چرخه هستي – زمين (7)
قبل از أزمايش
|
دانش آموزان با نحوه شكل گيري جزر و مد و حركت
زمين آشنا مي شوند. |
●
كشف و بررسي جزر و مد
●
مقايسه حركت خورشيد، زمين و ماه
محور – استوا – جزر و مد – تمايل يا كج
شدگي. گردش (حركت انتقالي) – چرخش (حركت وضعي)
كره جغرافيايي قابل تسطحيح
– توپ تنيس، يا توپ هايي با اندازه مشابه – چراغ قوه –
كاربرگ
يك مرحله از حركات خورشيد، ماه و
زمين ايجاد جزر و مد ميباشد. يك جزر و مد بالا و پايين رفتن متناوب
سطح اقيانوس ميباشد. انسانها به اين تغييرات از زمانهاي اوليه توجه
داشتهاند. جزر و مد در ابتدا از طريق افسانه ها و داستانهايي كه شامل
نيروهاي ماورالطبيعه بود، توضيح داده ميشد. بعدها، دانشمندان
اوليه
نظير
Poseidonius و
Pytheas ارتباطي را بين ماه و تغيير
سطح اقيانوس
ها يافتند.
Aristotle
(ارسطو),
Caesar ,pliny
به اين مسأله توجه كردند كه خورشيد روي سطح اقيانوس ها تأثير دارد.
بنابراين، دلايل اين ارتباطات همچنان به صورت راز باقي مانده است.
جزر و مد توسط ماه ايجاد ميشود. توجه كنيد
طول پيكان ها متناسب با قدرت نيروي جاذبه ميباشد.
اين
مشكل توسط آقاي ايزاك نيوتن در اواخر قرن هفدهم حل شد. او پيشنهاد كرد
كه جزر ومد توسط ارتباط متقابل جاذبه اي بين زمين، ماه و خورشيد ايجاد
ميشود، قضيه ابتدايي توضيحات نيوتن مي تواند توسط اولين ملاحظه نيروي
جاذبه و حركات زمين و ماه فهميده شود. در اين
سيستم، در هر نقطه روي زمين، عموماً دو جزر و مد بزرگ و كوچك در هر روز
وجود دارد. همان طور كه در تصوير صفحه بعد نشان داده شده، نيروي جاذبه
ماه سبب ميشود كه اقيانوس هاي زمين يك
برآمدگي به سمت بالا به طرف ماه داشته باشند. برآمدگي به اين
علت اتفاق ميافتد، كه بخشي از
اقيانوس كه نزديكترين بخش آن به ماه ميباشد، بيشتر كشيده ميشود.
يادآوري كنيد كه نيروي جاذبه بين دو شيئ زمانيكه آنها به هم نزديكتر
هستند، زيادتر ميباشد. درجهت خلاف زمين، نيروي تنبلی
ناشي از چرخش زمين روي محور خودش، برآمدگي ديگري را در اقيانوس ايجاد
ميكند كه در جهت خلاف اولي قرار دارد. براي جا دادن اين دو بالا آمدگي
در سطح اقيانوس، سطح اقيانوس بين آنها فرو ميافتد همان طور كه در
نمودار نشان داده شده است. اين دو برآمدگي و نقاط فرو رفته اساساً ساكن
باقي ميماند. زمانيكه زمين ميچرخد و يك چرخش را در 24 ساعت كامل
ميكند، هر نقطه روي سطح زمين از دو برآمدگي و نقاط فرو رفته ميگذرد.
ما اين حالت را در جزر و مد تجربه ميكنيم.
جزر و مد خيلي پيچيده تر از آن چيزي است كه در اينجا توضيح داده شده
است. عوامل ديگر در بلندي و كوتاهي جزر و مد شامل 1) نيروي جاذبه
خورشيد 2) تغيير فواصل بين زمين، ماه و خورشيد 3) تغييرات در چرخش زمين
و 4) شكل حوضه هاي اقيانوسي و خطوط ساحلي زمين. از اينها، تأثير خورشيد
مهم ترين عامل ميباشد. وقتي ماه و خورشيد در يك خط قرار ميگيرند،
نيروي جاذبه آنها روي سطح اقيانوس ها براي ايجاد جزر و مدهاي بزرگ و
كوتاه با هم ديگر شروع به كار ميكنند. اين حالت جزر و مد بهاري خوانده
ميشود. زمانيكه ماه و خورشيد در زاويه
راست قرار دارند، نيروي جاذبه آنها در
زاويه راست كار ميكند و جزر و مدهايي با ارتفاع مينيمم ايجاد
ميكند كه جزر و مدهاي پايين ناميده ميشود.
جزر و مد بهاري – جزر و مد هايي با ماكزيمم ارتفاع و كوچكترين
ارتفاع زماني اتفاق ميافتند كه ماه و خورشيد در يك خط قرار ميگيرند.
توجه كنيد:
ماه ميتواند در طرف ديگر زمين قرار گيرد.
از استدلال هاي زير براي مرور اينكه چطور
زمين در فضا حركت ميكند و در طي حركت آن چه اتفاقي ميافتد استفاده
كنيد.
الف: كره را عمودي نگه داريد و قسمتهاي زمين
را مرور كنيد. از آنها بخواهيد كه مكان قطب هاي شمالي و جنوب، استوا و
محور زمين را نشان دهند. از آنها بخواهيد كه خطوط طول و عرض جغرافيايي
را نشان دهند.
ب: از آنها بپرسيد كه چه كلمهاي شكل زمين را
تشريح ميكند. از آنها بپرسيد كه آيا زمين را يك كره كامل ميباشد يا
نه (نه: همان طور كه زمين ميچرخد، چرخش سبب ميشود كه نواحي قطبي مسطح
شوند و نواحي استوايي بر آمده شوند و زمين را به شكل تخم مرغ يا گلابي
در مي آورد).
ج: كره را با محور عمودي نگه داريد. از يك
دانش آموز بخواهيد كه چراغ قوه را روي كره روشن كنند. از آنها بپرسيد
كه چه چيزي نور را نشان ميدهد (خورشيد). بپرسيد كه آيا زمين
راست
در فضا قرار گرفته است. (نه. محور زمين حدود 5/23 درجه كج شده است).
سپس، كره را كج كنيد بنابراين قطب شمال به سمت خورشيد متمايل ميشود.
د: از آنها بپرسيد كه اين عامل چه تأثيري يا چه تغييري روي درجه حرارت ميگذارد.
(قطب شمال و نيمكره شمالي بيشتر
نور مستقيم دريافت ميكنند، بنابراين گرمتر مي باشند، در حاليكه قطب جنوب و نيمكره جنوبي
نور كمتري دريافت ميكند، بنابراين سردتر ميباشند.) اين عامل اساسي
ايجاد فصول ميباشد.
كمترين جزر و مد – جزر و مدهاي داراي كمترين
بلندي و كوتاهي
هستند در
زمانيكه خورشيد زمين و ماه
با زاويه راست قرار دارند، اتفاق ميافتد.
و: سوالات زير را در مورد حركات سيستم زمين /
ماه خورشيد از آنها
بپرسيد.
جوابها را تشريح كنيد. چه چيزي دور خورشيد ميگردد؟ (زمين با قمر
خودش). چه چيزي بدور زمين ميگردد؟! ماه. كدام اجسام مي چرخند؟ (زمين،
ماه، خورشيد).
اينجا چندين سوال اختياري وجود دارد.
1)
آيا خورشيد يك سياره است؟ (خير، ستاره)
2)
آيا ماه يك سياره است؟ (خير يك قمر مي باشد)
3)
چه مدت طول ميكشد تا خورشيد يك چرخش كامل انجام دهد؟ (24 ساعت)
4)
چه مدت طول ميكشد تا زمين يك بار بدور خورشيد بگردد؟ (25/365 روز يا
سال)
5)
چه مدت طول ميكشد تا ماه يك بار بدور زمين چرخش كند؟ (تقريباً 28 روز)
6)
چه مدت طول مي كشد تا ماه بدور زمين بگردد؟ (تقريبا 28 روز).
7)
آيا خورشيد بدور چيز ديگري ميگردد؟ (بله، هسته كهكشان راه شيري).
جزر و مد را به دانش آموزان توضيح دهيد.
