºC

1e planeet vanaf de Zon

LENGTE JAAR

88 Aarde-dagen

AFSTAND TOT ZON

~50.000.000 km (0.3-0.5 A.E.)

DIAMETER4.880 km (0.38x Aarde)

VENUS

- ‘Zuster’ planeet van de Aarde

- Geologisch zeer actief: Vulkanen

- Dik wolkendek: Extreem broeikaseffect

+ Koolstofdioxide: ~500 ºC

2e planeet vanaf de Zon

LENGTE JAAR

~225 Aarde-dagen

AFSTAND TOT ZON

~108.000.000 km (0.71 A.E.)

DIAMETER12.102 km (0.95x Aarde)

f de Zon

DE AARDELeven

DIAMETER12.400 km

3e planeet vanaf de Zon

LENGTE JAAR

365,24 dagen

AFSTAND TOT ZON

~150.000.000 km (1 A.E.)

- Vloeibaar water- Atmosfeer met zuurstof - Broeikaseffect

SCHRIKKELJAARElke 4 jaar een

MARS

DIAMETER6.800 km (0.53 aarde)

4e planeet vanaf de Zon

LENGTE JAAR

687 Aarde-dagen

AFSTAND TOT ZON~228.000.000 km (1.7 A.E.)

Rode kleur door ijzeroxide (roest!)

Olympus: hoogste berg op een planeet in zonnestelsel - 22.000 meter

In het verleden misschien vloeibaar water?

JUPITER5e planeet vanaf de Zon

LENGTE JAAR

11.9 Aarde-jaren

AFSTAND TOT ZON~779.000.000 km (5.2 A.E.)

Grootste planeet in Zonnestelsel

Gasreus

‘Rode vlek’: gigantische storm die al meer dan 400 jaar rondraast

60+ manen DIAMETER

140.000 km (~10x Aarde)

0 01 2 66 62 27 13

MANEN

ZONNESTELSELin ons

SATURNUS- Draait snel rond eigen as (~11 uur)

DIAMETER120.500 km (~9x Aarde)

6e planeet vanaf de Zon

LENGTE JAAR

~30 Aarde-jaren

AFSTAND TOT ZON~1.400.000.000 km (9.5 A.E.)

- Ringen

- Lage dichtheid (< water)

Leven

tientallen tot honderden meters dik!

URANUS

DIAMETER

~50.000 km (4x Aarde)

7e planeet vanaf de Zon

LENGTE JAAR

~84 Aarde-jaren

AFSTAND TOT ZON~2.900.000.000 km (19 A.E.)

- Ligt op zijn zij

- Koudste planeet (min -224 ºC)

NEPTUNUS8e planeet vanaf de Zon

LENGTE JAAR

~165 Aarde-jaren

AFSTAND TOT ZON~4.500.000.000 km (30 A.E.)

- ‘Zusterplaneet’ van Uranus

- Voorspeld a.d.h.v. berekeningen, NIET observatie

- Extreem weer: wind > 2.100 km/u

DIAMETER

49.400 km (~4x Aarde)

ACTIVITEIT 4.1KNOW YOUR PLANETS

Planet Card Game (Front)

132

Background Science

There is one very special experiment that an astronaut carried out during a

moon landing more than 40 years ago. He held a feather in one hand and a

hammer in the other, and then released both objects simultaneously. Which

one reached the ground first? They both hit the floor at the same time! If

there’s no atmosphere, the feather doesn’t experience any air friction, just like

the hammer would barely feel any on earth. In a vacuum, all objects fall at the

same speed, regardless of their mass.

When astronauts landed on the Moon, they had a lot of fun jumping on the

lunar surface. Due to the weak gravitation, they could effortlessly jump very

far and high. They felt extremely light.

How much an object weighs on another celestial body depends on the so-called

gravity acceleration. The higher this value, the stronger the celestial body

attracts this object, i.e. the more it weighs. Note that the ‘mass’ of an object is

always the same anywhere in the universe. One kilogram of sugar remains one

kilogram of sugar. It just appears as if it had less mass on the Moon, because it

weighs less there. The Moon attracts one kilogram of sugar with less force than

the Earth does.

To see how much one kilogram of sugar and a child of 30 kilograms weigh on

the surface of each planet, see the table below.

Celestial body

Gravity acceleration at the equator [m/s2]

MultiplierExample 1 kg sugar [apparent kg]

Example 30 kg child [apparent kg]

SunMercuryVenusEarthMoonMarsJupiterSaturnUranusNeptunePluto

273.73.78.879.811.623.7124.7910.448.6911.150.7

27.90.380.910.170.382.531.060.891.140.07

27.90.380.910.170.382.531.060.891.140.07

83711.427305.111.475.931.826.734.22.1

On the Moon, a child with a mass of 30 kg would weigh only 0.17 x 30 kg = 5.1

kg, while on Jupiter it would weigh as much as an adult weighs on Earth: 2.36

x 30 kg = 70.8 kg.

Other sources: An astronaut carries out a famous experiment on the Moon

with a feather and a hammer: http://goo.gl/TIvEI

ACTIVITEIT 4.8LIGHTER OR HEAVIER

Gewicht is afhankelijk van zwaartekracht

Zwaartekracht hangt af van:- Massa van het object - Afstand tot het object

Hoe zwaarder, hoe sterker de zwaartekrachtHoe dichterbij, hoe sterker de zwaartekracht

Afstanden

- Constante snelheid gebruiken in afstandsmaat

- Snelheid van het licht ≈ 300.000 km per seconde

8 rondjes om de Aarde in 1 seconde

Aarde - Maan ≈

Aarde - Zon ≈

Zon - Neptunus ≈

Astronomische afstanden zijn GIGANTISCH

~1.1 lichtseconde~8.5 lichtminuten

~4.25 lichtuur

1 lichtseconde

1 lichtminuut

1 lichtuur

1 lichtjaar

≈

≈

≈

≈

300.000 km18.000.000 km

1.080.000.000 km9.460.000.000.000 km

Leiden: ~50-100 sterrenLa Palma (~2500m.): 2000+ sterren

LICHTvervuiling

EEN HEMEL VOL STERREN

Afstand tot de meest nabije ster - Proxima Centauri :

4,4 LICHTJAAR (!!)

1 lichtjaar ≈ 9.460.000.000.000 km

Extreem VEEL lege ruimte tussen sterren!http://workshop.chromeexperiments.com/stars/

ORIENTATIE

Oude zeelui oriënteerden zich aan de hand van de sterren

..

STERRENBEELDEN

Eeuwenlang een belangrijke rol:

- Onderwerp van verhalen en mythes

- Godsdienst/Spiritualiteit

- Navigatie

12 sterrenbeelden met bijzondere eigenschap

DIERENRIEM

ACTIVITEIT 5.1VISIBILITY OF CONSTELLATIONS

ORIENTATIE

Net als de zon bewegen de sterren ook over de nachthemel

..

Behalve de Poolster- Staat in het verlengde van de Aard-as- Staat dus altijd in het NOORDEN

POOLSTER

Hebben sterren in een sterrenbeeld iets met elkaar te maken?

lichtjaar

ACTIVITEIT 5.4CONSTELLATION SHAPES

De vorm van sterrenbeelden

Wij

schorpioen

Amazone

Waterslang

Venezuela

Kinder-draagzak