Astronomická laboratorní úloha: Obíhání Jupiterových měsíců
Laboratorní úloha "Obíhání Jupiterových měsíců" je jednou z 9 úloh, které připravila pro studenty středních a vysokých škol Univerzita v Gettysburgu, Pennsylvania, USA. Jejich úkolem je na počítačových programech přiblížit studentům skutečnou práci astronoma. Studenti tak s pomocí těchto programů ovládají měřicí přístroje (spektroskopy, dalekohledy,...), a snaží se proměřit Hubblův červený posuv, rotaci Merkura, spektra hvězd,...
V této
úloze student pozoruje obíhání měsíců Io, Europa, Ganymed a Kallisto kolem Jupitera a z měření jejich pohybu odvodí hmotnost Jupitera. Procvičí si tak třetí Keplerův zákon, a také pochopí, jak souvisí heliocentrický model sluneční soustavy se soustavou Jupiterových měsíců.Jak se daná laboratorní úloha má vyřešit? Ukázkové řešení úlohy je k dispozici v souboru řešení.doc, který si můžete stáhnout z této stránky. Úloha je tam proměřena na jednom z měsíců.
Přesto by bylo pro učitele vhodné, aby věděl oběžné doby a hlavní poloosy oběhu všech čtyř měsíců Jupitera, které se v úloze proměřují. Tady jsou:
doba oběhu ve dnech |
hlavní poloosa v Jup. průměrech |
|
Io |
1,769 |
2,95 |
Europa |
3,551 |
4,69 |
Ganymed |
7,154 |
7,49 |
Kallisto |
16,689 |
13,17 |
K laboratorní práci potřebujete mít k dispozici počítačový program a protokol o měření, který studenti vyplňují. Kliknutím na příslušný odkaz si stáhnete potřebný software i texty:
JupLab.zip (291 kB) Po stáhnutí rozbalte. Ve vytvořeném adresáři JupLab je spouštěcí soubor Clea_jup.exe. Dále už postupujte podle pokynů ovládání programu.
protokol.zip (151 kB) Protok Protokol o měření, který vyplňují studenti, i s pokyny, jak pracovat s programem. Protokol je ve formátu Word97.
test.zip (111 kB) Test, který je určen na dobu po proměření laboratorní práce. Test je ve formátu Word97.
řešení.zip (119 kB) Text s řešením celé úlohy ve formátu Word97.
Laboratorní úlohu jsem proměřil se svými studenty na Gymnáziu Christiana Dopplera v Praze v lednu 2002. To jsem ještě dopracovával konečnou verzi protokolu, a tak si studenti všimli několika mých chyb. Přesto se dalo vypozorovat, jaké problémy při vypracovávání studenti mají:
Internetové odkazy
Na internetu jsou k dispozici i jiné laboratorní úlohy z astronomie, případně jiné informační stránky, které se astronomie týkají. Vybral jsem odkazy, které se této úlohy bezprostředně týkají:
CLEA - Další úlohy, které připravila Univerzita v Gettysburgu. Pouze v anglickém jazyce.
Puďova stránka - Stránky s diplomovou prací na téma "Praktické úlohy z astronomie".
Budete-li mít jakékoli dotazy nebo připomínky, pište mi na adresu
puda@seznam.czVytvořil Petr Pudivítr (Puďa)
, Astronomický ústav UK, 7.2.2002