Zone de tige: mesurer le mouvement de la lune

Tout le monde sait que la lune orbite autour de la terre - du moins nous nous sommes dit à l'école. Mais comment savons-nous vraiment cela? Pouvons-nous voir la lune bouger? Pouvons-nous le mesurer? On peut également dire que le mouvement de la Lune a quelque chose à voir avec les phases lunaires, mais comment pouvons-nous comprendre cela si nous ne savons même pas vraiment comment la lune se déplace dans l'espace?

Il s'avère que la lune en fait en effet la terre une fois tous les 28 jours environ comme on vous l'a dit en cours de sciences, mais vous n'avez pas à prendre la parole de votre professeur ou de votre manuel pour cela. Vous pouvez le voir et le mesurer vous-même!

Les meilleurs moments pour mesurer le mouvement orbital de la Lune se trouvent dans la première semaine environ après la phase de la nouvelle lune.

Mesurer le mouvement de la lune dans le ciel est plus facile que vous ne le pensez. Tout ce dont vous avez besoin est de la place pour un cercle d'environ 10 pieds dans votre arrière-cour, quelque chose que vous pouvez utiliser comme marqueurs pour rester dans l'herbe et une longueur de 5 pieds de ficelle.

Vous pouvez utiliser presque n'importe quoi pour des marqueurs, tels que des bâtons ou de petites pierres. Les bâtons de popsicle avec des rubans ou des bandes de papier de construction collées sur fonctionnent également bien. J'aime utiliser des drapeaux d'irrigation, qui sont disponibles dans n'importe quel magasin de rénovation domiciliaire. Quatre des drapeaux doivent être marqués au nord, au sud, à l'est et à l'ouest, on doit être laissé vide, et le reste numéroté 1, 2, 3, etc.

Placez le marqueur vide au centre de votre cercle et attachez une extrémité de la corde (la longueur exacte n'est pas importante, mais plus grand est mieux ici!) Nous allons faire une rose à boussole dans votre cour en marquant les points de la boussole (nord, sud, est et ouest). La plupart des téléphones intelligents ont une application Compass, sinon, il existe de nombreuses applications gratuites à votre disposition - toute application qui donne votre direction en degrés ira bien. Utilisez votre application Compass pour trouver les instructions pour le nord, le sud, l'est et l'ouest, puis utilisez la chaîne pour vous assurer que chaque marqueur est placé à la même distance du point central.

Vous avez maintenant un cercle de 10 pieds de large, ou une rose à boussole, dans votre cour avec toutes les directions cardinales marquées. Laissez votre boussole rose sans être dérangée jusqu'à la nuit.

Toute nuit, vous pouvez voir la lune, sortir après la tombée de la nuit et vous tenir au centre de votre boussole Rose. Demandez à un partenaire de vous aider à étirer la corde du point central afin qu'il pointe la position de la lune dans le ciel. Marquez cette position à la fin de la chaîne avec le marqueur n ° 1. Attendez environ 30 minutes et vérifiez à nouveau la lune (vous pouvez trouver utile de régler une minuterie sur votre téléphone). Mesurez et marquez la position de la Lune comme vous l'avez fait auparavant, cette fois en plaçant le marqueur n ° 2 dans l'herbe pour enregistrer la position de la Lune. Il est bon de garder un ordinateur portable des temps de vos observations. Si vous pouvez mesurer la lune de cette manière pendant 2-3 heures au cours d'une seule soirée, vous découvrirez des choses intéressantes sur la lune! Laissez vos marqueurs en place pour que vous puissiez les regarder demain à la lumière du jour.

Maintenant que vous voyez vos mesures en plein jour, vous pouvez voir que l'azimut ou le palier de boussole de la Lune se déplaçait régulièrement vers l'ouest toute la soirée. Prenez l'application Compass sur votre téléphone et mesurez la direction de chacun des marqueurs que vous avez placés et notez-les à côté des temps de votre ordinateur portable. Que remarquez-vous? La lune se déplace-t-elle à un rythme régulier? Comment pouvez-vous mesurer cela avec les données dont vous disposez?

Cette mesure effectuée en une seule journée mesure vraiment le mouvement de la terre car il tourne sur son axe! Pensez-y - si la lune prend 28 jours pour faire le tour de la terre une seule fois, cela ne bougerait pas du tout en quelques heures seulement. La terre tourne beaucoup plus vite que les orbites de la lune. La Terre ne prend que 24 heures pour tourner une fois, en tournant 15 degrés par heure. Vérifiez vos mesures de la dernière nuit - la lune se déplaçait-elle d'environ 15 degrés à travers votre boussole Rose chaque heure?

Mesurer le mouvement orbital de la Lune prend plus que quelques heures; Au lieu de cela, nous mesurons la lune à peu près au même moment de la nuit pendant plusieurs nuits. Cela fonctionne mieux dans la semaine environ après la nouvelle lune. Choisissez un moment où vous pouvez observer tous les jours - juste après que le coucher du soleil fonctionne mieux.

Chaque nuit, mesurez et placez un marqueur pour indiquer la position de la lune sur votre boussole Rose. Quatre ou cinq nuits de course feront un excellent ensemble d'observation. N'oubliez pas d'enregistrer le temps et la direction de l'azimut pour chaque observation. Ces changements quotidiens sont le résultat du mouvement de la lune en orbite autour de la terre. En observant à la même période chaque jour, nous éliminons intelligemment le spin de la Terre de nos observations, tout ce que nous voyons maintenant, c'est le mouvement de la lune en orbite!

Une fois que vous avez un ensemble de données complet, que remarquez-vous? Dans quelle direction la lune se déplace-t-elle alors qu'elle orbite la terre? Avez-vous remarqué quelque chose sur la phase de la lune au fil des jours? Comme le soleil et les étoiles, la lune se lève à l'est et se couche chaque jour à l'ouest. Ce mouvement quotidien ou diurne de la lune est causé par la rotation de la Terre dans l'espace. C'est le même tour qui nous donne jour et nuit. La vitesse de mouvement de 15 degrés par heure est la même que vous mesuriez le mouvement quotidien du soleil, de la lune ou des étoiles - tous sont simplement un mouvement apparent causé par la rotation quotidienne de la Terre.

Le mouvement de la lune en orbite est différent. La lune se déplace d'ouest en est alors qu'elle orbite - la direction opposée du chemin nocturne de la lune à travers le ciel. La lune se déplace également beaucoup plus lentement en orbite que la terre tourne. En se déplaçant à seulement 13 degrés par jour, il faut la lune un mois entier pour orbiter la terre une seule fois, et vous avez pu l'observer et le mesurer par vous-même.

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Le Dr Daniel Barth a quitté une carrière en tant que chercheur à enseigner; Il a passé plus de 30 ans à enseigner l'astronomie, la physique et la chimie au lycée et au niveau collégial. Écrivain de science-fiction prospère, Barth est l'auteur de Maurice sur la lune, Colonie condamnée de Mars et d'autres œuvres. Il est actuellement professeur adjoint d'éducation STEM à l'Université de l'Arkansas à Fayetteville et auteur du programme Astronomy for Educators.

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