2. Klassenarbeit Physik – Nachtermin

Sächsisches Landesgymnasium für Musik
Zeit: 60 min
Klasse 10/2
2. Klassenarbeit Physik – Nachtermin
Thema: Astronomie
Name:
Aktueller Ø:
Punkte:
/ 35
Note:
1. Laura hat am 06.06. Geburtstag und feiert im Garten unter freiem Himmel.
(11)
a) Nenne das Tierkreiszeichen (Sternbild), in dem die Sonne an diesem Tag steht.
b) Wann geht an dem Tag die Sonne unter?
c) Lauras Lieblingssternbild ist der Adler. Wie heißt der Hauptstern dieses Sternbilds?
d) Gib Auf- und Untergangszeit dieses Sterns an dem Tag an (Sommerzeit beachten!).
e) Wann erreicht dieser Stern seinen höchsten Stand über dem Horizont? In welcher
Himmelsrichtung ist er da zu sehen?
f) Um Mitternacht liegt ein Partygast im Gras und schaut in die Sterne. Sein Sternzeichen ist
Widder. Kann er das Sternbild sehen? Wenn nein, wird er es in dieser Nacht noch sehen?
Wann? In welcher Himmelsrichtung steht es?
g) Zu Weihnachten schaut sich Laura Fotos von der Party an. In Erinnerungen an die schöne
Nacht schwelgend, geht sie ins Freie und schaut in den Himmel. Welchen Stern sieht sie
kurz nach 23 Uhr im Zenit?
2. Die Sonne ist unser Zentralgestirn und versorgt die Erde mit Licht und
Energie.
a) Ordne die Schichten der Sonne in der Abbildung entsprechend zu:
Photosphäre, Strahlungszone, Zentralgebiet, Konvektionszone
(2)
b) Nenne zwei Sonnenaktivitäten, die mit speziellen Hilfsmitteln auf der
Oberfläche beobachtet werden können.
(2)
c) Nenne Ausgangs- und Endprodukte der Kernfusion, die im Inneren der
Sonne stattfindet.
(2)
d) Die Sonne verliert aufgrund der Kernfusion in jeder Sekunde eine Masse
von etwa
kg. Diese „verlorene“ Masse wird als Energie
abgestrahlt, die mit der Formel
berechnet werden kann
(c…Lichtgeschwindigkeit).
Bestimme die Masse, die die Sonne pro Jahr und seit ihrer Entstehung vor etwa 5
Milliarden Jahren verliert bzw. verloren hat.
(3)
e) Notiere die Planeten, die die Sonne umkreisen, in ihrer Reihenfolge vom innersten zum
äußersten.
(2)
3. Begründe mit Hilfe der ersten beiden Keplerschen Gesetze, dass die Geschwindigkeit eines
Planeten auf seiner Umlaufbahn nicht konstant ist. Fertige dazu eine Skizze an. Wo ist sie am
größten?
(5)
4. Die vier von Galileo Galilei im Jahr 1610 entdeckten Jupitermonde bewegen sich mit
verschiedenen Umlaufzeiten und Entfernungen um den Jupiter.
a) Untersuche, ob das dritte Keplersche Gesetz
auch für die Bewegung der
Monde um den Jupiter gilt.
Mond
Io
Europa
Ganymed
Kallisto
(4)
Entfernung a
421 800 km
671 100 km
1 070 400 km
1 882 700 km
Umlaufzeit T
1, 77 d
3, 55 d
7,16 d
16,69 d
b) Der Mond Io besitzt eine Masse von etwa
kg sowie einen mittleren Radius von
1820 km. Vergleiche die Gewichtskraft (=Gravitationskraft) einer Tafel Schokolade der
Masse 100 g auf der Erde und auf Io.
(3)
Bitte wenden!
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Klasse 10/2
5. Ein Alien in einer 65 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie blickt gerade auf die Erde und
sieht… Dinosaurier!
a) Begründe kurz, warum das Alien nicht uns, sondern die Dinos sieht.
(1)
b) Eine Möglichkeit zur Entfernungsbestimmung im Weltall ist das Messen der Parallaxe.
Die kleinste bisher (Stand: 2005) gemessene Parallaxe betrug etwa
, also
Millibogensekunden.
Untersuche, ob die Entfernung der Galaxie des Aliens mittels Parallaxe bestimmt werden
kann.
(3)
6. Anfang des 20 Jahrhunderts entdeckte man, dass die Spektren fast aller Sterne und Galaxien
ins Rote verschoben sind. Erkläre, welche Bedeutung diese Entdeckung für unsere
Vorstellung des Universums hatte. Wie wird es mit unserer „Heimat“, dem Universum, nach
aktuellem Kenntnisstand weitergehen?
(3)