Düşen bir uzay istasyonu tarafından vurulabilir misin?


Bir Eğitimci Açıklıyor: Fizik öğretmeni Bay Donavan Lau, atmosferimizde yanan uzay çöplerinin büyüleyici fiziğini ortaya çıkarıyor.


Bay Donavan Lau, Baş Öğretmen (Fizik), Yusof İshak Ortaokulu tarafından

“Çin’in Tiangong-1 Uzay İstasyonu, aksi takdirde cennet sarayı olarak da bilinir, yörüngeye fırlatılmasından bu yana yedi yıl geçti, ama şimdi evine ve Dünya’ya hızlı bir şekilde geliyor…”

Son dakika haberi, 30 Mart 2018’de yayınlandı, çok sansasyon ve heyecan yarattı. Bazıları bunun yalan haber olduğunu düşündü. Birçoğunun kafasında yanan bir soru vardı, “Tiangong-1 nereye inecek?”

Çin’in prototip uzay istasyonu olan Tiangong-1’in dönüşü beni heyecanlandırdı, çünkü enerji gibi fizik kavramlarını öğrencilerime gerçek hayat senaryosu kullanarak göstermem için bana öğretilebilir bir an sundu. Bu senaryoyu enerjinin korunumunu anlamak ve uzay istasyonunun yeniden girişi sırasındaki yüksek sıcaklıkların onun parçalanmasına nasıl yol açtığını öğrenmek için kullanabilirler. Öğrenciler ayrıca atmosferin Dünya sakinlerini korumadaki faydasına da tanık oldular.

Düşen bir uzay istasyonunu yakala

Bilmeniz gereken ilk şey, uyduların ve uzay istasyonlarının her zaman Dünya’nın merkezine doğru çekildiğidir. Ancak tam olarak Dünya’ya düşmezler çünkü ekipman, ataleti nedeniyle uzayda kendini ileri doğru iter, sabit bir hızı korur ve yörüngede kalır.

“Uydular ve uzay istasyonları Dünya’ya düşmez çünkü ekipman kendini uzayda ataletinden dolayı ileri doğru iter.”

Tiangoing-1 çalışmayı durdurdu ve Dünya’dan uzaklığı azalmaya başladı. Fizikte, yerçekimi potansiyel enerjisinin kinetik enerjiye dönüştüğünü söylüyoruz – yerçekimi kuvveti nedeniyle Dünya’ya doğru hızlanırken kinetik enerjisi artar ve potansiyel enerjisi azalır. Uzay istasyonu Dünya atmosferine girdiğinde atmosfere sürtündü. Bu sürtünme uzay istasyonunun yüzeylerinde yoğun bir ısı oluşturarak istasyonun yanmasına ve parçalanmasına neden oldu. Şimdi, termal enerji ve ses enerjisi karışıma “atılıyor”.

Ortaokul 3 öğrencilerim için bu olay enerjinin korunumu yasasını gösterdi. Bunun anlamı, Tiangong-1’in yeniden girişinde dönüştürülen tüm enerji biçimlerini – örneğin parçaların kinetik enerjisi ve potansiyel enerjisi ile ısı ve ses gibi – toplarsak, bu, enerjideki azalmaya eşit olacaktır. onun yerçekimi potansiyel enerjisi.

Fen öğrencileri için bir blok oyunu

Görselleştirmeyi zor bulduysanız, yalnız değilsiniz. Hayran olduğum Nobel ödüllü fizikçi Richard Feynman, bir keresinde Dennis the Menace’ın hikayesini ve oyuncak bloklarını kullanarak enerjinin korunumu öğrencilerine. Bu efsanevi ders benim ve meslektaşlarım için “enerji küpü” dediğimiz bir araç kullanarak bir ders tasarlamak için ilham kaynağı oldu. (Bizimle çalıştıkları için Singapur Öğretmenler Akademisi’nde Usta Öğretmen olan Bay Yap Boon Chien’e ve teorik temelleri sağladıkları için Ulusal Eğitim Enstitüsü’nden Dr Jennifer Yeo’ya şapka bahşişi.)

Ekibimiz öğrencilerin dikkatini çekmek için farklı enerji formları için renkli grafikler oluşturmuş ve bunları bir küpün altı kenarına, her bir küp bir birim enerjiyi temsil edecek şekilde yerleştirmiştir. Birkaç küpü bir araya getirdiğinizde, yalıtılmış bir sistemin toplam enerjisini temsil edebilirler.

boşluk_birleştirme2

Sınıfta, öğrenciler bu enerji küplerini, Tiangong-1’in yeniden girişinin her aşamasında enerji transferi ve enerjinin korunumu konusundaki anlayışlarını göstermek için kullanırlar. Bu, yerçekimi potansiyel enerjisinin diğer enerji biçimlerine dönüştürülürken, sistemin genel enerjisinin korunduğunu görmelerine yardımcı olur.

space_combine
Uzay istasyonunun toplam enerjisini temsil eden bir tepside oturan 10 enerji küpü ile başlıyoruz. Ardından, öğrenciler uzay istasyonu Dünya’ya düştüğünde daha sonra ne olacağını anladıklarını gösterirler. Bazı öğrenciler, ısının Çin uzay istasyonu ile Dünya atmosferi arasında paylaşıldığını göstermek için tepsinin dışına ‘termal enerji’ yerleştirdi. Akıllı!

Öğrenciler enerji küplerine nasıl tepki verdiler? Öğrenciler geri bildirimlerinde, enerji küplerini kullanarak öğrenmenin genişletilmesinin ilgi çekici ve ilginç olduğunu söylediler. Uygulamalı etkinlikler, enerjiyle ilgili kavramları daha iyi anlamalarını sağladı ve daha fazlasını öğrenmek istemelerini sağladı.

Bu iyi, çünkü hikaye burada bitmiyor.

Tüm bu bastırılmış enerjiyi transfer etmek

Enerji transferini gösterme sürecinde, uzay istasyonunun parçalanmadığını varsaymak zorunda kaldık. Ancak gerçek hayatta, uyduların (ve uzay istasyonlarının) daha küçük parçalara ayrılması ve yeniden girişte yok edilmesi amaçlanmıştır. Uzaydan düşen nesneler parçalanmasaydı, etki büyük olurdu – bu bir patlamaya neden olurdu.

2013 yılında Rusya üzerinden bir meteor Dünya’nın atmosferine girdi. O kadar çok kinetik enerji kazandı ki, Rus şehri Chelyabinsk üzerinde havada patladı. Patlama camları kırdı ve yüzlerce insanı yaraladı.

Neyse ki, Tiangong-1 Dünya’ya çarpmadı ve tek parça olarak kalmadı. Çoğu yandı ve hayatta kalan parçalar 1 Nisan 2018’de Güney Pasifik Okyanusu üzerinde enkaz halinde dağıldı.

Uydu enkazından etkilenme olasılığı nedir? İnanılmaz derecede düşük. Ama sadece benim sözüme bakma. Aerospace Corporation’a göre, bir vurulma ihtimali trilyonda 1’den az Tiangong-1’in düşen enkazı tarafından.


Uzay oldukça ilgi çekici olabilir! Halley Kuyruklu Yıldızı hakkında bir şey biliyor musunuz? Matematik öğretmeni Bay Lim Chuan Li, bu makalede neden Dünya’dan sadece 76 yılda bir gördüğümüzü açıklıyor: Kuyruklu yıldızınız ne kadar “eksantrik”?

Şaşıracak başka bir şey için Fizik müfredatı uzmanı Dr Darren Tan’ın “Kartonun süper güçleri var mı?


Kaynak : http://www.schoolbag.edu.sg/story/can-you-get-hit-by-a-falling-space-station

Yorum yapın

Geçici Mail pdf kitap indir instagram takipçi satın al tiktok takipçi satın al