Почему Земля круглая — объяснение для детей

Если Гагарин для вашего чада — не авторитет, а все снимки с МКС, по его мнению — подделка, придётся запастись терпением и доказывать шарообразность Земли, пользуясь минимумом технических стредств — совсем так, как это делали древние греки. Процесс этот будет долгим, зато чрезвычайно поучительным.

1. Доказываем, что Земля — диск или шар

Начнём с того, что определимся с очертаниями родной планеты. Имеет ли она форму чемодана или там, внизу черепаха и слоны? Есть очень простой способ понять, что Земля — это диск или сфера. Для этого достаточно дождаться полноголунного затмения (в Европе ближайшее можно будет наблюдать 27 июля 2020 года, они происходят каждый год. Поезжайте с ребёнком туда, где в этот день точно будет ясное небо, и смотрите, как круглая тень Земли медленно закрывает Луну. Перед этим продемонстрируйте, как форма тени зависит от тени предмета — покажите тенями рук на стене волка или лося. Если тень круглая, значит, и тело, которое её отбрасывает, круглое.

После этого останется только понять, имеет земля форму диска или форму шара.

Наука

Откуда не ждали: натуральные ткани могут быть опаснее синтетических

Выбираем между диском и сферой

Чтобы ответить на вопрос о том, плоская Земля или шарообразная, нам понадобится: выбраться за город, мячик и муравей (жук, божья коровка или таракан — на выбор).

Сначала нам нужно найти высокое отдельностоящее на равнинной местности сооружение (например, опору линии электропередач) и пойти от него. Точно так же, как корабль на море, опора будет пропадать из виду не сразу, а постепенно — сначала «ноги», потом средняя часть и, наконец, верхушка с проводами.

Теперь интерпретируем результаты наблюдений. Если бы мы имели дело с высокой башней на плоскости, то она, отдаляясь, становилась бы всё меньше и меньше, но, даже оставаясь едва заметной, была бы видна полностью. На поверхности сферы же объекты пропадают из виду постепенно.

Берём мячик и сажаем на него насекомое. Подносим мячик очень-очень близко к глазам так, чтобы насекомое оказалось наполовину за «горзонтом» — дальним видимым краем мячика. Видна будет только часть тела животного — как видна издалека только часть вышки. Теперь можно с уверенностью заключить, что мы живём на поверхности земного (кроме шуток) шара.

Экскурс в историю

Многие научные работы утверждают нас в мыслях, что до знаменитого Христофором Колумбом человечество считало, что живет на плоской Земле. Однако данная гипотеза не выдерживает критики по двум причинам.

1. открыл новый континент, а не приплыл в Азию. Если бы он бросил якорь у берегов настоящей Индии, то его можно было бы назвать человеком, который доказал шарообразность планеты. Открытие Нового Света не является подтверждением круглой формы Земли.
2. Задолго до эпохального путешествия Колумба существовали люди, которые сомневались в том, что планета плоская, и приводили свои аргументы как доказательство. Вполне вероятно, что мореплаватель был знаком с трудами некоторых античных авторов, и знание древних мудрецов не было утрачено.

Еще раз о шаре

Еще один отличный способ убедиться в том, что земля круглая — выйти на рассвете в поле. Захватите с собой часы и стойте лицом к самому светлому краю неба. Как только краешек Солнца (или Луны — это неважно) покажется за горизонтом, лягте на Землю и засеките время. Смотрите в том же направлении. На несколько секунд светило снова скроется за горизонтом. Почему? Потому что вы изменили угол наблюдения, и на короткое время Солнце (или Луна) оказались скрыты от вас выпуклой поверхностью Земли.

То же самое можно проделать на закате или наблюдая, как садится Луна, но только в обратном порядке: сначала наблюдать лёжа, а потом — стоя.

Почему Земля круглая — объяснение для детей

Астрономия для детей > Ответы на частые вопросы > Почему Земля круглая

Почему Земля круглая – описание для детей: какая форма планеты с фото, как появляется эллипсоид, вращение вокруг оси, движение тектонических плит, роль Луны.

Расскажем о том, почему Земля круглая на доступном для детей языке. Данная информация будет полезна детям и их родителям. Скорее всего, вы не раз слышали, что Земля круглая, тем более, что это умудрились доказать много веков назад. Но почему Земля круглая? Кто доказал, что она круглая и какие вообще можно найти доказательства? Давайте изучим этот вопрос вместе.

Наверняка, для самых маленьких будет интересно поразмышлять над этим вопросом. Когда вы рассматриваете фотографии Земли с космоса, то она напоминает круглый синий и белый мраморный шарик. Если смотреть на нее из дальнего космоса (из конца Млечного Пути), то видно то, что известный астроном Карл Саган назвал «бледной голубой точкой». Но родители должны объяснить детям, что внешность может быть обманчивой.

На самом деле, Земля не круглая. Ее форма – эллипсоид, который к тому же приплюснутый и выпуклый. Дети могли и не замечать этого, потому что Земля продолжает постоянно менять форму.

Может в школе вам и не говорили, но мы живем на «пухленькой» планете. Земля шире «в талии», чем на полярных концах. Чтобы дать лучшее объяснение для детей, покажите им ширину экватора. Хотя подобное изображение будет сложно отыскать, так как все стандартные глобусы и карты делаются по общепринятому образцу. Причина такой формы состоит в том, что Земля постоянно вращается и центробежная сила заставляет все сдавливаться к центру.

Можно лучше объяснить детям этот процесс, если заглянуть в космическую историю. Земля, как и все планеты Солнечной системы, образовалась 4.6 миллиарда лет назад, когда астероиды при ударах соединялись в один вращающийся объект. Чем больше он вращался, чем плотнее становился, пока не формировался круглый шар. С увеличением объема вырастала и сила гравитация, которая заставляла объект еще сильнее сжиматься.

Дети могут удивиться, ведь думают, что ходят по твердой земле. Но если копнуть глубже, то обнаружатся тектонические плиты, которые не перестают двигаться. Конечно, делают они это медленно и на малейшее изменение уходят миллионы лет. Если происходит резкий сдвиг, то мы ощущаем землетрясение. Еще один тип движения – массивные океанские приливы. Они меняются каждый день из-за гравитации Луны. Оба вида оказывают сильное воздействие на земную форму.

Детям будет также интересно узнать и о других процессах, которые могут изменить форму планеты. Сильными будут вулканические извержения под океаном и на суше. Это заставляет поверхность вздрагивать и сдвигаться, выплескивая раскаленную магму, что создает новые участки земли. В глубине планеты скрывается много давления, и оно постоянно рвется наружу. Это даже может привести к созданию новых гор.

Во многих странах есть ученые, которые делают заметки и отслеживают все изменения. Они знают, что этот процесс продолжается миллиарды лет и это естественно. Вся информация хранится в записях и ее можно использовать, чтобы рассчитать, когда будет землетрясение или извержение вулкана.

Хотя мы и не можем увидеть круглую Землю, никто не говорит, что детям нельзя ее так называть. Это все еще голубой и белый мраморный шарик, а также место, которое мы именуем домом.

Определяем размеры шара

Впервые длину окружности экватора рассчитал библиотекарь Александрийской библиотеки Эратосфен Киренский. Древний мудрец сравнил отклонение Солнца от зенита в один и тот же день года в двух городах, расположенных на расстоянии 800 километров друг от друга — Александрии и Сиене.

Солнце в зените поймать легко: в этот момент его лучи падают даже на дно глубоких ям (Эратосфен ориентировался на колодцы), а предметы не отбрасывают тени. В один и тот же день Солнце роняло на Александрию отвесные лучи, а в Сиенне — нет. Оно отклонялось от зенита на 7,2°. Семь градусов от 360 — это два процента. Умножаем 800 на 50 и получаем 40 тысяч (километров): такова длина Экватора, это подтверждено и современными высокоточными измерениями.

Повторить эксперимент Эратосфена довольно просто, но придётся заручиться помощью друзей в другом городе. Дождитесь момента, когда Солнце будет в зените (можно дать слабину и посмотреть в интернете, можно ориентироваться по солнечным часам — палке, воткнутой в Землю. Когда тень самая короткая, тогда Солнце ближе всего к зениту). Над средней полосой Солнце никогда не бывает в зените, но это неважно. Важно в тот момент, когда тень от вашей палки дойдёт до своего минимума, позвонить друзьям в город, расположенный от вас довольно далеко — из Москвы, например, в Петербург, и попросить измерить длину тени у них (и высоту палки). Рассчитайте значение острого угла между палкой и воображаемой прямой от конца палки до конца тени у вас и в далёком городе. Дальше — чистая арифметика: должно получиться около 40 тысяч километров.

В форме груши

«Сплюснул» планету в Средневековье писатель Вашингтон Ирвинг, когда в 1828 году написал роман под названием «Жизнь и путешествия Христофора Колумба», где объяснил вояж исследователя желанием доказать, что Земля круглая. Колумбу же, на самом деле, хотелось убедить всех, что Азия находиться ближе, чем было принято считать. Но он недооценил расстояние к ней и не достиг цели, потому что использовал устаревшие греческие данные во время подсчетов.

Попутно стоит развенчать и миф о самом открытии Америки Колумбом. До него материк посещали множество мореплавателей. А скандинавец Лейф Эриксон, первооткрыватель Гренландии, посетил Северную Америку еще за пять столетий до путешествия Христофора Колумба. Он нарек ее земли «Винландом», и, как повествует «Сага об Эрике Рыжем», первым составил карты этих территорий. Но поскольку эти сведения были ограничены пределами скандинавских стран, широкого распространения и признания в мире они не приобрели.

Получается, право быть первопроходцем наделяется не по принципу «кто первый встал — того и тапки», а в зависимости от эффективности информационной кампании, работа которой в XV веке оказалась плодотворней, чем в одиннадцатом.

Но на самом деле нога Колумба ни разу не ступала на территорию современных Штатов. Можно говорить только о том, что его команде удалось приблизиться к ним: где-то в районе Багамских островов.

Ну а умер, как известно, Колумб в полной уверенности, что достиг берегов Азии.

Такой же твердой была позиция мореплавателя касательно формы Земли, которую он считал похожей на грушу. В письме к испанским супругам-правителям, Фердинанду и Изабелле, он писал:

«Я пришел к выводу, что Земля не круглая, как это описывалось раньше, а грушевидная. Она очень округлая в наиболее выпуклой части за исключением области, где растет ее хвостик. Или ее можно сравнить с мячом, над которым есть выступ, напоминающий женский сосок. Эта часть самая высокая и близкая к небу, и находится она ниже линии экватора».

Ещё раз измеряем размеры шара

Возвращаемся к экспериментам с часами и восходами (закатами). Мы не просто так засекали время: зная его и собственный рост, можно решить задачку о радиусе земного шара.

Сначала найдём угол, на который Земля повернулась в промежутке между тем, как вы увидели краешек восходящего Солнца или Луны на рассвете стоя и лёжа. Для этого решите простую пропорцию. Если Земля поворачивается на 360° за 24 часа, то на какой угол она повернулась за время, которое вы засекли? Посчитайте и назовите его углом α.

Представьте, что это не вы падали и вставали. Вместо этого восход наблюдали два человека: Иван 1 и Иван 2, на таком расстоянии друг от друга, что первый увидел Солнце позже другого ровно на то самое время T. Два радиуса R до Ивана 1 и Ивана 2 образуют равнобедренный треугольник с углом α.

Дополните радиус до Ивана 2 отрезком, равным вашему росту h, и соедините его конец с точкой, где стоит Иван 1. Получим прямоугольный треугольник с гипотенузой R+h и известным острым углом. Немного тригонометрии — и мы вычисляем радиус Земли.

Доказательства шаровидности небесных тел

Интересно, чем руководствовались ученые, отрицая наблюдения окружающих их людей? Тот, кто доказал, что Земля круглая, обратил внимание на то, что если бы она была плоской, то светила были бы видны на небосклоне одновременно для всех. А на практике все знали, что многие звезды, которые видны в долине Нила, над Афинами разглядеть невозможно. Солнечный день в греческой столице длиннее, чем, к примеру, в Александрии (связанно это с кривизной в направлениях север-юг и восток-запад).

Ученый, доказавший, что Земля круглая, заметил, что предмет, удаляясь при движении, оставляет видимой только верхнюю свою часть (например, на берегу заметны мачты корабля, а не его корпус). Это логично только в том случае, если планета имеет форму шара, а не плоского объекта. А еще Платон считал веским аргументом в пользу сферичности тот факт, что шар — это идеальная форма.