Astronomia z zadaniami olimpijskimi
Prowadzący:
Termin:
28.07-3.08.2024 r.
Lokalizacja:
Piękna Góra
Czas trwania warsztatów:
20 godzin - 25 jednostek lekcyjnych w ciągu 5 dni zajęć
Zadania z Olimpiady Astronomicznej i nocne obserwacje nieba
Warsztat będzie poświęcony poznawaniu astronomii w zakresie, jakiego nigdy nie doświadczysz w szkole. Każdy temat utrwalać będziemy poprzez najlepszą metodę uczenia się – rozwiązanie zadań! Będziemy więc analizować zjawiska astronomiczne poprzez korzystanie z aparatu matematycznego. Częścią naszych aktywności będą również obserwacje astronomiczne.
UWAGA! Warsztat częściowo nocny.
Do kogo kierowany jest ten warsztat?
Warsztat skierowany jest do uczniów liceum, zainteresowanych fizyką i Kosmosem. Jeśli lekcje z fizyki w szkole są dla Ciebie zbyt proste lub czujesz niedosyt poruszanych tam tematów astronomicznych, serdecznie zapraszamy! Zapraszamy do udziału osoby planujące udział w Olimpiadzie Astronomicznej lub studia na kierunku fizyka lub astronomia.
Dlaczego warto wziąć udział w tym warsztacie?
Biorąc udział w warsztacie:
- w przystępny sposób poszerzysz wiedzę z fizyki i astronomii;
- poznasz podstawowe narzędzia pracy astrofizyka;
- rozwiążesz pierwsze zadania astronomiczne;
- zaobserwujesz obiekty nocnego nieba;
- zastanowisz się, czy chciałbyś studiować astronomię na uczelni lub wziąć udział w Olimpiadzie Astronomicznej.
Program warsztatu
Dzień pierwszy
Geometria zjawisk na sferze niebieskiej
Aby poprawnie zrozumieć zjawiska astronomiczne, musisz opisać gdzie i kiedy takie zjawiska zachodzą. Podczas zajęć dowiesz się, jak zapisywać i odczytywać obserwacje astronomiczne. Poznasz układy współrzędnych na niebie, podstawy trygonometrii sferycznej oraz zasady zapisywania czasu. Dzięki tym umiejętnościom zrozumiesz, dlaczego np. Wielki Wóz jest widoczny podczas każdej (bezchmurnej) nocy, a gwiazdozbiór Strzelca jest widoczny wyłącznie latem.
Dzień drugi
Grawitacja w Układzie Słonecznym
Już od starożytnych lat astronomowie próbowali opisać ruch gwiazd błądzących (gr. planetes). Na warsztatach zajmiemy się badaniami Newtona, który na podstawie obserwacji ruchu planet skonstruował pierwszą nowożytną teorię fizyczną – Prawo powszechnego ciążenia. Poznasz zasady ruchu satelitów po krzywych stożkowych oraz zaplanujesz własną misję kosmiczną, czyli obliczysz trajektorię lotu rakietą na Marsa.
Dzień trzeci
Fizyka współczesna, a gwiazdy
Gwiazdy są bardzo masywnymi kulami, w których wnętrzach zachodzą reakcje termojądrowe. Panują tam ekstremalne warunki fizyczne, których nie jesteśmy w stanie odtworzyć w laboratoriach na Ziemi. Ty zaś dowiesz się, w jaki sposób fizyka współczesna pomaga nam opisywać gwiazdy oraz jak obserwacje gwiazd przyczyniły się do rozwoju fizyki współczesnej. Zajmiesz się chociażby problemem promieniowania ciała doskonale czarnego, którego pełne wyjaśnienie dostarczyła dopiero mechanika kwantowa.
Dzień czwarty
Fizyczne podstawy kosmologii
Wszechświat podlega nieustannym zmianom. Zgodnie z aktualnymi ustaleniami przestrzeń kosmiczna rozszerza się, a jej ekspansja wciąż przyspiesza. Podczas warsztatu dowiesz się o obserwacjach, które doprowadziły do tego przekonania. Na podstawie stałej Hubble’a obliczysz moment Wielkiego Wybuchu. Dowiesz się również, jak obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba zmieniają kosmologiczne przekonania.
Dzień piąty
Analiza danych astronomicznych
Wszystkie teorie astronomiczne nie powstałyby, gdyby nie starannie zapisywane obserwacje astronomiczne. Tego dnia nauczysz się analizować dane i formułować wnioski na przykładach prawdziwych obserwacji naukowych. Dowiesz się, jakimi instrumentami dysponują astronomowie, a także poznasz źródła błędów pomiarowych w astronomii oraz metody ich ograniczania.
Zajęcia nocne
Podczas nocnych obserwacji nieba zaobserwujesz niesamowite obiekty astronomiczne - gwiazdy i planety, a nawet mgławice i galaktyki. Samodzielnie wykonasz także kilka astronomicznych pomiarów. Poznasz metodę ustalania długości i szerokości geograficznej na podstawie gwiazd oraz zmierzysz masę Jowisza i Ziemi. Całą grupą skonstruujemy własny atlas gwiazd.
Astronomia jest najpiękniejszym pomnikiem ludzkiego umysłu, najszlachetniejszym zapisem jego inteligencji.
Carl Sagan