einige Aufgaben

Astronomie Klasse 10
Planetensystem, Erdmond
Lehrbuch Seiten 33 - 45
1. Die Bahn des Planeten 1 verläuft innerhalb der Bahn des Planeten 2. Setzen Sie die
Relationszeichen!
T1
T2
a1
a2
v1
v2
2. Nach dem 3. Keplerschen Gesetz hat ein weiter außen fliegender Planet eine kleinere
Geschwindigkeit als ein innerer Planet. Begründen Sie mit Hilfe eines physikalischen
Gesetzes, warum das so ist.
3. Vergleicht man die Planeten des Sonnensystems, stellt man fest, dass sich die Planeten
in zwei Gruppen mit ähnlichen Eigenschaften einordnen lassen. Nehmen Sie für alle
Planeten eine solche Eingruppierung vor und charakterisieren Sie diese Gruppen.
4. Die Venus wird als Schwester der Erde bezeichnet. Nennen Sie einige Gemeinsamkeiten
und Unterschiede zwischen beiden Planeten.
5. Angenommen, Sie lebten auf dem Mond. Wenn die Erde direkt über ihrem Kopf stünde,
wie lang würde es dann dauern, bevor Sie den Erduntergang am Horizont sehen könnten?
a) einen Tag (Erdtag, 24 Stunden)
b) einen Vierteltag (6 Stunden)
c) einen Monat (die Zeit, die der Mond benötigt, um einmal um die Erde zu kreisen)
d) einen Viertelmonat
e) Man könnte die Erde niemals untergehen sehen.
6. Beschreiben Sie, wie Sie die beiden Bewegungen des Mondes am Himmel beobachten
können. Erklären Sie, wie es zu diesen Bewegungen kommt.
7. Warum ist an einem beliebigen Ort auf der Erde öfter Mondfinsternis als Sonnenfinsternis?
Lösungen
1. T1 < T2
a1 < a2
v1 > v2
2. Die stabile Bahn eines Planeten wird durch das Gleichgewicht zwischen Gravitationskraft
und Fliehkraft aufrecht erhalten. Ein weiter außen fliegender Planet spürt eine geringere
Gravitationskraft, so dass die Fliehkraft auch kleiner sein muss. Die Fliehkraft berechnet sich
nach der gleichen Formel wie die Radialkraft.
3. erdähnliche Planeten: Merkur, Venus, Erde, Mars
kleiner Radius, kleine Masse, große Dichte, geringe Sonnenentfernung, feste Oberfläche
jupiterähnliche Planeten: Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun
großer Radius, große Masse, kleine Dichte, große Sonnenentfernung, gasförmige
Oberfläche
4. Gemeinsamkeiten: Beide haben in etwa die gleiche Größe, gleiche Masse und gleiche
mittlere Dichte.
Unterschiede: Die Venus ist näher an der Sonne. Sie dreht sich im Vergleich zur Erde viel
langsamer um die eigene Achse. Auf der Venus ist ein deutlich größerer Druck, die
Temperaturen liegen weit über den irdischen Temperaturen, es gibt kein Wasser. Die
Atmosphäre besteht aus Kohlenstoffdioxyd und enthält Wolken aus Schwefelsäure.
5. e) ist richtig, die Erde geht niemals unter.
Erklärung: Der Mond dreht sich in einem Monat einmal um die Erde. (Monat = Mondumlauf,
nicht der Monat aus dem Kalender). Während dieser Zeit dreht er sich einmal um sich selbst
= gebundene Rotation. Damit zeigt eine Seite immer zur Erde = Vorderseite und die andere
Seite immer von der Erde weg = Rückseite. Ein Bewohner der Vorderseite sieht die Erde
immer an der gleichen Stelle, es ändert sich nur die Beleuchtung (Vollerde, abnehmende
Erde, Neuerde, zunehmende Erde). Ein Bewohner der Rückseite bekommt die Erde nie zu
Gesicht, außer er reist auf die Vorderseite.
6. 1. scheinbare Bewegung von Ost nach West, beobachtbar innerhalb mehrerer Stunden,
Ursache: Drehung der Erde von West nach Ost
2. wahre Bewegung von West nach Ost, beobachtbar innerhalb mehrerer Abende jeweils zur
gleichen Zeit, Ursache: Drehung des Mondes um die Erde von West nach Ost
7. Die Mondfinsternis ist eine wirkliche Verdunklung des Mondes und damit von der halben
Erdkugel aus zu sehen. Die Sonnenfinsternis ist scheinbar, es fällt der Schatten des Mondes
auf die Erde und das ist immer nur ein kleines Gebiet.