Ich versuche mir die Grössenverhältnisse im Weltall vorzustellen und Berechnungen dazu anzustellen

Transkript

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2 Unser Sonnensystem Ich versuche mir die Grössenverhältnisse im Weltall vorzustellen und Berechnungen dazu anzustellen Planetenweg in Sursee Wir haben einen Planetenweg in Sursee berechnet. Wir haben dabei mit einem Massstab von gearbeitet. Eine Karte unseres Planetenweges zeigt, in welchem Abstand die Planeten in diesem verkleinerten Modell angeordnet sind Wenn man die Abstände verkleinert, muss man natürlich auch die Grösse der Planeten verkleinern. Die Sonne und die Planeten wären dann so gross wie: 1 Sonne 6 Jupiter 2 Merkur 7 Saturn 3 Venus 8 Uranus 4 Erde 9 Neptun 5 Mars Beantworte folgende Fragen auf einem separaten Blatt: 1. Das Licht der Sonne braucht 4h 10min, um bis zum Neptun zu gelangen. Wie lange hast du gebraucht, um das Sonnensystem zu durchwandern? 2. Der nächste Stern, Proxima Centauri ist 4,25 Lichtjahre von der Sonne entfernt. Wie viele km ist er also von der Sonne entfernt? Wie weit müssten wir in unserem verkleinerten Sonnensystem wandern, um zu diesem Stern zu gelangen? 3. Rechne aus, wie schnell du massstäblich durchs Sonnensystem gereist bist. 4. Überlege dir, wie lange du mit dieser Geschwindigkeit brauchen würdest, um zu Proxima Centauri zu gelangen. 5. Ein Raumschiff, welches zum Mond fliegt, legt beinahe 1 Million km pro Tag zurück (11 km/s). Wie lange würde dieses Raumschiff brauchen, um von der Sonne zum Neptun zu gelangen?

3 Unser Sonnensystem Ich kenne die acht Planeten unseres Sonnensystems, deren Grössenverhältnisse und deren Reihenfolge

4 Ich kenne Details über einen der 8 Planeten oder die Sonne ai Kurzbeschreibung

5 Quiz zum Universum 1. Wie alt ist das Universum? R) ca. 10 Mrd. Jahre S) ca. 13 Mrd. Jahre T) ca. 20 Mrd. Jahre 2. Wie heisst unsere Galaxie? O) Milchstrasse P) Sonnenstrasse 3. Welche Planeten sind erdähnlichen aufgebaut? N) Merkur, Venus, Mars P) Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun 4. Welche Planeten bestehen aus leichtem Gas? O) Merkur, Venus, Mars N) Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun 5. Warum ist der Planet Merkur schwierig zu erreichen? E) Die Sonnenwinde sind sehr gefährlich F) Die Distanz Erde-Merkur ist zu gross 6. Warum werden die Planeten Erde, Venus auch als Zwillinge bezeichnet? O) Auf beiden Planeten leben Menschen N) Sie haben die gleiche Grösse 7. Wie alt ist unsere Erde? S) ca. 4,6 Mrd. Jahre alt G) ca. 13,2 Mrd. Jahre alt 8. Wie sieht die Wasser und Land Verteilung auf der Erde aus? Y) 30% Land und 70% Wasser S) 70% Land und 30%Wasser 9. Welcher Planet ist der grösste in unserem Sonnensystem? T) Saturn S) Jupiter 10. Warum ist der Planet Jupiter so wichtig für das Sonnensystem? T) Gleichgewicht des Sonnensystem S) Der Jupiter beschützt die Erde vor Meteoriten 11. Welcher Planet wird auch Ringplanet genannt? E) Saturn N) Jupiter 12. Welche zwei Planeten weisen eine durchschnittliche Temperatur von 200 Grad Celsius auf? M) Uranus, Neptun T) Jupiter, Saturn Frage Lösungswort:

6 Sternbilder Ich weiss wie ich mich bei Nacht anhand der Sterne orientieren kann Ich kenne den Unterschied zwischen Planeten und Sternen Orientierung bei Nacht Wie findet man sich am Nachthimmel zurecht? Es ist einfach, die Himmelsrichtungen nach den Sternen zu bestimmen. Jeder hat schon einmal das Sternbild Großer Wagen gesehen und findet es leicht am Himmel. Man nennt es auch Himmelswagen oder, mit einigen weiteren Sternen, Großer Bär. Verlängert man die Strecke, die zwischen den beiden äußeren Sternen des Wagenkastens liegt, um das Fünffache, so trifft man auf den Polarstern. Er ist nicht besonders hell. Doch in seiner Umgebung stehen verhältnismässig wenige Sterne, so dass er recht gut zu finden ist. Auf der Abbildung rechts ist zu sehen, wie man in jedem Monat um 22 Uhr mitteleuropäischer Zeit (MEZ) mit Hilfe des Großen Wagens den Polarstern finden kann. Der Polarstern steht fast genau über dem Nordpol der Erde. Eine in Gedanken gezogene senkrechte Linie vom Polarstern zum Horizont gibt die Nordrichtung an. Wenn man den Polarstern vor sich sieht, dann ist links Westen, rechts Osten und im Rücken Süden (S). Die Himmelsrichtungen werden weiter unterteilt in Nordost (NO), Südost (SO), Südwest (SW) und Nordwest (NW); diese Himmelsrichtungen liegen genau zwischen den Haupthimmelsrichtungen. Wie unterscheiden sich Planeten und Sterne? Um unsere Sonne laufen acht große Himmelskörper: Merkur Venus Erde Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun. Man nennt sie Planeten. Wie unser Mond reflektieren die Planeten das Sonnenlicht; sie leuchten also nicht von selbst. Mit bloßem Auge sind nur die Planeten Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn zu sehen. Und das auch nicht immer. Die Planeten haben unterschiedliche Umlaufzeiten um die Sonne, und auch ihre Entfernungen zur Sonne sind verschieden. Deshalb befinden sie sich von der Erde aus gesehen manchmal unsichtbar am Taghimmel, manchmal sichtbar am Nachthimmel. Weil die Planeten ihre Position am Firmament laufend ändern, nennt man sie auch Wandelsterne. Im Gegensatz zu den Planeten sind Sterne selbstleuchtende Gaskugeln, ähnlich unserer Sonne. Ihren Standort am Himmel verändern sie nicht und werden deshalb auch als Fixsterne bezeichnet. Sterne gehen auf und unter. Am Beispiel des Sternbildes Orion sieht man den Lauf der Sterne von Ost nach West. Die Sonne geht im Osten auf, erreicht im Süden ihre höchste Stellung am Himmel und geht im Westen unter. Genauso verhalten sich die Sterne: Sie steigen im Osten auf, stehen in ihrer höchsten Stellung im Süden und verschwinden im Westen wieder aus unserem Blickfeld.

7 Sternbilder Ich weiss, was zirkumpolare Sternbilder sind und kann sie aufzählen Ich weiss, wie viele Sternbilder es am Himmel gibt und wie viele man bei uns sehen kann Ich weiss, dass je nach Jahreszeit andere Sternbilder am Nachthimmel zu beobachten sind Was sind zirkumpolare Sternbilder? Wenn man den Grossen Wagen in jedem Monat des Jahres zur gleichen Uhrzeit betrachtet, zeigt er jeweils eine andere Stellung am Himmel. Doch auch im Laufe einer Nacht verändert er seinen Standort. Auch die anderen Sternbilder laufen während der Nacht am Firmament weiter. Der Große Wagen ist immer sichtbar, denn er geht weder auf noch unter. Es gibt weitere Sternbilder, die bei wolkenlosem Himmel jede Nacht zu beobachten sind, weil sie wie der Grosse Wagen dauernd am Himmel stehen. Alle Sternbilder, die sich so verhalten, nennt man zirkumpolare Sternbilder. Diese Sternbilder kreisen eng um den Polarstern. Genauer gesagt scheint es nur so, in Wirklichkeit kommt die Himmelsbewegung durch die Drehung unserer Erde zustande. Die zirkumpolaren Sternbilder in unseren Breiten sieht man in der Abbildung oben. Sternbilder im Frühjahr, Sommer, Herbst und Winter Im Gegensatz zu den zirkumpolaren Sternbildern, die man das ganze Jahr über beobachten kann, gibt es andere Sternbilder, die nur zu bestimmten Jahreszeiten sichtbar sind. Sie laufen in einem größeren Kreis um den Polarstern. Man unterscheidet Frühjahrs-, Sommer-, Herbstund Winter-Sternbilder. In der folgenden Tabelle sind die Sternbilder je nach ihrer Sichtbarkeit mit F, S, H und W gekennzeichnet. Die zirkumpolaren Sternbilder sind mit Z gekennzeichnet. Das gesamte Himmelsgewölbe ist in 88 Sternbilder aufgeteilt. In unseren Breitengraden können wir nur rund 50 Sternbilder sehen.

8 4 zirkumpolare Sternbilder Ich weiss, woher die 4 Sternbilder ihren Namen haben Ich kann diese 4 Sternbilder am Nachthimmel erkennen

9 Wir suchen Sternbilder I Ich kann in den Punktebildern die wichtigsten Sternbilder erkennen und die Punkte verbinden

10 Wir suchen Sternbilder II Ich kann in den Punktebildern die wichtigsten Sternbilder erkennen und die Punkte verbinden

11 Wir suchen Sternbilder III Ich kann in den Punktebildern die wichtigsten Sternbilder erkennen und die Punkte verbinden

12 Die Entwicklung des Weltbildes Ich weiss, wie sich die Weltbilder der Menschen im Verlaufe der Zeit verändert haben Ich kenne die wichtigsten Wissenschaftler, die neue Weltbilder entdeckt haben sowie den ungefähren Zeitpunkt ihrer Entdeckungen Das Weltbild der Ägypter Die Göttin Nut bildet mit ihrem Körper das Himmelsgewölbe. Jeden Tag fährt die Sonne in einem Schiff von Osten gegen Westen über dieses Himmelsgewölbe. Weltbild im alten Orient. Dieses entspricht dem Weltbild des alten Testaments. Die flache Erdscheibe schwimmt auf der Urflut, dem Urozean. Sie wird gestützt durch Säulen. Durch Kanäle steigt Wasser aus dem Urozean an die Erdoberfläche. So bilden sich Quellen und Gewässer. Randgebirge bilden die Säulen des Himmels, sie stützen das Himmelsgewölbe, das Firmament. Dieses ist eine feste Halbkugel, die sich über der Erdscheibe wölbt. An ihr sind die Sonne, der Mond und die Sterne aufgehängt. Über dem Firmament befindet sich der Himmelsozean, von dem es auf die Erde nieder regnet. Das Ganze schliesslich ist vom Feuerhimmel eingehüllt. Homerisches Weltbild Bis um 1500 hatten die meisten Menschen eine sehr ähnliche Vorstellung vom Bau der Welt wie die Gelehrten im alten Orient. Aber schon um 150 n.chr. beschrieb Ptolemäus aus Alexandrien das Bild der Welt folgendermassen: Weil die Erde im Zentrum steht und sich alle Planeten um die Erde kreisen nannte man es das geozentrische Weltbild. Der deutsche Astronom Nikolaus Kopernikus erkannte um 1500, dass nicht die Erde sondern die Sonne der Mittelpunkt unseres Weltsystems ist. Es dauerte aber noch lange, bis die Lehre allgemein anerkannt wurde. In Italien gelang es dem großen Naturforscher Galileo Galilei ( ), ein Fernglas zu bauen. Er beobachtete den Himmel und bestätigte die Kopernikanische Lehre. Er wurde für diese ketzerische Ansicht vor Gericht gezogen und musste widerrufen. Im Abgehen soll er wie ein rechthaberischer Schulbub gemurmelt haben:«und sie bewegt sich doch.» Auf jeden Fall hatte er Recht.

13 Warum ist es im Sommer wärmer als im Winter? Ich weiss, wie die Erde im All steht Ich kann genau erklären, warum es im Sommer bei uns wärmer ist als im Winter Ich kann erklären, wie die Erde zur Sonne steht, wenn wir den längsten, kürzesten Tag haben Ich kann erklären, warum und wo es Jahreszeiten gibt Ich kann die Situation auf der südlichen Hemisphäre beschreiben Problem: Im Sommer ist die Erde am weitesten von der Sonne entfernt. Warum ist es im Sommer trotzdem wärmer als im Winter? Beantworte folgende Fragen: Wie steht die Erde im All? Wo steht die Erde heute? Wo stand sie vor einem halben Jahr? Wo steht sie in einem Monat? Wo steht die Erde am längsten Tag? Welche Bewegungen führt die Erde im All aus? Warum gibt es bei uns Jahreszeiten? Gibt es überall auf der Erde vier Jahreszeiten? Wann ist bei uns der Tag am längsten? Wann ist bei uns der Tag am kürzesten? Wann sind bei uns Tag und Nacht gleich lang? Warum sind Tag und Nacht bei uns nicht immer gleich lang?

14 Fragen und Aufträge zu Die Erde steht schief (GEO 1, S.130f) Ich weiss, wann und warum es Schaltjahre gibt Ich weiss, was die Polarnacht und der Polartag ist Ich kann erklären, was die Mitternachtssonne ist Erkläre anhand der zwei Bilder auf der nächsten Seite und dem Text im GEO 1 die folgenden Fragen: 1. Welche Bewegungen führt die Erde im All aus? Wie steht sie im Weltall? 2. Warum gibt es ein Schaltjahr? 3. Warum gibt es bei uns vier Jahreszeiten? 4. Gibt es überall auf der Erde vier Jahreszeiten? 5. Warum ist es im Sommer wärmer, resp. im Winter kälter? 6. Wann ist der Tag bei uns am längsten? Wo liegt die Sonne zu diesem Zeitpunkt? 7. Wann ist der Tag bei uns am kürzesten? Wo liegt die Sonne zu diesem Zeitpunkt? 8. Wann sind bei uns Tag und Nacht gleich lang? Wo liegt die Sonne zu diesem Zeitpunkt? 9. Warum sind Tag und Nacht bei uns nicht immer gleich lang? 10. Erkläre den Begriff Polarnacht und sage an welchem Datum das Gebiet der Polarnacht am grössten ist. 11. Erkläre den Begriff Mitternachtssonne und sage an welchem Datum das Gebiet der Mitternachtssonne am grössten ist.

15 Die Erde steht schief

16 Entstehung der Jahreszeiten Ich kann die Begriffe Nördl. und südl. Polarkreis und nördl. und südl. Wendekreis genau erklären Färbe die Tagseiten gelb, die Nachtseiten grau. Markiere auf allen vier Darstellungen den Nördlichen Polarkreis. Schreibe zu jeder Erdkugel das zutreffende Datum, die Jahreszeit, und die jeweilige Tageslänge bei uns (kürzester Tag, längster Tag, Tag- und Nachtgleiche). Färbe das Gebiet der Mitternachtssonne rot, das Gebiet der Polarnacht schwarz. Färbe die Tagseiten gelb, die Nachtseiten grau. Zeichne den Nördlichen und Südlichen Polarkreis, den Nördlichen und Südlichen Wendekreis und den Äquator ein. Schreibe zu jeder Darstellung, an welchen Daten die Erde so zur Sonne steht.

17 Tages- und Nachtlängen Ich kann die Veränderungen der Tages- und Nachtzeit in Abhängigkeit des Breitengrades erklären Die Ziffernblätter (mit 24-Stunden-Einteilung) veranschaulichen die Tages- und Nachtlängen in verschiedenen geographischen Breiten. Male die Tageslängen gelb, die Nachtlängen blau aus.

18 Astronomie Leben über dem Polarkreis: ein Interview

19 Leben über dem Polarkreis: ein Interview

20 Die Mondphasen Ich kenne die verschiedenen Mondphasen und weiss wie sie zu Stande kommen Obwohl wir von der Erde aus verschiedene Phasen / Gestalten des Mondes sehen können, ist er eigentlich immer zur von der beschienen. Wie wir den Mond sehen, hängt von der Stellung - - ab. : Dann stellt sich der Mond zwischen Erde und Sonne. Nur seine erdabgewandte Seite (die wir nicht sehen können) wird. : Dann befindet sich die Erde zwischen Sonne und Mond und die uns Seite des Mondes wird voll beleuchtet. oder Halbmond: Dann steht der Mond abseits der Linie Erde-Sonne. Wir sehen dann nur eine des Mondes. Unabhängig von der Mondphase sehen wir immer die Seite des Mondes! Betrachte die untenstehende Darstellung. Was sieht der Beobachter auf der Erde bei Nr. 3, 4 und 5 für eine Mondgestalt? Zeichne sie ein!

21 Finsternisse Ich weiss, wie sich der Mond um die Erde bewegt Ich kann genau erklären, wie Mond- und Sonnenfinsternisse (total und partiell) entstehen Weil die Mondbahn um ca. 5 gegen die scheinbare Sonnenbahn geneigt ist, gibt es zwei Schnittpunkte, die sogenannten Knoten. Finsternisse entstehen nur dann, wenn Erde Mond Sonne auf der gleichen Geraden liegen, also bei den Knoten oder sehr nahe dran (partielle Finsternisse). Dies ist zweimal pro Jahr der Fall. Mondfinsternis Sonnenfinsternis Auch für eine Sonnenfinsternis müssen sich, und auf einer befinden, damit der auf die Erde fällt und nicht nur daneben in den Weltraum hinausreicht. Bei dieser Stellung schiebt sich der vor die Sonne und verfinstert sie. Eine kann deshalb nur bei Neumond auftreten, genauso wie eine nur bei möglich ist. Eine Sonnenfinsternis ist nur auf einem sehr kleinen Teil der Erde sichtbar. Die nächste totale Sonnenfinsternis in der Schweiz wird erst am 3. September 2081 zu beobachten sein.

22 Einzelne Phasen einer Mondfinsternis Wer schon selbst eine Mondfinsternis beobachtet hat, der weiss, dass der Mond nicht ganz unsichtbar wird, auch wenn er sich vollständig im Kernschatten der Erde befindet. Er bleibt meistens während der ganzen Verfinsterung als fahle rötliche Scheibe sichtbar Je mehr Wolken unseren Planeten bedecken, desto heller erscheint der verfinsterte Mond.

23 Der blaue Planet: Fragen zum Film Nachdem du den Film gesehen hast, solltest du folgende Fragen beantworten können: 1. Wie heisst das Gebilde aus ca. 200 Milliarden Sonnen, das die Form einer Diskusscheibe hat und wo wir mit unserer Sonne auch zuhause sind? 2. Welches Alter hat unsere Erde etwa? 3. Welche Folgen hat die schiefe Lage der Erdachse? 4. Wie heisst das Gas, das bei einer Verbrennung entsteht und offensichtlich den Treibhauseffekt (die Erwärmung) der Erde verstärkt? 5. Woher stammt eigentlich die Energie, die in einem Wirbelsturm, im Wind oder auch in den Wellen des Meeres steckt? 6. Die Erde hat einen Durchmesser von ca km. Wie dick ist die Lufthülle etwa, in der sich das Wettergeschehen abspielt? Verkleinern wir die Erde zu einem Ball von 12 m Durchmesser: Wie dick müsst dann die Lufthülle sein? 7. Welchen Einfluss haben grosse Vulkanausbrüche auf das Klima? 8. Wie sahen unsere Kontinente vor 65 Mio. Jahren aus? 9. Satelliten liefern nicht nur ein Bild der Eroberfläche, sie können sogar Wie kann man die Entstehung von Ebbe und Flut erklären? 11. Eratosthenes errechnet schon 200 vor Chr. die annähernde Grösse der Erde: Auf welches Ergebnis kam er?

24 Übungen zu den Zeitzonen Ich berechnen welche Zeit in anderen Gebieten der Welt ist und kenne die Vorteile der Zeitzonen Ich kann den Begriff der Datumsgrenze erklären Löse die folgenden Aufgaben mit Hilfe der Zeitzonenkarte, die du im Atlas findest: 1. In St. Moritz finden die Bob-Weltmeisterschaften statt. Reporter berichten die neusten Ergebnisse in alle Welt. In der Schweiz ist es Uhr. Wie spät ist es in? Tokyo Shanghai Jo burg Thule Lima Rio de J. New York Los Angeles Anchorage Oslo 2. Wie viele Zeitzonen umfasst das Gebiet der ehemaligen Sowjetunion, wie viele das der USA? 3. Berechne die Tageszeit und das Datum! In. ist es.. Wie spät ist es in.. Tokio Uhr Los Angeles Los Angeles Uhr Tokio Sursee Uhr Los Angeles Sursee Uhr Tokio Bangkok Uhr New York Rio de J Uhr Sydney 4. Berechne Ankunftszeit und Datum der folgenden Flugreisen: London ab Uhr Flugzeit 8h New York an New York ab Uhr Flugzeit: 8h London an London ab Uhr Flugzeit: 10h Singapore an Singapore ab Uhr Flugzeit: 10h London an Tokio ab Uhr Flugzeit: 10h Los Angeles an Los Angeles ab Uhr Flugzeit: 10h Tokio an Wellington ab Uhr Flugzeit: 13h Buenos Aires an 5. Worin liegen die Vorteile der Zeitzoneneinteilung?

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