космоса на уроках физики

Применение ИКТ
при рассмотрении
темы космоса на уроках физики

Знания о космосе имеет чрезвычайно важное значение для человечества.
Исследование космоса привело к фундаментальным открытиям в познании мира, а полученные знания имеют широкое практическое применение с древних времён. Нет сомнения, что дальнейшее изучение Вселенной
приведёт к революционным открытиям, которые окажут глубокое влияние
на развитие нашей цивилизации

Вселенная

Под Вселенной понимают совокупность всех объектов, которые доступны для наблюдения человеком.

Вселенной называют совокупность всего существующего, всех материальных частиц и пространства между этими частицами.

Вселенную за пределами Земли
называют космосом или мегамиром
Земля часть космоса.

Основными элементами Вселенной являются звёзды, так как
практически в них сосредоточена вся её масса
В структуру Вселенной входят также

Потоки элементарных космических частиц

Космическая пыль и газы

Электромагнитные излучения
Инфракрасные, ультрафиолетовые и рентгеновские лучи

И ,конечно же, свет.

Структура вселенной

Крупномасштабная структура Вселенной
как она выглядит в инфракрасных лучах с длиной волны 2,2 мкм — 1 600 000 галактик.
Яркость галактик показана цветом от синего (самые яркие) до красного (самые тусклые).
Тёмная полоса по диагонали и краям картины — расположение Млечного Пути

Размер Вселенной – в поперечнике 156 млрд. световых лет
Возраст Вселенной – примерно 13,7 млрд. лет

Галактики

Галактики - это большие звездные системы, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации. Существуют галактики, включающие триллионы звезд. Наша Галактика - Млечный Путь - также достаточно велика: в ней более 200 млрд звезд.

Самые маленькие галактики содержат звезд в миллион раз меньше и скорее напоминают находящиеся в Млечном Пути шаровые скопления, только значительно больше по размерам.

В современной астрономии наиболее широко используется самая первая классификация галактик, предложенная Эдвином Пауэллом Хабблом в 1926 году, и доработанная впоследствии им же, а затем Жераром де Вокулером и Аланом Сендиджем.
Эта классификация основана на форме известных галактик. Согласно ей, все галактики делятся на 5 основных типов:
— эллиптические (Е);
— спиральные (S);
— спиральные галактики с перемычкой - баром (SB);
— неправильные (Irr);
— линзообразные (S0) - этот класс Хаббл добавил последним, спустя 10 лет после первой предложенной классификации.

Типы галактик

Спиральные галактики — самый многочисленный тип: они составляют около 50% всех наблюдаемых галактик. Большая часть звёзд спиральной галактики расположена в пределах галактического диска. На галактическом диске заметен спиральный узор из двух или более закрученных в одну сторону ветвей или рукавов, выходящих из центра галактики. 

Спиральная галактика

Эллиптические галактики (тип Е) составляют 13% от общего числа галактик. Они выглядят как круг или эллипс, яркость которого быстро уменьшается от центра к периферии. По форме эллиптические галактики очень разнообразны: они бывают как шаровые, так и очень сплюснутые. В связи с этим они подразделены на 8 подклассов — от Е0 (шаровая форма отсутствует) до Е7 (наибольшее сжатие).

Эллиптическая галактика

линзовидная галактика (тип S0) является промежуточным типом между спиральной и эллиптической галактиками. У галактик этого типа яркое центральное сгущение (балдж)сильно сжато и похоже на линзу, а ветви отсутствуют или очень слабо прослеживаются.

Для неправильных или иррегулярных галактик (Ir) характерна неправильная, клочковатая форма. Неправильные галактики характеризуются отсутствием центральных уплотнений и симметричной структуры, а также низкой светимостью. Такие галактики содержат много газа (в основном нейтрального водорода) — до 50% их общей массы. К этому типу относится около 25% всех звёздных систем.

НЕПРАВИЛЬНАЯ ГАЛАКТИКА

Звезда́ — излучающий свет массивный газовый шар, удерживаемый силами собственной гравитации и внутренним давлением, в недрах которого происходят (или происходили ранее) реакции термоядерного синтеза[1].
Ближайшей к Земле звездой является Солнце — типичный представительспектрального класса G. Звёзды образуются из газово-пылевой среды (главным образом из водорода и гелия) в результате гравитационногосжатия. Температура вещества в недрах звёзд измеряется миллионамикельвинов, а на их поверхности — тысячами кельвинов. Энергия подавляющего большинства звёзд выделяется в результатетермоядерных реакций превращения водорода в гелий, происходящих при высоких температурах во внутренних областях. Звёзды часто называют главными телами Вселенной, поскольку в них заключена основная масса светящегося вещества в природе. Примечательно и то, что звёзды имеют отрицательную теплоёмкость.

Ближайшей к Солнцу звездой является Проксима Центавра. Она расположена в 4,2 светового года (4,2 св. лет = 39 Пм = 39 триллионов км= 3,9·1013 км) от центра Солнечной системы (см. также Список ближайших звёзд).
Невооружённым взглядом (при хорошей остроте зрения) на небе видно около 6000 звёзд, по 3000 в каждом полушарии. Все видимые с Земли звёзды (включая видимые в самые мощные телескопы) находятс в местной группе галактик.
Подавляющее большинство звёзд, и Солнце в том числе, заканчивают эволюцию, сжимаясь до тех пор, пока давление вырожденных электронов не уравновесит гравитацию. В этом состоянии, когда размер звезды уменьшается в сотню раз, а плотность становится в миллион раз выше плотности воды, звезду называют белым карликом. Она лишена источников энергии и, постепенно остывая, становится тёмной и невидимой

Одной из самых важных характеристик является звездная величина. Раньше считали, что расстояние до звезд одинаково, и чем звезда ярче, тем она больше. Наиболее яркие звезды отнесли к звездам первой величины (1m, от лат. magnitido - величина), а едва различимые невооруженным глазом - к шестой (6m). Сейчас мы знаем, что звездная величина характеризует не размеры звезды, а ее блеск, то есть освещенность, которую звезда создает на Земле. 

Жизненный путь звезды довольно сложен. В течение своей истории она разогревается до очень высоких температур и остывает до такой степени, что в её атмосфере начинают образовываться пылинки. Звезда расширяется до грандиозных размеров и сжимается до нескольких десятков километров. Светимость её возрастает до огромных величин и падает почти до нуля.Звезды образуются из космических газопылевых облаков, При сжатии под действием тяготения сгустка газа его внутренняя часть постепенно разогревается. Когда температура в центре достигнет примерно миллиона градусов, начинаются ядерные реакции – образуется звезда. Источник энергии звезды находится в конвективном ядре. По мере превращения водорода в гелий молекулярная масса вещества ядра возрастает, а его объем уменьшается, внешние области звезды при этом расширяются, а температура ее поверхности падает. Горячая звезда – голубой гигант – постепенно превращается в красный гигант. Далее звезда станет белым карликом, а в конечной стадии нейтронной звездой или черной дырой.

Карты звёздного неба

наиболее яркие звёзды созвездий северного полушария

так созвездия выглядят на фоне ночного неба

Так выглядит Млечный Путь из космоса

Средства исследования
Телескопы
Радиотелескопы
спутники
Орбитальные станции
Космические аппараты
Пилотируемые корабли

телескопы

радиотелескоп

телескоп

радиотелескоп

РАТАН-600 (сокращение от РАдиоТелескоп Академии Наук) — радиотелескоп диаметром около 600 метров, располагающийся недалеко от станицы
Зеленчукская на Северном Кавказе на высоте 970 метров над уровнем моря. Принадлежит САО РАН. Является одним из крупнейших радиотелескопов
в мире.

Телескоп Хаббла

вид с космического шаттла Дискавери во время второй миссии по обслуживанию телескопа (STS-82)

Луноход-1 — первый лунный самоходный аппарат. Он был доставлен на поверхность Луны 17 ноября 1970 года, советской межпланетной станцией Луна-17 и проработал на её поверхности до 4 октября 1971 года. Предназначался для изучения особенностей лунной поверхности, радиоактивного и рентгеновского космического излучения на Луне, химического состава и свойств грунта.

Первый полёт человека в космосПолёт Ю.А. Гагарина Как это было!

Легендарный первый полет человека в космос. Параметры полета КМ "Восток" с Юрием Гагариным. Ракета-носитель "Восток-К72К" вывела на околоземную орбиту советский космический корабль "Восток". Стартовая площадка Байконур , площадка №1 Запуск 12 апреля 1961 09:07 мск Посадка 12 апреля 1961 10:55 мск к Северо-Западу от д. Смеловка (Саратовская обл.) Длительность полета - 1 час 48 минут Количество витков - 1 Пройденное расстояние - 41 тыс. км Апогей - 327 км Перигей - 181 км. Наклонение - 64,95°. Период обращения - 89,34 мин. Масса - 4,73 т

Значение космических исследований

Космические исследования, по-видимому, приведут в ближайшем будущем и к революционным преобразованиям во многих областях техники и технологии, а также в медицине. Результаты разработок в области космической техники найдут применение при проведении промышленных и сельскохозяйственных работ, при исследовании глубин Мирового океана и при полярных исследованиях, в спортивных состязаниях, при изготовлении геологического оборудования и в других областях. Результаты изучения систем жизнедеятельности человеческого организма и психологии человека, полученные при длительных космических полетах, будут использоваться в повседневной медицинской практике.
Большое значение имеет космическая информация для дальнейшего развития науки и техники. Возможно, что в некоторых областях науки именно она будет определять главное направление исследований и приведет к пересмотру многих существующих представлений

В данной презентации представлены только некоторые материалы по теме космоса для уроков физики и естествознания. За её рамками остались интереснейшие материалы по изучению планет, эволюции Вселенной и многим другим. Они показывают, что с использованием средства ИКТ можно наглядно формировать прочные знания и широкие представления по научной картине мира.

СПАСИБО
ЗА ВНИМАНИЕ!