Experiment

Schattenuhr:
(dieses Experiment ist für draußen bestimmt und ist der Erklärung der Sonnenuhr ähnlich)
Materialliste:
Schachtel, Stifte, weißes Papier, Klebeband
Eine Schachtel wird mit weißem Papier beklebt. Darauf befestigt man einen Stift mit Klebestreifen,
der über die Schachtel schaut. Der Stift wird auf die Breitseite der Schachtel geklebt.
Die Schattenuhr wird an einem Sommermorgen draußen auf eine helle Oberfläche (weißes Papier)
gestellt. Die Längsachse der Schachtel richtet man nach der Sonne. Der Schatten des Stiftes wandert
nun. Dabei zieht man mit einem Bleistift die Linie der Schattengrenze. Die Schattenlinie markiert man
auf der Schachteloberseite. Dazu schreibt man die betreffende Uhrzeit. Diesen Vorgang kann man
mehrmals während des Tages wiederholen. Dabei stellt sich die Frage: Wann liegt die Schattengrenze
am nächsten beim Bleistift?
Sonnenuhr:
(für draußen geeignet)
Materialliste:
Dünner Karton, ein Winkelmesser, einen Zirkel, eine Holzplatte, Kompass (für Nord- SüdAusrichtung)
Auf einen dünnen Karton zeichnet man ein rechtwinkliges Dreieck. Die beiden anderen Winkel sollten
45° betragen. Die beiden kürzeren Seiten betragen 15cm. Die längste Seite des Dreiecks beträgt 20cm.
Hat man das Dreieck gezeichnet, zieht man noch eine 1cm breit gestrichelte Linie unter eine kurze
Seite des Dreiecks. Dieses Gebilde schneidet man dann aus. Außerdem faltet man das Dreieck an der
gestrichelten Linie.
Auf die Holzplatte zeichnet man mit dem Zirkel einen Halbkreis auf. Den abgeknickten Teil des
Dreiecks klebt man jetzt in die Mitte des Holzbrettes.
Die fertige Sonnenuhr stellt man auf eine glatte Oberfläche ins Freie. Das Dreieck muss dabei in der
Nord-Süd Richtung liegen.
Jede Stunde markiert man die Schattengrenze auf das Brett.
Der Schatten auf dem Halbkreis legt nun jede Stunde dieselbe Entfernung zurück.
Im Sommer kann man so die Uhrzeit auf der Sonnenuhr ablesen.
Der Höchststand der Sonne in der Sommerzeit ist um 13:00 Uhr.
Kindgerechte Erklärung:
Warum ändert sich der Stand der Sonne?
Wegen der Geschwindigkeit mit der sich die Erde um ihre eigene Achse dreht, merken wir nichts von
dieser Bewegung. Wir haben den Eindruck als drehe sich die Sonne um die Erde. Die Erde dreht sich
um sich selbst, und allmählich wird die Sonne am Horizont sichtbar. Durch das Weiterdrehen der Erde
verlieren wir dann die Sonne wieder aus den Augen.
Wissenschaftliche Erklärung:
Die scheinbare Bewegung der Sonne ist Folge der Erdrotation. Durch die unterschiedliche Neigung
der Erdachse zur Sonne kommen die unterschiedlichen Jahreszeiten zu Stande: im Sommer neigt sie
sich zur Sonne, im Winter von ihr weg. Daher steht die Sonne im Sommer von der Erde aus gesehen
höher am Himmel als im Winter. Diese Unterschiede lassen sich leicht nachvollziehen, wenn man
beobachtet, wie sich die Länge und Position der Schatten feststehender Gegenstände ändern.
Experiment zum Verstehen von Tag und Nacht:
Ein Kind steht in der Mitte bekommt einen gelben Umhang umgehängt und hält eine Lampe in der
Hand. Dieses Kind stellt die Sonne dar. Ein anderes Kind bekommt einen blau- grünen Umhang. Denn
dieses Kind ist die Erde.
Nun ist es wichtig, dass das Experiment langsam und Schritt für Schritt durchgeführt wird und dass
die Erklärungen verständlich und präzise sind.
Das erste Kind, also die Sonne, steht in der Mitte, so wie in unserem Sonnensystem. Die Erde beginnt
sich nun um sich selbst zu drehen. Das sollte das Kind ganz langsam machen, damit ihm nicht
schwindelig wird und es anschaulich ist. Nachdem sich die Erde einige Zeit um sich selbst gedreht hat,
beginnt sie sich auch noch um die Sonne zu drehen. Dies sollte ebenfalls langsam durchgeführt
werden.
Kindgerechte Erklärung:
Durch die Drehung der Erde um die eigene Achse entstehen Tag und Nacht. Denn die Sonne bestrahlt
nur den Teil der Erde der ihr zugewandt ist. Dies ist der Tag. Der Teil der Erde der nicht zur Sonne
zeigt ist beschattet und stellt somit die Nacht dar.
Wissenschaftliche Erklärung:
Der Wechsel von Tag und Nacht kommt dadurch zu Stande, dass sich die Erde auf ihrer Wanderung
um die Sonne einmal in 24 Stunden um ihre eigene Achse dreht. Dadurch ist immer nur eine Seite der
Erdkugel der Sonne zugewandt, während die andere im Dunkeln liegt. Von einem festen Punkt auf der
Erdoberfläche entsteht der fälschliche Eindruck, als ob sich die Sonne um die Erde bewege. Es ist
dieselbe Täuschung, der wir manchmal bei einer Zugfahrt unterliegen. Es sieht so aus, als ob die
Landschaft an uns und nicht wir an ihr vorbei zögen.
Experiment zum Verstehen warum es in der Nacht nicht absolut dunkel ist:
Ein Kind = Sonne, ein Kind = Erde, ein Kind = Mond.
Die drei Elemente stehen sich in einem Dreieck gegenüber. Das Kind, welches die Sonne spielt, hält
eine Lampe, mit der sie den Mond und die Erde bestrahlt. Das Kind, welches den Mond spielt, hält
einen Spiegel vor sich, der den Lampenschein der Sonne zur Erde reflektiert. Dadurch ergibt sich das
Licht des Mondes. Auf der einen Erdkugel ist es Nacht, auf der anderen ist es Tag.
Kindgerechte Erklärung:
Der Mond selbst sendet kein Licht aus, sondern er fängt das Sonnenlicht auf und sendet dieses zur
Erde.
Wissenschaftliche Erklärung:
Der Mond leuchtet nicht selbst, sondern er wird von der Sonne angestrahlt und reflektiert ihr Licht.
Obwohl nur 7 Prozent dieses Lichts die Erde erreichen, macht Mondschein unsere Nächte doch ein
wenig heller. Mit Ausnahme der Himmelskörper die selbst leuchten wie zum Beispiel Sterne oder
Licht reflektieren wie zum Beispiel Planeten, ist das Weltall jenseits der blauen Erdatmosphäre absolut
dunkel. Unsere Sonne ist nur ein kleiner Stern inmitten unzähliger leuchtender Sterne, die unsere
Galaxis bilden.
Sarah Mayr, Bianca Pilz