Unterrichtsmaterialien Physik: Planeten
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Gravitation, Zentripetalkraft und Kepler’sche Gesetze – die unterschiedliche Länge der Jahreszeiten erkundenJedes Jahr umrundet die Erde als ein treuer Begleiter die Sonne. Frühjahr, Sommer, Herbst und Winter wechseln in diesem Zeitraum einander ab und bestimmen unser Leben. Manchem vergeht dabei eine bestimmte Jahreszeit nicht schnell genug – er hat den Eindruck, sie dauere länger als die anderen. Und so falsch ist dieser Eindruck auch nicht, denn Frühling und Sommer sind auf der Nordhalbkugel tatsächlich länger als Herbst und Winter. Was hat es mit den unterschiedlich langen Jahreszeiten auf sich? Gehen Sie dieser Frage in einem problemorientierten Physikunterricht nach: Ihre Schüler stellen Hypothesen auf. Sie ergründen die Ursache für die unterschiedliche Länge der Jahreszeiten, indem sie Schlussfolgerungen aus den Kepler’schen Gesetzen ziehen. Anschließend vollziehen sie mithilfe des Gravitationsgesetzes auch rechnerisch nach, warum die Jahreszeiten unterschiedlich lang sind.
Astronomie
11-13. Klasse
Gymnasium
26 SeitenAstronomie11-13. KlasseGymnasium26 SeitenTesten kostet nichts
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Einheit
Die Hohmann-TransferbahnBeim zweiten Thema (M 2) geht es jedoch kaum ohne die Idee, den Bezugspunkt ins Unendliche zu legen und dadurch eine negative Gesamtenergie einzuführen. Für dieses zweite Thema, das die Hohmann-Übergangsbahn vorstellt, wurde der Wechsel von einer erdnahen auf die geostationäre Bahn gewählt. Dies hat zwei Gründe: Zum einen ist diese Situation wesentlich einfacher als der Übergang von einer Erdumlaufbahn zu einer Bahn eines anderen Planeten, beispielsweise die des Mars, denn für diesen Fall müsste man außer des Aufstiegs im Potentialtrichter der Sonne noch die Energie zum Verlassen des Erdfeldes mit einbeziehen. Zum anderen ist gerade die geostationäre Bahn von besonderer Bedeutung für die kommerzielle Raumfahrt, denn vor der Situation, Satelliten von einer erdnahen Bahn auf diese spezielle Höhe zu heben, stehen die Ingenieure der ESA, der NASA und anderen Agenturen mehrmals im Jahr: mit Kommunikationssatelliten, Wettersatelliten und militärischen Satelliten. Die geostationäre Bahn ist ein begehrter Aufenthaltsort.
Astronomie10-13. KlasseGymnasium5 SeitenAstronomie10-13. KlasseGymnasium5 Seiten
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Mithilfe der Swing-by-Technologie zum SaturnDas Thema über die Swing-by-Technologie (M 3) orientiert sich an einem ganz konkreten Beispiel, nämlich der Bahn der amerikanischen Raumsonde Cassini (Start 1997 – Ankunft beim Saturn 2004). Das Thema ist nach wie vor aktuell, denn diese Raumsonde umkreist immer noch den Ringplaneten und wird auch in den nächsten Jahren eine Fülle von Datenmaterial zur Erde schicken. Daher kann es durchaus sinnvoll sein, diesem Thema ein Folgereferat anzuhängen, das die aktuellen Forschungsergebnisse dieser Raumsonde vorstellt.
Astronomie10-13. KlasseGymnasium8 SeitenAstronomie10-13. KlasseGymnasium8 Seiten
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Die Gesetze von KeplerDas Weltbild zu Zeiten Keplers; Die Zeit von Johannes Kepler; Die Gesetze von Kepler; Einige interessante Planetendaten; Aufgaben; Sind Sie fit? – Testen Sie Ihr Wissen!
Astronomie11-13. KlasseBerufliche Schule10 SeitenAstronomie11-13. KlasseBerufliche Schule10 SeitenVerwandte Themen
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Lehrtexte - Teil 6Atmosphäre; Das geozentrische Weltbild; Das heliozentrische Weltbild; Keplersche Gesetze; Silbenrätsel; Steckbrief Mars
Astronomie7-13. KlasseSekundarstufe6 SeitenAstronomie7-13. KlasseSekundarstufe6 Seiten
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Bewegungen in unserem Sonnensystem/Sterne und SternsystemeUmlaufbahnen der Planeten – die Kepler’schen Gesetze; Funkelnde Himmelskörper – Sterne und Sternsysteme; Werden und Vergehen im All; Rosettas Flug zum Kometen Churyumov-Gerasimenko; Philaes Landung auf dem Kometen Churyumov-Gerasimenko
Astronomie9-10. KlasseBerufliche Schule6 SeitenAstronomie9-10. KlasseBerufliche Schule6 Seiten
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Zur Entwicklung der Frage nach außerirdischem LebenAuf die Frage, ob es Leben oder gar intelligentes Leben außerhalb der Erde gibt, kann man heute nur sagen: Wir wissen es nicht! Die Antwort fehlt ebenso wie auf die Fragen nach Dunkler Materie oder nach Dunkler Energie. Aber man kann versuchen, Informationen über extraterrestrische Lebensformen zu gewinnen – bisher ohne wirklichen Erfolg –, und man kann Plausibilitätsüberlegungen anstellen, die den Möglichkeitsraum für derartige Lebewesen eingrenzen. Anders gesagt, man kann bestimmte Klassen von Himmelskörpern unter den Annahmen ausschließen, (1) dass überall im Weltraum die gleichen physikalischen Gesetze wie auf der Erde gelten und (2), dass Lebewesen überall im Universum unter den gleichen Bedingungen wie auf der Erde entstehen können.
Astronomie5-13. KlasseSekundarstufe5 SeitenAstronomie5-13. KlasseSekundarstufe5 Seiten
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