2. Klassenarbeit in NWT

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Punkte:
Note
Ø:
Abzüge für Darstellungsmängel:
Klasse 9c
2. Klassenarbeit in NWT
4.3.2015
Bitte achte auf gute Darstellung, denke an Geg., Ges., Formeln, Rundung, Einheiten.…..
Aufgabe 1 (10 Punkte) Ein Monat ist nicht gleich einem Monat!
a) Beschreibe genau, was ein irdischer Beobachter unter der Zeitspanne 1 (synodischer) Monat versteht.
b) Wie würde ein Beobachter aus dem Weltall die Zeitspanne 1 (siderischer) Monat definieren?
c) Welcher Monat dauert länger? Begründe deine Antwort genau!
d) Skizziere (vom Polarstern aus gesehen) Sonnenstrahlen, die Erde und den Mond in vier verschiedenen
Phasen und zeichne auch die Umlauf- bzw. Rotationsrichtungen ein.
e) Wie sieht der zunehmende Halbmond aus (Skizze) und zu welchen Uhrzeiten kann man ihn sehen?
Aufgabe 2 (11 Punkte) Die skizzierte Ellipse soll die
Umlaufbahn eines Planeten um die Sonne darstellen.
a) Zeichne die Sonne, die kleine Halbachse und das Aphel
ein.
b) Wie lautet das zweite Keplersche Gesetz und welche
Konsequenzen hat es bezüglich der Bahngeschwindigkeit eine Planeten?
c) Die Erde ist 1,00 AE von der Sonne entfernt und ihre Umlaufdauer beträgt ca. 365 Tage.
Berechne die Umlaufdauer eines fiktiven Sonnenbeobachtungssatelliten, der die Sonne aus einer
Entfernung von nur 0,15 AE umkreist? (Geg. Ges. …)
Aufgabe 3 (8 Punkte) Von der Pfeilspitze gehen Stahlen in alle Richtungen aus.
F‘
F
a) Zeichne drei typische Strahlen ein, bei denen man den weiteren Weg genau vorhersagen kann.
Benenne sie und konstruiere das Bild des Pfeils.
b) Berechne den Abbildungsmaßstab.
c) Was sieht man auf einem Schirm, den man in die gestrichelte Ebene bringt?.
Bitte wenden!!!!
Aufgabe 4 (3 Punkte)
a) Begründe, warum man ein Keplerteleskop nur zur Sternbeobachtung, nicht aber für irdische Objekte
nutzt?
b) Zum Bau eines Keplerteleskops wird eine Objektivlinse mit f = 50 cm und eine Okularlinse mit
f = 10 cm benutzt. Welchen Abstand müssen die Linsen voneinander haben, damit das Teleskop
funktioniert?
Aufgabe 5 (7 Punkte)
Die Skizze und der folgende Text enthalten entscheidende Fehler. Korrigiere die Skizze und formuliere
den Text so um, dass keine Fehler mehr vorhanden sind. (Du darfst direkt zwischen die Zeilen
schreiben, aber deutlich lesbar!!!)
Dickes Filament
„Die Skizze stellt ein Sarkomer dar.
Eine Muskelfaser besteht aus mehreren hintereinander und nebeneinander
liegenden Sarkomeren.
Damit sich ein Muskel zusammenziehen kann, müssen Magnesium-Ionen
vorhanden sein.
Dann können Brücken zwischen Actin und Myosin gebildet werden.
ADP+P binden ans Actinköpfchen. Dort verbinden sie sich zu ATP, wobei
Energie frei wird.
Der Actinkopf streckt sich und bindet ans Myosin.
Wenn das ATP das Actin wieder verlässt, knickt der Actinkopf wieder ab und
zieht das Myosin mit sich. Der Muskel ist mit einem solchen Vorgang ca. 5cm
kürzer geworden.“
Viel Erfolg, gute Nerven und etwas Glück!
Antworten:
Aufgabe 1 (10 Punkte) Ein Monat ist nicht gleich einem Monat!
1
a) Beschreibe genau, was ein irdischer Beobachter unter der Zeitspanne 1 (synodischer)
Monat versteht.
Ein synodischer Monat ist z.B. die Zeitspanne zwischen zwei Vollmonden. 1
1
b) Wie würde ein Beobachter aus dem Weltall die Zeitspanne 1 (siderischer) Monat
definieren?
Ein siderischer Monat ist die Zeit, die der Mond für einen vollen Umlauf um die Erde
benötigt.
3
c) Welcher Monat dauert länger? Begründe deine Antwort genau!
Ein synodischer Monat dauert länger.
1
Grund:
Wenn Anfangs der Mond rechts von der Erde steht und
Sonne, Erde und Mond in einer Linie stehen (Vollmond),
so steht nach einem Siderischen Monat der Mond wieder rechts von der Erde. 1
Da die Erde aber auch um die Sonne umläuft, steht der Mond nun noch nicht wieder in
einer Linie mit Sonne und Erde. Es ist also noch kein synodischer Monat vergangen.
1
2
d) Skizzierer (vom Polarstern aus gesehen) Sonnenstrahlen, Erde und den Mond in vier
verschiedenen Phasen und zeichne auch die Umlauf- bzw. Rotationsrichtungen ein.
Anordn. mit Phasen: 1
Drehrichtungen: 1
3
e) Wie sieht der zunehmende Halbmond aus (Skizze) und zu welchen Uhrzeiten kann man ihn
sehen?
Der zunehmende Halbmond ist auf der
rechten Hälfte hell, links dunkel.
1
Man kann ihn zwischen 12 Uhr und 24 Uhr sehen. 2
3
Aufgabe 2 (11 Punkte) Die skizzierte Ellipse soll die Umlaufbahn eines Planeten um
die Sonne darstellen.
a) Zeichne die Sonne, die kleine Halbachse und das Aphel ein.
kleine
Halbachse
Sonne
1
Aphel
1
1
Warum ist die Sonne im folgenden Bild falsch eingezeichnet?
kleine
Halbachse
Sonne
Aphel
3
b) Wie lautet das zweite Keplersche Gesetz und welche Konsequenzen hat es
bezüglich der Bahngeschwindigkeit eine Planeten?
Der Fahrstrahl zwischen der Sonne und dem Planeten überstreicht in gleichen Zeiten 2
gleiche Flächen.
Für die Geschwindigkeit des Planeten bedeutet das, dass er umso schneller ist, je 1
näher er der Sonne kommt.
c) Die Erde ist 1,00 AE von der Sonne entfernt und ihre Umlaufdauer beträgt ca. 365
Tage. Berechne die Umlaufdauer eines fiktiven Sonnenbeobachtungssatelliten, der
die Sonne aus einer Entfernung von nur 0,15 AE umkreist? Geg. Ges. …
5
Geg.: gr. Halbachse der Erde aE = 1 AE, TE = 365 d, aS = 0,15 AE
1
Ges.: Umlaufdauer des Satelliten TS
Lsg.: 3. Keplersches Gesetz:
TS2
TE2
=
TS2
=
TS2
aS3
aE3
aS3
aE3
=
│ ∙ TE2 1
∙ TE2 1
= 449,6 d2
21 d
1
1
Aufgabe 3 (8 Punkte) Von der Pfeilspitze gehen Stahlen in alle Richtungen aus.
5
a) Zeichne drei typische Strahlen ein, bei denen man den weiteren Weg genau vorhersagen kann.
Benenne sie und konstruiere das Bild des Pfeils.
achsp. Str.1,5
Brennstrahl
G
F‘
1
F
Brennstrahl
Mittelpunktstrahl
1
B
1,5
Jeder Str. mit Benennung je 1, B auch 1
punktierter „Strahl“ nicht erforderlich
2
b) Berechne den Abbildungsmaßstab.
Für den Abbildungsmaßstab gilt die Definition:
a = B / G
1
Abgelesen: B = 2 cm, G = 1 cm
=>
1
a = 2
1
c) Was sieht man auf einem Schirm, den man in die gestrichelte Ebene bringt?
Man sieht einen sehr unscharfen Pfeil verkehrt herum.
Aufgabe 4 (3 Punkte)
a) Begründe, warum man ein Keplerteleskop nur zur Sternbeobachtung, nicht aber für irdische Objekte
nutzt?
Da das Bild beim Kepler-Teleskop seitenverkehrt und auf dem Kopf steht, ist es für
irdische Beobachtungen ungeeignet. 21,5
b) Zum Bau eines Keplerteleskops wird eine Objektivlinse mit f = 50 cm und eine Okularlinse mit f = 10
cm benutzt. Welchen Abstand müssen die Linsen voneinander haben, damit das Teleskop funktioniert?
Sie müssen einen Abstand von 60 cm haben.
Grund: Das Zwischenbild muss in der Brennebene des Objektivs und in der
Brennebene des Okulars sein.
Also müssen beide Linsen den Abstand 10 cm + 50 cm = 60 cm besitzen..
Aufgabe 5 (7 Punkte)
Die Skizze und der folgende Text enthalten entscheidende Fehler. Korrigiere die Skizze und formuliere
den Text so um, dass keine Fehler mehr vorhanden sind. (Du darfst direkt zwischen die Zeilen
schreiben, aber deutlich lesbar!!!)
dünnes
1/2
Dickes Filament
dickes Filament 1/2
„Die Skizze stellt ein Sarkomer dar.
OK
Eine Muskelfaser besteht aus mehreren hintereinander und nebeneinander
liegenden Sarkomeren. OK
Calcium-
1
Damit sich ein Muskel zusammenziehen kann, müssen Magnesium-Ionen
vorhanden sein.
Dann können Brücken zwischen Actin und Myosin gebildet werden. OK
Myosinkößfchen1/2 spaltet sich 1/2
ADP 1/2
ADP + P 1/2
ADP+P binden ans Actinköpfchen. Dort verbinden sie sich zu ATP, wobei
Energie frei wird.
1/2
Myosinkopf 1/2
Aktin
Der Actinkopf streckt sich und bindet ans Myosin. OK
Myosinkopf 0 s.o.
ADP 1/2
Wenn das ATP das Actin wieder verlässt, knickt der Actinkopf wieder ab und
10 µm 1
Aktin 1/2
zieht das Myosin mit sich. Der Muskel ist mit einem solchen Vorgang ca. 5cm
kürzer geworden.“