Ay’ın Evreleri Simülasyonu

Kazanımlar

• FB.5.1.2 (5. Sınıf): Ay'ın özellikleri, dönme ve dolanma hareketleri ile ilgili bilimsel çıkarım yapabilme
• FB.5.1.3 (5. Sınıf): Ay'ın evrelerini temsil eden bilimsel model oluşturabilme
• FB.5.1.4 (5. Sınıf): Güneş, Dünya ve Ay'ın birbirlerine göre hareketlerini ve hacimsel büyüklüklerini temsil eden bilimsel model oluşturabilme

Simülasyon Hakkında

Ay'ın evreleri, Ay Dünya etrafında dolanırken Güneş'in her zaman aydınlattığı yarısının Dünya'dan farklı oranlarda görünmesiyle oluşur; evre döngüsü yaklaşık 29,5 günde tekrarlanır. Bu simülasyonda Güneş–Dünya–Ay sistemini üç boyutlu ya da yukarıdan bakışla inceler, Ay'ı yörüngesinde sürükler ya da zamanı oynatarak her evrenin Dünya'dan nasıl göründüğünü izlersin.

Dört bölüm vardır: Keşfet'te evreleri yörüngede ve Dünya'dan görünüşüyle incelersin; Model Kur'da Ay'ı yörüngede doğru konuma sürükleyerek verilen görünümü kendin oluşturursun (8 görev); Ay Takvimi'nde seçtiğin ayın her günü için akşam 21.00'deki Ay'ı ve ana evrelerin tarih ve saatlerini görürsün; Sorular'da 12 soruyla öğrendiklerini sınarsın.

Dünya'dan görünüm Türkiye (kuzey yarım küre) ve Avustralya (güney yarım küre) için ayrı gösterilir: evre aynıdır, aydınlık tarafın yönü ters görünür. Güneş, Dünya ve Ay'ın büyüklükleri ve aralarındaki uzaklıklar ekrana sığacak biçimde küçültülmüştür; "Gerçek ölçek" ile Dünya–Ay oranlarını görebilirsin. Takvimdeki saatler Türkiye saatine göredir ve 10 dakikaya yuvarlanmıştır (yarım saate kadar sapabilir).

Kontrol Paneli

Keşfet · Model Kur · Ay Takvimi · Sorular

Üst çubuktaki dört bölüm: serbest inceleme, evreyi kendin oluşturma, aylık takvim ve soru çözme. "Kaynaklar" simülasyonun dayandığı program ve veri kaynaklarını gösterir.

Görünüm: 3B · Üstten · Sıfırla

3B görünüm Güneş–Dünya–Ay'ı perspektifle, Üstten görünüm yörüngeye yukarıdan bakarak gösterir; Sıfırla görünümü başlangıca döndürür.

Işık yönü

Güneş ışınlarının geldiği yönü oklarla gösterir.

Evre adları

Yörüngedeki sekiz konumun adlarını yazar: Yeni Ay, Hilal, İlk Dördün, Şişkin Ay, Dolunay, Şişkin Ay, Son Dördün, Hilal.

İki yarı (neden?)

Sarı çember Güneş'in aydınlattığı yarının sınırını, mavi çember Dünya'dan görülen yarının sınırını gösterir. İki yarının ortak kısmı Dünya'dan gördüğümüz evredir.

Ay'ın bize bakan yüzü

Ay'ın Dünya'ya bakan yüzünü kırmızı bir işaretle gösterir; Ay yörüngede ilerlerken işaretin hep Dünya'ya dönük kaldığını izleyebilirsin.

Ay dönmeseydi?

Ay kendi etrafında dönmeseydi kırmızı işaretin uzayda hep aynı yöne bakacağını ve Dünya'dan Ay'ın farklı yüzlerini göreceğimizi gösterir. Gerçekte Ay, Dünya etrafında bir tur atarken kendi etrafında da bir kez döner.

Gerçek ölçek

Boyutları ve uzaklığı gerçeğe yakın gösterir: Ay, Dünya'dan yaklaşık 30 Dünya çapı uzaktadır ve çapı Dünya'nınkinin yaklaşık dörtte biridir. Güneş bu ölçekte çok daha büyük ve uzaktadır, ekrana sığmaz.

Dünya'dan görünüm (Türkiye · Avustralya)

Seçili evrenin adını, döngünün kaçıncı günü olduğunu, aydınlık görünen yüzdeyi, bir sonraki ana evreye kalan süreyi ve gökyüzündeki konumunu (yaklaşık doğuş ve batış saati) yazar. Türkiye ve Avustralya'dan nasıl göründüğünü ayrı ayrı gösterir.

Evre şeridi

Alttaki sekiz kart Ay'ı o evreye götürür; kartların altındaki "ana evre", "büyüyen" ve "küçülen" yazıları evrenin türünü söyler. Ay'ı yörüngede sürükleyebilir ya da yörüngedeki noktalara dokunabilirsin.

Oynat · Hız · Evrelerde dur

Oynat düğmesi (ya da boşluk tuşu) zamanı akıtır; geri ve ileri düğmeleri ile zaman çubuğu zamanı ayarlar. Hız 0,5, 1, 2 ya da 4 gün/sn seçilir.

Model Kur

Her görevde Türkiye'den görünen bir hedef evre verilir; Ay'ı yörüngede sürükleyerek o görünümü oluşturacak konuma getirir, "Modeli kontrol et" ile sınarsın. Yanlışsa neyi düzeltmen gerektiği yazılır (örneğin Ay'ı Güneş'e doğru ya da yörüngenin öbür yarısına taşı); "İpucu" yardım verir. Toplam 8 görev vardır.

Ay Takvimi

Seçtiğin ayın her günü için akşam 21.00'deki (Türkiye saati) Ay'ı küçük bir resimle gösterir. Bir günü seçince evrenin adı, aydınlık yüzdesi, yeni aydan bu yana geçen gün ve ayın ana evrelerinin tarih ve saatleri yazılır; "Modelde göster" o günün Ay konumunu modelde açar, "Bugün" bugüne döner.

Sorular

12 çoktan seçmeli soru: bir görsel ya da senaryo verilir, cevabın neden doğru ya da yanlış olduğu açıklanır. Bitirince kaç soruyu ilk denemede çözdüğün yazılır; yanlış yaptığın konularda Keşfet ve Model Kur'a dönmen önerilir.

Deney Adımları

1. Keşfet'te "Evre adları" ve "Işık yönü" açıkken Ay'ı Yeni Ay konumundan başlayarak yörüngede ilerlet ya da alttaki evre kartlarına sırayla dokun. Her konumda sağdaki "Dünya'dan görünüm" kutusuna bak; aydınlık kısmın biçimini ve hangi tarafta olduğunu çiz.
2. "Üstten" görünüme geç ve "İki yarı (neden?)" düğmesini aç. Ay'ın aydınlık yarısı hep Güneş'e bakar; sarı ve mavi çemberin ortak kısmı Dünya'dan gördüğün evredir. Yeni Ay, İlk Dördün, Dolunay ve Son Dördün için bu ortak kısmı karşılaştır.
3. "Ay'ın bize bakan yüzü" ve "Ay dönmeseydi?" düğmeleriyle kırmızı işaretin yörüngede nasıl döndüğünü izle; Ay'ın Dünya etrafında bir tur atarken kendi etrafında kaç kez döndüğünü bul.
4. Hızı 1 gün/sn yapıp evreleri oynat ve "Dünya'dan görünüm" kutusundaki gün sayısını izle: Yeni Ay'dan Yeni Ay'a kaç gün geçtiğini ve dört ana evre arasında yaklaşık kaç gün olduğunu yaz.
5. "Dünya'dan görünüm"de Türkiye ve Avustralya'yı karşılaştır: aynı evrede aydınlık taraf hangi yönde görünüyor? Sonra "Gerçek ölçek"i açıp Ay'ın Dünya'dan ne kadar uzakta olduğunu gör.
6. Model Kur'a geç ve 8 görevi çöz: hedef görünümü oluşturacak konuma Ay'ı sürükle, "Modeli kontrol et"e bas. İpucuna bakmadan kaç tanesini ilk denemede bulduğunu yaz.
7. Ay Takvimi'nde bugünün evresini bul ve bu ayın ana evrelerinin tarihlerini yaz. Ay'ı yaklaşık bir ay boyunca her akşam aynı saatte gözleyip çiz; çizimlerini takvimle karşılaştır ve evrelerin sırasını ve süresini kendin bul.
8. Sorular'daki 12 soruyu çöz; yanlış yaptığın konularda Keşfet ve Model Kur'a dönüp modeli yeniden incele.

Gözlem Defteri

1. Ay'ın Güneş'e bakan yarısı her konumda aydınlıktır; değişen, bu aydınlık yarının Dünya'dan görülen kısmıdır.
2. Yeni ayda Ay, Güneş ile Dünya'nın arasına yakındır; aydınlık yarısı Güneş'e, karanlık yarısı Dünya'ya dönüktür. Ay'ı göremeyiz ve Ay Güneş'le birlikte gündüz gökyüzündedir.
3. Yeni aydan dolunaya kadar aydınlık görünen kısım artar (büyüyen evreler), dolunaydan sonra her gece biraz daha azalır (küçülen evreler).
4. İlk dördünde Ay, dolanımının dörtte birini tamamlamıştır; Güneş, Dünya ve Ay dik açı oluşturur ve Ay'ın yarısı aydınlık görünür. Türkiye'den bakınca aydınlık taraf sağdadır. Son dördünde de yarısı aydınlıktır, ancak aydınlık taraf soldadır.
5. Dolunayda Dünya, Güneş ile Ay'ın arasındadır; Ay'ın aydınlık yarısının tamamı Dünya'ya dönüktür. Ay, Güneş batarken doğar ve Güneş doğarken batar.
6. Evreler yaklaşık 29,5 günde bir tekrarlanır; dört ana evre arasında yaklaşık birer hafta vardır. Ay her gün yaklaşık 50 dakika geç doğar.
7. Ay, Dünya etrafında bir tur atarken kendi etrafında da bir kez döner (yaklaşık 27,3 gün); bu yüzden Dünya'ya hep aynı yüzü bakar.
8. Aynı gece Türkiye'de ve Avustralya'da Ay'ın evresi aynıdır; güney yarım kürede Ay'a ters yönden bakıldığı için aydınlık taraf Türkiye'dekinin tersi tarafta görünür.

Bilimsel Çıkarım

• Neden: Ay Dünya etrafında dolanırken Güneş–Dünya–Ay üçlüsünün konumu değişir; Ay'ın Güneş'e bakan yarısı ise hep aydınlıktır. Sonuç: Bu aydınlık yarının Dünya'dan görülen kısmı her gün değişir; Ay'ın evreleri böyle oluşur.
• Neden: Ay'ın kendi etrafında dönme süresi ile Dünya etrafında dolanma süresi eşittir (yaklaşık 27,3 gün). Sonuç: Dünya'dan Ay'ın hep aynı yüzünü görürüz.
• Neden: Ay, Dünya etrafında yaklaşık 27,3 günde dolanır; evre döngüsü ise 29,5 gündür. Sonuç: Bu sürede Dünya da Güneş etrafında ilerlediği için Ay'ın Güneş'e göre aynı konuma gelmesi biraz daha uzun sürer.
• Neden: Güney yarım kürede Ay'a kuzey yarım kürenin tersi yönden bakılır. Sonuç: Evre aynı kalır; yalnızca aydınlık tarafın sağda mı solda mı görüneceği değişir.
• Neden: Ay'ın yörüngesi biraz eğiktir. Sonuç: Dolunayda Dünya'nın gölgesi genellikle Ay'a düşmez; Ay'ın evrelerini Dünya'nın gölgesi oluşturmaz.
• Neden: Ay kendi ışığını üretmez; Güneş'ten aldığı ışığı yansıtır. Sonuç: Ay, yalnızca Güneş'in aydınlattığı yarısı kadar parlak görünür.

Sık Yapılan Hatalar

• Evrelerin Dünya'nın gölgesinin Ay'ın üzerine düşmesinden oluştuğunu sanmak. Evreleri Dünya'nın gölgesi oluşturmaz; Güneş'in aydınlattığı yarının Dünya'dan görülen kısmı değişir.
• Ay'ın yalnızca dolunayda aydınlık olduğunu ya da yeni ayda tamamen karanlık olduğunu düşünmek. Ay'ın Güneş'e bakan yarısı her zaman aydınlıktır; yeni ayda bu yarı Dünya'ya dönük değildir.
• Ay'ın kendi etrafında hiç dönmediğini sanmak. Ay, Dünya etrafında bir tur atarken kendi etrafında da bir kez döner; bu yüzden hep aynı yüzünü görürüz.
• Türkiye'de dolunay varsa Avustralya'da yeni ay olduğunu düşünmek. Evre her yerden aynıdır; yalnızca aydınlık tarafın yönü ters görünür.
• Büyüyen ve küçülen evreleri karıştırmak. Aydınlık miktarı aynı olsa da Türkiye'den bakınca büyüyen evrelerde aydınlık taraf sağda, küçülen evrelerde solda görünür; bu evreler yörüngenin farklı yarılarındadır.
• Ay'ı bir ışık kaynağı sanmak. Ay kendi ışığını üretmez, Güneş ışığını yansıtır.
• Güneş, Dünya ve Ay'ın büyüklüklerini ve uzaklıklarını ekrandaki gibi sanmak. Model ekrana sığsın diye küçültülmüştür; gerçek oranlar için "Gerçek ölçek"i aç.

Kaynaklar

• MEB Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli, Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı (5. sınıf, 1. ünite "Gökyüzündeki Komşularımız ve Biz": FB.5.1.2, FB.5.1.3, FB.5.1.4).
• Ay rengi ve yükseltisi: NASA Scientific Visualization Studio, CGI Moon Kit (LRO LROC ve LOLA verileri). Dünya, Güneş ve Samanyolu dokuları: Solar System Scope (solarsystemscope.com/textures), CC BY 4.0 lisansı ile.
• Ay ve Güneş konumları (Ay takvimi): Astronomical Almanac düşük duyarlıklı formülleri; NASA JPL Keplerci yörünge öğeleri. Takvimdeki evre saatleri Türkiye saatine göredir ve 10 dakikaya yuvarlanmıştır (yarım saate kadar sapabilir).
• Bu bir öğretim modelidir: Güneş, Dünya ve Ay'ın büyüklükleri ve aralarındaki uzaklıklar ekrana sığacak biçimde küçültülmüştür ("Gerçek ölçek" ile Dünya–Ay oranlarını görebilirsin).