Scoala Discovery - Alte stiinte - Daca Luna n-ar exista

Scoala Discovery - Alte stiinte - Daca Luna n-ar exista

Luna este singurul satelit natural al Pământului, și al cincilea cel mai mare satelit din Sistemul Solar. Este, totodată, cel mai mare satelit natural al unei planete din Sistemul Solar raportat la mărimile dintre acesta și planeta Pământ, având un sfert din diametrul Pământului și 1/81 din masă. Luna este al doilea cel mai dens satelit după Io, unul dintre sateliții lui Jupiter. În rotația sa sincronă în jurul Pământului, Luna prezintă aceeași față a sa, cu mici schimbări. Priveliștea selenară este prevăzută cu conuri vulcanice întunecate și de zone de pământ și cratere de impact luminate de lumina solară.

Luna mai este și al doilea cel mai luminos obiect de pe cerul înstelat, după Soare, în ciuda faptelor că suprafața sa este în totalitate neagră; luna se vede strălucitoare datorită faptului că reflectă lumina primită de la Soare. Schimbarea Lunii în multitudinea de faze și de forme semicirculare au adus mari influențe, încă din cele mai vechi timpuri, în dezvoltarea limbilor, calendarelor, artei și a mitologiei.

Luna are o foarte mare importanță în viața de pe Terra; influențele gravitaționale ale acesteia produc fluxul și refluxul mărilor și oceanelor și alungirea timpului (Luna influențează 2 ms odată la 100 de ani).
Distanța orbitală curentă a Lunii, ce reprezintă în jur de treaizeci de ori diametrul Pământului, cauzează asemănarea de mărime dintre Lună și Soare pe cer.
De aceea, Soarele este înlocuit aproape complet în timpul unei eclipse solare.


Luna este singurul obiect extraterestru pe care omul a reușit să aterizeze. În timp ce programul sovietic Union's Luna a fost primul apt în 1959 să trimită sonde fără oameni pe Lună, programul Apollo al NASA a realizat prima misiune cu oameni. NASA a început cu o misiune în 1968 cu Apollo 8 și cu altele între 1969 și 1972, cu Apollo 11. Aceste misiuni au adus peste 380 de Kg de roci lunare, ce au ajutat la dezvoltarea înțelegerii originii geologice a Lunii (se crede că s-au format acum aproximativ 4,5 milioane de ani într-un impact cu Terra), a structurii interne și a istoriei sale.

După misiunea lui Apollo 17 din 1972, Luna a fost vizitată numai de sonde fără personal. Din 2004, Japonia, China, India, Statele Unite ale Americii și Agenția Spațială Europeană au trims sonde pe Lună. Rezultatul misiunilor a dus la confirmarea descoperirii apei lunare înghețate în craterele umbrite de la poli și legate în regolitul lunar. Viitoarele misiuni spațiale cu personal omenesc sunt deja planificate. Luna rămâne, după cum spune Outer Space Treaty, liberă în explorare pentru toate națiunile, în condiții pașnice.

Scoala Discovery - Alte stiinte - Daca Luna n-ar exista


Luna are o rază medie de 1.737 km, de 4 ori mai mică decât a Pământului, și orbitează în jurul acestuia la o distanță medie de 384.403 km; pentru a ajunge pe Pământ lumina Lunii are nevoie de ceva mai mult decât o secundă. Viteza medie pe orbită este de 3.700 km/h. Atracția gravitațională la suprafața Lunii este de 6 ori mai slabă decât cea terestră.

Luna realizează o rotație în jurul Pământului în aproximativ 4 săptămâni, aceasta fiind luna pământească (27 zile, 7 ore, 43 min și 11,6 sec).
În acest interval fazele Lunii sunt: lună nouă, primul pătrar, lună plină, ultimul pătrar; ele se repetă în 29 zile 12 h 44 min 2,8 s (durată numită o lună lunară).

Masa satelitului nostru este de 7,35 × 1022 kg, de 81 de ori mai mică decât masa Pământului, densitatea medie este de 3.400 kg/m3, iar excentricitatea orbitală este de 0,0549.


Perioada de rotație a Lunii este egală cu cea de revoluție în jurul Pământului, astfel încât Luna ne arată mereu aceeași față. Mai exact însă, dacă se iau în considerare fluctuațiile orbitei lunare și posibilitatea de a observa acest satelit din diferite locații de pe Pământ, suprafața vizibilă este ceva mai mare decât jumătate, și anume de 59%.

Luna este al doilea obiect ceresc ca strălucire (magnitudine aparentă), după Soare. De asemenea, Luna și Soarele au aproximativ același diametru angular, lucru ce face posibile eclipsele solare totale.

Luna se îndepărtează de Pământ cu 3,78 cm pe an.

Read more »

Scoala Discovery - Fizica - Electricitatea si Magnetismu

Scoala Discovery - Fizica - Electricitatea si Magnetismu

Electricitatea este totalitatea fenomenelor produse de sarcinile electrice. Cuvântul electric provine din cuvântul elin „elektron” care semnifica chihlimbar, adică acel material pe care s-a observat fenomenul electrizării în primele experiențe. Sarcinile electrice sunt energii punctuale posedate de componentele atomului situate în nucleul acestuia numite protoni și în componentele atomului numite electroni, situate în învelișul atomului. Sarcinile protonice au o orientare complementară sarcinilor electronice și considerate câte una din fiecare ele au valori egale dar de sens contrar. Din acest motiv în mod convențional sarcinile protonilor sunt considerate pozitive iar sarcinile electronilor sunt considerate negative. Din această cauză între ele apare fenomenul de atracție.

Electricitatea se manifestă static în echilibrul dintre sarcina electrică pozitivă (a protonului) și sarcina electrică negativă (a electronului). Se manifestă dinamic în dezechilibrul dintre sarcinile electronilor din învelișul atomic și sarcinile protonilor din nucleu. Acest dezechilibru este cauzat de inegalitatea dintre electronii și protonii atomului. În cazul în care atomii unui corp sunt supraîncărcați cu electroni prin raport cu protonii, corpul este încărcat electric negativ atomii corpului respectiv având surplus de electroni, fiind numiți ioni negativi.


În cazul în care atomii unui corp sunt subîncărcați electronic, numărul protonilor fiind mai mare decât numărul electronilor din învelișul atomic, atomii respectivi sunt încărcați electric pozitiv și poartă numele de ioni pozitivi, corpul însuși fiind încărcat electric pozitiv. Diverși factori (termici, mecanici, etc.) determină eliberarea electronilor din învelișul electronic al atomilor unui corp și plasarea lor fie în stare liberă, fie în învelișul atomilor altui corp.

Scoala Discovery - Fizica - Electricitatea si Magnetismu

Electricitatea este o ramură a fizicii care se ocupă cu studiul fenomenelor electrice. Are doua părți principale : electrostatica și electrocinetica. Deși anumite fenomene electrice erau cunoscute încă din antichitate (exemplu: electrizarea chihlimbarul, orientarea acului magnetic în câmpul magnetic al Terrei etc.), studiul științific al acestora a început abia în secolul al XVII-lea. Odată cu revoluția industrială, au fost făcute o serie de noi descoperiri care au dus la inventarea a numeroase mașini și aparate pentru folosirea practică a fenomenelor electrice.

Au urmat numeroase studii asupra electricității.

Magnetitul (sau magnetita) este un mineral din grupa oxizilor de fier cu proprietăți feromagnetice, fiind oxidul de fier cel mai rezistent față de acizi și baze, cristalizează în sistemul cubic, cu formula chimică Fe3O4. Ionul de fier din mineral poate fi fier bivalent sau trivalent, de aceea magnetita este prezentată ca oxid de fier(II,III); duritatea mineralului pe scara lui Mohs este 5,5 - 6,5, culoarea neagră, urma neagră cu un luciu mat, metalic.

Magnetita este unul dintre mineralele cu cele mai puternice caractere feromagnetice. La temperatura Curie (TC pragul de temperatură de la care dispar proprietățile feromagnetice) de 578 °C magnetizarea se orientează în mare parte ca magnetizarea terestră, astfel i-a naștere un magnet remanent polarizat cu 500 nT (unități Tesla; \mathrm{1\, T = 1\,\frac{V\, s}{m^2}}). Astfel cristalele de magnetită pot conserva în această formă orientarea magnetică terestră. Studiul orientării (polarizării) magnetice a rociilor de lavă vulcanică (bazalt) de către geologi a dus la idea că la intervale mari de timp în perioadele geologice îndepărtate polii magnetici ai Pământului s-au inversat. Datorită proprietății sale magnetice, magnetita este folosită și azi ca magnet-pigment la busolă.

Read more »

Scoala Discovery - Fizica - Miscarea, forta, gravitatia

Scoala Discovery - Fizica - Miscarea, forta, gravitatia

Mișcarea este în fizică, o schimbare de poziție a unui corp în raport cu timpul. Sunt două domenii ale fizicii care se ocupă cu studiul mișcării:

Dinamică, parte a fizicii care studiază mișcarea și forțele de mișcare, inclusiv cauzele lor.
Cinematică, parte a fizicii care studiază mișcarea fără a lua în considerare cauzele forțelor de mișcare.

Mișcările sunt definite în fizică prin mai mulți parametri:

Deplasare, este deosebirea dintre poziția ințială și cea finală a unui corp mișcat.
Traiectorie, este calea urmată de un corp în mișcarea sa, reprezentată prin linia descrisă de centrul său de greutate.

În mișcarea rectilinie, traiectoria este o linie dreaptă.
În mișcarea curbilinie, traiectoria este o linie curbă, eventual un cerc.

Drum, (spațiu) este lungimea segmentului de pe traiectorie, segment definit de punctul inițial și punctul final al deplasării corpului.
Viteză, este măsura schimbării poziției și direcției de mișcare a unui corp în raport cu timpul.
Accelerație, este măsura schimbării vitezei unui corp în raport cu timpul.

Forta

În fizică, o forță este o mărime fizică care exprimă cantitativ o acțiune ce determină la un obiect cu masă o modificare de viteză, de direcție, sau de formă (aspect). Forța este o mărime vectorială ce are atât modul (valoare scalară sau intensitate) cât și direcție. A doua lege a lui Newton afirmă că un obiect cu masă constantă va fi accelerat proporțional cu forța rezultantă ce acționează asupra sa și invers proporțional cu masa sa. Echivalent, forța rezultantă ce acționează asupra unui obiect este egală cu viteza cu care i se modifică impulsul.

Cu alte cuvinte, forța rezultantă ce acționează la un moment dat asupra unui corp este derivata temporală a impulsului.

Forțele ce acționează asupra obiectelor tridimensionale le pot determina pe acestea să se și rotească sau să se deformeze, sau pot cauza o schimbare a presiunii. Tendința unei forțe de a cauza modificarea vitezei de rotație în jurul unei axe se numește moment. Deformarea și presiunea sunt rezultatele forțelor de tensiune din cadrul unui obiect.

Din antichitate, oamenii de știință au folosit conceptul de forță în studiul obiectelor staționare și în mișcare. Studiul forțelor a progresat odată cu descrierile date de filozoful Arhimede în secolul al III-lea î.e.n., privind interacțiunea forțelor în mecanisme simple.[5] Înainte de aceasta, descrierea forțelor de către Aristotel conținea unele greșeli și neînțelegeri fundamentale. În secolul al XVII-lea, Sir Issac Newton a corectat aceste greșeli și a enunțat o teorie ce a rămas neschimbată timp de aproape trei sute de ani. La începutul secolului al XX-lea, Einstein, în teoria relativității generale, a prezis cu succes eșecul modelului lui Newton pentru gravitație, lansând conceptul de continuum spațiu-timp.

Scoala Discovery - Fizica - Miscarea, forta, gravitatia


Teoria mai recentă cunoscută sub numele de Modelul Standard din fizica particulelor asociază forțe la nivelul mecanicii cuantice. Modelul Standard prezice că unele particule de schimb sunt mijlocul fundamental prin care sunt emise și absorbite forțele. Sunt cunoscute doar patru interacțiuni principale generatoare de forțe: tare, electromagnetică, slabă, și gravitatională. Observațiile din fizica particulelor de energii înalte, efectuate în anii 1970 și 1980 au confirmat că forțele slabe și cele electromagnetice sunt de fapt expresia aceleiași interacțiuni fundamentale.

În sistemul internațional, forța se măsoară în newtoni, dar alte sisteme de unități de măsură definesc și alte unități, dintre care multe sunt în strânsă legătură cu unitățile de măsură pentru masă.

Gravitatia

Gravitația este fenomenul fizic natural prin care corpurile fizice se atrag reciproc, cu o forță a cărei intensitate depinde de masele acestora și de distanța dintre ele. Este una din cele patru interacțiuni fundamentale din natură cunoscute, alături de interacțiunea electromagnetică, interacțiunea nucleară tare și interacțiunea nucleară slabă.
În fizica modernă gravitația este descrisă de teoria relativității generalizate, dar în cele mai multe situații practice (la scara macroscopică) se poate aplica cu mare exactitate și legea atracției universale a lui Sir Isaac Newton, din mecanica clasică.

Aceasta spune că oricare două corpuri acționează unul asupra celuilalt cu o forță de atracție, numită forța gravitațională, direct proporțională cu masele celor două corpuri și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele.

Natura și motivul existenței forței gravitaționale nu sunt teoretic încă deplin elucidate.

În viața de zi cu zi fenomenul este observat pretutindeni ca forță de atracție exercitată de Pământ asupra tuturor corpurilor terestre, forță numită greutate. Valoarea greutății unui corp este direct proporțională cu masa lui și este orientată spre centrul Pământului. Coeficientul de proporționalitate se numește accelerație gravitațională și este egal cu accelerația unui corp care cade liber în cîmpul gravitațional al Pământului.

La nivel astronomic gravitația este responsabilă de faptul că Luna se rotește în jurul Pământului și că sistemul Pământ-Lună se rotește în jurul Soarelui. De asemenea gravitația este forța care a dus la apariția tuturor planetelor și sateliților naturali ai acestora, prin atracția reciprocă dintre particulele de materie care se roteau în jurul Soarelui. În cadrul unei galaxii, diferitele stele și sisteme stelare sunt menținute împreună tot prin fenomenul gravitației, iar evoluția întregului univers (de exemplu modul în care acesta se dilată în timp) este la rândul ei dictată de forțele de gravitație dintre toate particulele de materie existente.

Interacțiunea gravitațională est produsă (generată) de întâlnirea (interferența) câmpurilor gravitaționale ale corpurilor (maselor) cosmice. Câmpul gravitațional (gravific) este generat de anumite particule din substanța corpului și se manifestă prin câmpul de accelerație normală (perpendiculară) la suprafața corpului. Poate fi măsurat de exemplu direct la suprafața Pământului sau a Lunii.

Read more »

Scoala Discovery - Fizica - Energia si lucrul mecanic

Scoala Discovery - Energia si lucrul mecanic

La nivelul actual de cunoștințe și dezvoltare tehnologică, se consideră că universul care ne înconjoară există sub două forme: de substanță (materie) și câmp de forțe. Materia este caracterizată prin două mărimi fundamentale: masa și energia. Masa este măsura inerției și a gravitației, iar energia este măsura scalară a mișcării materiei. Cuvântul energie are o răspândire foarte largă, dar, cu toate acestea, conținutul concret al noțiunii nu este la fel de răspândit sau riguros analizat, datorită îndeosebi unor particularități mai subtile, caracteristice anumitor forme de transfer energetic. Cea mai generală definiție, prezintă energia ca măsură a mișcării materiei. Această formulare, deși corectă, prezintă inconvenientul unei exprimări mai puțin explicite, având în vedere diversitatea mare a formelor de mișcare a materiei.

Energia definește calitatea schimbărilor și proceselor care au loc în univers, începând cu deplasarea în spațiu și terminând cu gândirea.
Unitatea și legătura formelor de mișcare a materiei, capacitatea lor de transformare reciprocă a permis măsurarea diferitelor forme ale materiei printr-o măsură comună: energia.Energia este unul dintre cele mai importante concepte fizice descoperite de om. Înțelegerea corectă a noțiunii de energie constituie o condiție necesară pentru analiza sistemelor energetice și a proceselor energetice.

Din punct de vedere științific, energia este o mărime care indică capacitatea unui sistem fizic de a efectua lucru mecanic când trece printr-o transformare din starea sa într-o altă stare aleasă ca stare de referință. Energia este o funcție de stare.

Scoala Discovery - Fizica - Energia si lucrul mecanic



Când un sistem fizic trece printr-o transformare, din starea sa în starea de referință, rămân în natură schimbări cu privire la poziția sa relativă și la proprietățile sistemelor fizice din exteriorul lui, adică:

schimbarea poziției, vitezei,
schimbarea stării termice,
schimbarea stării electrice, magnetice,

atât ale lui cât și ale sistemelor din exteriorul său. Efectele asupra sistemelor externe se numesc acțiunile externe ale sistemului în cursul transformării.

Dacă acțiunile sunt exclusiv sub forma efectuării de lucru mecanic, acesta este echivalentul în lucru mecanic al acțiunilor externe. Suma echivalenților în lucru mecanic al tuturor acțiunilor externe care se produc când un sistem fizic trece, prin transformare, dintr-o stare dată într-o stare de referință este energia totală a sistemului fizic în starea dată față de cea de referință și reflectă capacitatea sistemului de a produce lucru mecanic.

Conform legii conservării energiei, diferența de energie a unui sistem fizic la o transformare între două stări este independentă de calea de transformare dintre cele două stări, ea depinzând numai de cele două stări. Alegând arbitrar valoarea energiei de referință, energia din orice altă stare are o valoare bine determinată. Ca urmare, energia este o funcție de starea sistemului fizic pe care o caracterizează, adică este o funcție de potențial. În funcție de starea de referință, energia poate fi pozitivă, negativă sau nulă.

Se numește formă de energie fiecare termen aditiv din cea mai generală expresie a energiei totale a sistemelor fizice, care depinde exclusiv de o anumită clasă de mărimi de stare (de exemplu: mărimi mecanice, electrice, magnetice etc.).

Lucru mecanic

Lucrul mecanic este o mărime fizică definită ca produsul dintre componenta forței care acționează asupra unui corp în direcția deplasării punctului ei de aplicație și mărimea acestei deplasări. E o mărime ce caracterizează schimbarea stării dinamice a sistemului.

Read more »

Scoala Discovery - Biologie - In cautarea vietii

Scoala Discovery - Biologie - In cautarea vietii

Viața este starea caracteristică organismelor ce au ca trăsături specifice autodezvoltarea, autoconservarea și autoreproducerea, sau, la organismele superioare, cu posibilitatea de a urmări un țel.

Știința care studiază viața organismelor este biologia. Ea sistematizează toate organismele în primul rând după regnuri, care la rândul lor sunt și ele subdivizate pe mai multe nivele.

Viața sau durata existenței unei specii de organisme (filogeneză) poate cuprinde milioane de ani, în multe generații succesive, dar viața fiecărui organism în parte (ontogeneză) încetează după un timp mult mai scurt, de ordinul a cel mult câtorva sute de ani, prin survenirea morții. Vezi și articolul Moarte (mitologie).

Scoala Discovery - Biologie - In cautarea vietii

Elevii se vor documenta despre cercetarile intreprinse de oamenii de stiinta pentru a afla daca a existat vreodata viata pe Marte.

Vor discuta variabilele necesare pentru aparitia vietii, motivul pentru care cercetatorii se concentreaza asupra planetei Marte si instrumentele pe care le folosesc acestia pentru a investiga planeta rosie.
Prin vizionarea materialului video si discutii la clasa, elevii se vor familiariza cu proiectul-simulare Darwin IV.


Viața extraterestră este la ora actuală (2012) doar o ipoteză, conform căreia în Univers ar putea să existe și viață al cărei mediu natural nu este Pământul. Acest concept se referă la orice tip sau formă de viață, de la cele mai simple sisteme biologice (de ex. virusuri și procariote) până la cele mai complexe forme de viață cu inteligență proprie și organizare socială. Totuși, existența vieții în afara Terrei, fie ea orișicât de primitivă sau evoluată, nu a putut fi dovedită cu certitudine nici până în ziua de azi.

Read more »