Abschlusstest der Unterrichtseinheit Astronomische Entfernungsbestimmung

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1 Abschlusstest der Unterrichtseinheit Astronomische sbestimmung Codename: Expertengruppe: 1. Vielleicht haben Sie nun eine Vorstellung über Größen und en im Sonnensystem: Stellen Sie sich vor, die Sonne wäre ein großer gelber Ball und hätte einen Durchmesser von etwa 1,50 m. Dann hätte die Erde in etwa die Größe Außerdem beträgt die der Erde zur Sonne in diesem Modell etwa eines Fußballs 15 m einer Apfelsine 150 m einer Haselnuss 1,5 km eines Stecknadelkopfs 15 km eines Staubkorns 150 km 2. Sie sehen eine Zusammenstellung von Modellplaneten. Beurteilen Sie, ob die Darstellung der Planeten hinsichtlich der Größenverhältnisse gelungen ist.

2 3. Anhand der folgenden Zeichnung kann man verdeutlichen, wie Eratosthenes den Erdradius ermittelt hat. Ergänzen Sie die Skizze in geeigneter Weise und leiten Sie eine Formel her, mit der man den Erdradius berechnen kann. 4. Zeigen Sie mit einer geeigneten Skizze, wie Aristarch bei Halbmond die zur Sonne bestimmt hat. Welche muss als bekannt vorausgesetzt werden? 5. Wie wird die zur Sonne noch genannt? Welchen Wert hat diese?

3 6. Die folgende Zeichnung verdeutlicht die smessung zum Mond. Leiten Sie eine Formel her, mit der man die Mondentfernung berechnen kann. Dabei soll der Monddurchmesser als bekannt vorausgesetzt werden. 7. Bei der smessung anhand der Parallaxe eines Sternes benötigt man neben dem Stern, dessen bestimmt werden soll, noch einen zweiten Stern. Warum muss dieser zweite Stern sehr weit entfernt sein?

4 8. Stellen Sie sich vor, Sie beobachten die Sterne A und B von den Positionen 1 und 2 der Erdbahn. Tragen Sie das Bild, das Sie von den Sternen sehen würden in die jeweiligen Kästchen ein. (Bitte beschriften Sie, welcher der eingezeichneten Sterne Stern A und welcher Stern B sein soll.) Stern B Stern A 1 2 Erde Sonne Erde

5 9. Sie haben gelernt, dass man die zu Sternen anhand ihrer Bewegung vor dem Hintergrund bestimmen kann. Hierzu beobachtet man den Sternenhimmel von zwei verschiedenen Positionen der Erdumlaufbahn. Dieses Verfahren kann man auch im Alltag anwenden. Betrachten Sie die zwei folgenden Fotos, die 1 m voneinander entfernt aufgenommen worden sind. Beschreiben Sie Gemeinsamkeiten und Unterschiede auf ihnen.

6 10. Die folgenden Bilder sind noch einmal dieselben wie die vorherigen. Allerdings zeigen sie den Blick des Betrachters durch einen Winkelmesser. Die Bilder wurden einen Meter voneinander entfernt aufgenommen. Ihre Aufgabe ist es nun, die vom Betrachter zur Loriot-Figur zu bestimmen. Die Zahlen stellen Gradangaben dar. 11. Vervollständigen Sie die folgenden Sätze: Haben zwei Sterne dieselbe absolute Helligkeit, dann ist der Stern mit der größeren Helligkeit der Erde. Haben zwei Sterne dieselbe scheinbare Helligkeit, dann ist der Stern mit der kleineren Helligkeit der Erde. Haben zwei Sterne die gleiche zur Erde, dann hat derjenige Stern die größere Helligkeit, der die Helligkeit hat.

7 12. Ordnen Sie den Skizzen die passenden Texte zu, indem Sie die Texte mit der passenden Skizze verbinden. Die ist bereits auf eine andere Weise ermittelt worden und ist daher bekannt. Die zum Polarstern beträgt 431 LJ (Lichtjahre).. Aus der bekannten und der bekannten scheinbaren Helligkeit des Polarsterns lässt sich dann auch die absolute Helligkeit des Polarsterns ermitteln Da die absolute Helligkeit des Polarsterns nun bekannt ist, hat man gleichzeitig auch die absolute Helligkeit des Sterns HV 214 der Galaxie Kleine Magellansche Wolke gefunden. Man braucht zunächst noch einen anderen Stern, der dieselbe absolute Helligkeit wie der Stern HV 214 der Galaxie Kleine Magellansche Wolke hat. Ein solcher Stern ist der Polarstern. Beide Sterne haben die gleiche absolute Helligkeit, allerdings ist diese noch nicht bekannt. Man kennt nun sowohl die scheinbare als auch die absolute Helligkeit des Sterns HV 214 und kann damit die zum Stern HV 214 berechnen. Mit der zum Stern HV 214 hat man auch die zur Galaxie Kleine Magellansche Wolke bestimmt, denn der Stern befindet sich ja in dieser Galaxie. Von der Erde aus kann man mit physikalischen Apparaten die scheinbaren Helligkeiten aller Himmelskörper ermitteln. Die scheinbare Helligkeit von HV 214 beträgt 15,775 und die des Polarsterns 1,97.

8 13. Die unteren Dominosteine sind nach folgendem Prinzip aufgebaut: bekannte Methode zur smessung neu ermittelte Es gibt sowohl passende als auch falsche Zusammenstellungen der Dominosteine. Kreisen Sie alle Dominosteine mit einer richtigen Zusammensetzung ein! Erdradius Eratosthenes Astronomische Einheit Astronomische Einheit Aristarch zum Mond Aristarch Astronomische Einheit Bekannte auf der Erde Eratosthenes Erdradius Vergleich von scheinbarer und absoluter Helligkeit zur Galaxie Kleine Magellansche Wolke Vergleich von scheinbarer und absoluter Helligkeit zum Mond zum Mond Strahlensatz zur Sonne Bestimmung des Parallaxenwinkels Bestimmung des Parallaxenwinkels zur Galaxie Kleine Magellansche Wolke zum Mond Aristarch zur Sonne

9 14. Wenn es um die verschiedenen Methoden der smessung geht, sprechen die Astronomen auch von sleiter. Erklären Sie möglichst genau, was damit gemeint ist. 15. Sichere Aussagen über die Zukunft unseres Universums sind im Moment noch sehr schwierig. Um Erkenntnisse über die Geschichte und die Zukunft unseres Universums zu erhalten, müssen die en zu möglichst weit entfernten Objekten genau ermittelt werden. Je präziser die smessung dieser Objekte ist, desto genauere Voraussagen sind über die Entwicklung des Universums möglich. Geben Sie mit Hilfe der sleiter eine mögliche Begründung an, warum Aussagen über die Zukunft des Universums nur schwer möglich sind. Vielen Dank!