Schuine zonnestralen
Tijdens deze koude, gure dagen dromen de egels van een tropisch paradijs, zijn de huiszwaluwen op vakantie in het zonnige Afrika en wij – de mens – verschuilen ons tussen vier betonnen muren met elk een eigen warmtebron. Terwijl alle trucen uit de kast worden gehaald om de ijzige kou te vermijden, beweegt de aarde langzaam steeds dichter naar de zon toe. Dat lees je goed: in de winter staat de aarde dichter bij de zon dan in de zomer. Dat lijkt misschien tegenstrijdig. Want hoe dichter jij bij de verwarming of de open haard kruipt, hoe warmer het wordt. Maar in het zonnestelsel is het een tikkeltje ingewikkelder en dat heeft alles te maken met de stand van de aarde.
Met behulp van een zaklamp is het eenvoudig te demonstreren dat het warmer is als de zonnestralen recht op het aardoppervlak vallen dan wanneer ze de aarde in een schuine hoek bereiken. In de zomer staat de zon hoog in de lucht (houd de zaklamp recht boven de grond), maar in de winter staat de zon laag aan de hemel (schijn nu met een hoek op de grond). Je ziet dat het verlichte oppervlakte groter is geworden. De energie van de schuine zonnestralen wordt verspreid over een groter aardoppervlakte waardoor het kouder is in de winter.
Naast de lage temperaturen verklaart de stand en de draaiing van de aarde ook de kortere dagen in de winter. In de les ‘Wat is de invloed van de zon?’ van ESERO ontdekken de kinderen wat de gevolgen van de stand van de aarde zijn met hun eigen gebouwde model. Door een aarde van piepschuim om een (zak)lamp te bewegen, komen de kinderen erachter waar de zon opkomt (en weer ondergaat), wat de stand van de aarde (ten opzicht van de zon) is in elk seizoen en wanneer Nederland het meest verlicht wordt.
Voor meer uitdaging kunnen de kinderen met behulp van hun model beredeneren hoe het kan dat Australië elk jaar een zonnige kerst heeft en waarom het op de Noord- en de Zuidpool altijd zo koud is. Of laat de slimmeriken uit de klas aan de slag gaan met de soortgelijke les ‘seizoenen op aarde’. Deze verdiepende les gaat verder in op de hoek van de aarde en de draaiing van de aarde om zijn eigen as. Hier vind je ook alle achtergrondinformatie voor de docent en de eerder beschreven demonstratie.
* De aarde beweegt in een ellipsvorm om de zon heen, maar voor het gemak beweegt 'de aarde' in het model in een cirkel om 'de zon'. Hierdoor zie je niet dat de aarde dichterbij de zon komt te staan in de winter. Vraag de kinderen hoe de baan van de aarde om de zon eruit zou zien als ze de ellipsvorm zouden gebruiken (kijk hier voor de schematische afbeelding).
Foto: WikiImages via Pixabay
door Shira Bonnink