Activity 1: Modelling the formation

Activity 1: Modelling the formation of a black hole

This activity will demonstrate to students how a black hole is formed through the collapse of a massive star, once the core of the star is unable to support the weight of the outer layers of gas surrounding it. The time needed should be about one hour.

Materials

Each working group will need:

A balloon
A few sheets of aluminium foil, each approximately 30 cm square
A pin for popping the balloon.
Method

Have the students inflate the balloon and tie it closed. They should then wrap the balloon in several layers of aluminium foil to create the model star.
Explain that the layers of foil represent the different gas layers of the star, and the balloon that gives them their shape is analogous to the hot burning core of the star. Inside the core, the heat created by thermonuclear fusion exerts a pressure on the gas layers of the star, which keeps them from collapsing.
Have the students simulate the effect of gravity by trying to lightly compress the balloon. The pressure of the core is such that the star cannot collapse from gravity.
When a star reaches the end of its life, it runs out of fuel in the core and is no longer able to hold up the gas layers. Have the students pop the balloon with the pin, which simulates this process.
Again, they should try to compress the balloon with their hands to mimic the effect of gravity. This time, they will be able to compress the foil into a small ball, which simulates the formation of a black hole. Note that the mass of the small ball is the same as that of the model star, but their sizes are quite different.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

กิจกรรมที่ 1: แบบจำลองการก่อตัวของหลุมดำ

กิจกรรมนี้จะแสดงให้เห็นถึงนักศึกษาว่าหลุมดำจะเกิดขึ้นผ่านการล่มสลายของดาวขนาดใหญ่ เมื่อแกนของดาวไม่สามารถรองรับน้ำหนักชั้นนอกของก๊าซที่อยู่โดยรอบ เวลาที่ใช้ควรจะประมาณหนึ่งชั่วโมง

วัสดุ

แต่ละกลุ่มทำงานจะต้อง:

บอลลูน
กี่แผ่นอะลูมิเนียมฟอยล์ ละประมาณ 30 ซม.สแควร์
pin สำหรับ popping ลูกโป่ง
วิธี

มีนักเรียนที่พองบอลลูนและผูกมันปิด นอกจากนี้พวกเขาแล้วควรตัดบอลลูนหลายชั้นอลูมิเนียมฟอยล์เพื่อสร้างดาวรุ่น
อธิบายว่า ชั้นของฟอยล์แทนชั้นก๊าซที่แตกต่างกันของดาว และบอลลูนที่ช่วยให้รูปร่างของพวกเขาคล้ายคลึงกับหลักเขียนร้อนของดาว ภายในหลัก ความร้อนที่สร้างขึ้น โดยหลอม thermonuclear exerts ความดันบนชั้นก๊าซของดาว ซึ่งทำให้พวกเขาจากยุบ
มีนักเรียนที่จำลองผลของแรงโน้มถ่วง โดยพยายามบีบเบา ๆ บอลลูน ดันของหลักคือดาวไม่ยุบจากแรงโน้มถ่วง
เมื่อดาวมาถึงจุดสิ้นสุดของชีวิต มันไม่มีน้ำมันเชื้อเพลิงในหลัก และไม่ต้องถึงชั้นก๊าซ มีนักเรียนที่ป๊อปบอลลูนกับ pin การจำลองกระบวนการนี้
อีกครั้ง พวกเขาควรพยายามบีบลูกโป่ง ด้วยฝ่ามือเพื่อเลียนแบบผลของแรงโน้มถ่วง เวลานี้ พวกเขาจะสามารถบีบฟอยล์เป็นลูกเล็ก ๆ การจำลองการก่อตัวของหลุมดำ หมายเหตุว่า มวลของลูกเป็นเหมือนกับดาวรุ่น แต่ขนาดของพวกเขาจะค่อนข้างแตกต่าง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กิจกรรมที่ 1: การสร้างแบบจำลองการก่อตัวของหลุมดำกิจกรรมนี้จะแสดงให้นักเรียนวิธีหลุมดำจะเกิดขึ้นผ่านการล่มสลายของดาวขนาดใหญ่เมื่อแกนของดาวไม่สามารถที่จะรองรับน้ำหนักของชั้นนอกของก๊าซรอบมัน . เวลาที่จำเป็นที่ควรจะเป็นประมาณหนึ่งชั่วโมงวัสดุคณะทำงานแต่ละคนจะต้อง: บอลลูนไม่กี่แผ่นอลูมิเนียมฟอยล์แต่ละประมาณ 30 ซม. ตารางพินเพื่อ popping บอลลูนวิธีการให้นักเรียนพองบอลลูนและผูกมันปิด พวกเขาก็ควรจะห่อบอลลูนในหลายชั้นของอลูมิเนียมฟอยล์ในการสร้างแบบจำลองดาวอธิบายว่าชั้นของฟอยล์เป็นตัวแทนของชั้นก๊าซที่แตกต่างกันของดาวและบอลลูนที่ให้พวกเขารูปร่างของพวกเขาคล้ายกับการเผาไหม้แกนร้อนของ ดาว ภายในแกนกลางความร้อนที่สร้างขึ้นโดยฟิวชั่นแสนสาหัสออกแรงดันในชั้นก๊าซของดาวซึ่งช่วยให้พวกเขาจากการยุบตัวลงให้นักเรียนจำลองผลกระทบของแรงโน้มถ่วงโดยพยายามที่จะบีบอัดเบาบอลลูน ความดันของแกนเป็นเช่นที่ดาวไม่สามารถยุบจากแรงโน้มถ่วงของดาวเมื่อถึงจุดสิ้นสุดของชีวิตของมันก็ไหลออกมาจากน้ำมันเชื้อเพลิงในแกนและไม่สามารถที่จะถือขึ้นชั้นก๊าซ ให้นักเรียนปรากฏบอลลูนด้วยขาซึ่งจำลองขั้นตอนนี้อีกครั้งที่พวกเขาควรพยายามที่จะบีบอัดบอลลูนด้วยมือของพวกเขาที่จะเลียนแบบผลกระทบของแรงโน้มถ่วง เวลานี้พวกเขาจะสามารถที่จะบีบอัดฟอยล์เป็นลูกบอลขนาดเล็กที่เลียนแบบการก่อตัวของหลุมดำ โปรดทราบว่ามวลของลูกเล็กเป็นเช่นเดียวกับที่ของดาวรุ่น แต่ขนาดของพวกเขามีความแตกต่างกันมาก

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

กิจกรรมที่ 1 : แบบจำลองการก่อตัวของหลุมดำ

กิจกรรมนี้จะให้นักเรียนว่าหลุมดำจะเกิดขึ้นผ่านการล่มสลายของดาวขนาดใหญ่ เมื่อแกนกลางของดาวคือ ไม่สามารถรองรับน้ำหนักของชั้นนอกของก๊าซที่อยู่โดยรอบ เวลาที่ใช้น่าจะประมาณหนึ่งชั่วโมง .



วัสดุแต่ละกลุ่มงานจะต้อง :

ลูกโป่ง
กี่แผ่นอลูมิเนียมฟอยล์ ,แต่ละประมาณ 30 ซม. สี่เหลี่ยม
pin สำหรับ popping บอลลูน .
)

มีนักเรียนพองบอลลูนและผูกปิด พวกเขาควรแล้วตัดลูกโป่งในหลายชั้นของอลูมิเนียมฟอยล์เพื่อสร้างรูปแบบดารา
อธิบายชั้นของฟอยล์แสดงแตกต่างกันชั้นก๊าซของดาว และบอลลูนที่ช่วยให้รูปร่างของพวกเขาเทียบกับร้อนเผาไหม้แกนของดาวภายในหลักการ ความร้อนที่สร้างโดยฟิวชั่นสาหัสภายในความดันก๊าซชั้นของดาวซึ่งช่วยให้พวกเขาจากล้ม
มีนักเรียนจำลองผลของแรงโน้มถ่วง โดยพยายามค่อย ๆบีบลูกโป่ง ความดันของแก่นนั้นดาวไม่สามารถยุบจากแรงโน้มถ่วง
เมื่อดาวมาถึงจุดสิ้นสุดของชีวิตมันวิ่งออกจากเชื้อเพลิงในแกนและไม่สามารถที่จะถือขึ้นก๊าซชั้น มีนักเรียนที่ pop ลูกโป่งกับขาซึ่งเลียนแบบกระบวนการนี้ .
อีกครั้ง พวกเขาควรพยายามที่จะบีบลูกโป่งด้วยมือของพวกเขาที่จะเลียนแบบผลของแรงโน้มถ่วง เวลานี้ , พวกเขาจะสามารถบีบอัดฟอยล์เป็นลูกเล็ก ๆซึ่งจำลองการเกิดหลุมดำทราบว่ามวลของลูกน้อยเป็นเช่นเดียวกับที่ของดารานางแบบ แต่ขนาดของพวกเขาจะแตกต่างกันมาก