Kapitel 12 Von Aristoteles bis Kepler

Maturafragen für Big Bang 6
Kapitel 12 Von Aristoteles bis Kepler
Frage 28 passt zu den Poolthemen 1 Astronomie, Astrophysik und Kosmos, 11 Naturphänomene, 12 Paradigmenwechsel in der Physik/Entwicklung der Weltbilder und 27 Von der Naturphilosophie der Antike zur Naturwissenschaft der Neuzeit
a Auf einem Planeten scheint an einem bestimmten Tag die Sonne am Ort A genau senkrecht, am Ort B unter einem Winkel von 10 °. Die
Orte sind 2000 km voneinander entfernt. Ist der
Planet größer oder kleiner als die Erde? Hilf dir
mit der Abbildung.
(Quelle: Big Bang 6, ÖBV)
W2 Informationen entnehmen
W3 Vorgänge darstellen, erläutern und kommunizieren
b Erkläre mit Hilfe der Abbildungen, warum das heliozentrische Weltbild (Bild
links) eine einfachere Erklärung für die Schleifenbahnen der Planeten am Himmel liefert als das geozentrische (Bild rechts).
(Quellen: Big Bang 6, ÖBV)
S1 Quellen aus naturwiss. Sicht
bewerten und Schlüsse ziehen
c Die Venus wurde früher als „Morgenstern“ oder „Abendstern“ bezeichnet. Natürlich ist die Venus kein Stern, aber
warum ist an den Bezeichnungen etwas Wahres dran? Begründe mit Hilfe der Abbildung.
S1 Quellen aus naturwiss. Sicht
bewerten und Schlüsse ziehen
(Quelle: Big Bang 6, ÖBV)
d Was zeigt die Abbildung? Schätze auf möglichst einfache Weise ab, wie lange sie belichtet
wurde.
E1 Messungen durchführen und
beschreiben
E4 Ergebnisse analysieren, interpretieren und durch Modelle abbilden
(Quelle: Big Bang 6. ÖBV)
Kommentare
28a: 10 ° entsprechen 2000 km. Der Umfang des Planeten beträgt 360 °, also 2000 km∙36 = 72.000 km. Der Planet ist daher
größer als die Erde mit ihrem Umfang von 40.000 km.
28b: Im heliozentrischen Weltbild ergeben sich die Schleifenbahnen zwanglos, im geozentrischen muss man sie durch die
Überlagerung von Epizyklen auf Epizyklen auf Deferenten mit Gewalt konstruieren.
28c: Der Winkel zwischen Sonne und Venus kann 44° niemals überschreiten. Deshalb ist die Venus entweder kurz nach Sonnenuntergang als „Abendstern“ oder kurz vor Sonnenaufgang als „Morgenstern“ zu sehen.
28d: Dazu muss man den Öffnungswinkel des Kreissektors messen, der durch die Bahn eines Sternes und den Drehpunkt aufgespannt wird (siehe Abb. 21). Dieser Winkel beträgt 30°. In 24 h rotiert die Erde um 360°, pro Stunde daher um 15°. In unserer Aufnahme hat sich die Erde um 30° gedreht, also wurde diese 2 Stunden lang belichtet.
© Österreichischer Bundesverlag Schulbuch GmbH & Co. KG, Wien 2010. | www.oebv.at | Big Bang 6 | ISBN: 978-3-209-04868-4
Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet.
Die Kopiergebühren sind abgegolten. Für Veränderungen durch Dritte übernimmt der Verlag keine Verantwortung.
Maturafragen für Big Bang 6
Kapitel 12 Von Aristoteles bis Kepler
Frage 29 passt zu den Poolthemen 1 Astronomie, Astrophysik und Kosmos, 11 Naturphänomene, 12 Paradigmenwechsel in der Physik/Entwicklung der Weltbilder, 26 Vermessung des Mikro- und Makrokosmos und 27 Von
der Naturphilosophie der Antike zur Naturwissenschaft der Neuzeit
a Das 1. Kepler’sche Gesetz besagt, dass sich
jeder Planet auf einer Ellipsenbahn um die
Sonne bewegt. Die Sonne befindet sich in einem der Brennpunkte. Warum ist aus heutiger
Sicht diese Formulierung nicht richtig? Erkläre
in diesem Zusammenhang die Abbildung!
W2 Informationen entnehmen
W3 Vorgänge darstellen, erläutern und kommunizieren
Bewegung des Mittelpunkts unserer Sonne in den Jahren
1960 bis 2025. Zum Größenvergleich ist die Sonne eingezeichnet. (Quelle: Big Bang 6, ÖBV)
b Es gibt verschiedene Arten, extrasolare
Planeten zu entdecken. Eine davon nutzt den
in a angesprochenen Effekt aus. Erkläre das
mit Hilfe der Abbildung.
W2 Informationen entnehmen
W3 Vorgänge darstellen, erläutern und kommunizieren
(Quelle: Big Bang 6, ÖBV)
c Auf www.prosieben.at findet
man folgendes Zitat: „Im Sommer
ist es wärmer, da die Erde der
Sonne näher ist.“ Diskutiere dieses Zitat, und verwende dabei die
Abbildung. (Quelle: Big Bang 6, ÖBV)
W2 Informationen entnehmen
S1 Quellen aus naturwiss. Sicht
bewerten und Schlüsse ziehen
d Frühling und Sommer haben auf der Nordhalbkugel zusammen 186, Herbst
und Winter 179 Tage. Begründe das mit Hilfe des 2. Kepler’schen Gesetzes und
der Abbildung oben.
W2 Informationen entnehmen
W4 Auswirkungen erfassen und
beschreiben
Kommentare
29a: Im Brennpunkt der Ellipsenbahn befindet sich nicht die Sonne, sondern der gemeinsame Schwerpunkt von Planet und
Sonne. Die Sonne selbst beschreibt ebenfalls eine Ellipse. Die anderen Planeten unseres Sonnensystems beeinflussen einander
und die Sonne noch einmal zusätzlich. Weil die Masse der Sonne aber mehr als 700-mal so groß ist wie die aller Planeten zusammen, befindet sich der Schwerpunkt des Sonnensystems immer in ihrer Nähe, zeitweise auch in ihrem Inneren. Trotzdem:
Die Sonne schlingert ein wenig.
29b: Hat das Sonnensystem nur einen Planeten, dann vollführen sowohl dieser als auch der Stern eine Ellipsenbahn um ihren
Gesamtschwerpunkt. Diese Bewegung des Sterns kann man mit Hilfe des Doppler-Effekts messen.
29c: Im Sommer ist die Erde sogar weiter von der Sonne weg als im Winter. Der Grund für die Jahreszeiten liegt darin, dass
die Erdachse um 23,5° zur Erdbahn, der Ekliptik, geneigt ist. Im Winter zeigt der Nordpol von der Sonne weg. Auf der Nordhalbkugel sind dadurch erstens die Tage kürzer und zweitens fällt das Sonnenlicht flacher ein. Deshalb ist es im Winter kälter.
29d: Das liegt daran, dass sich die Erde am 3. Jänner am nächsten bei der Sonne befindet und daher eine etwas höhere Umlaufgeschwindigkeit hat.
© Österreichischer Bundesverlag Schulbuch GmbH & Co. KG, Wien 2010. | www.oebv.at | Big Bang 6 | ISBN: 978-3-209-04868-4
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