Terme aus Texten Astronomie
4 (Text)Aufgaben, etwa Klasse 8
a) Lichtgeschwindigkeit
Licht im Weltraum (keine Luft) legt in jeder Sekunde etwa 300 Tausend Kilometer zurück. Erstelle einen Term, mit dem man die zurückgelegte Strecke s des Lichtes berechnen kann, wenn man die Flugdauer t des Lichtes in Sekunden kennt. Zur Kontrolle: Die Sonne ist etwa 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Für diesen Abstand müsste man mit dem Term einen Flugzeit des Lichts von 500 Sekunden erhalten.
b) Parsec
In der Astronomie muss man mit großen Entfernungen rechnen können. So braucht Licht vom Mond zur Erde etwas mehr als eine Sekunde. Von der Sonne ist es aber schon über 8 Minuten unterwegs. Und zum äußersten Planeten unserers Sonnensystems, dem Neptun, sind es gut 4 Stunden. Das Flugzeit von einem sehr nahen Stern, etwa dem Sirius, liegt aber schon bei über 8 Jahren. In Kilometern wären das etwa 75686400000000 km. Da die Entfernung in Kilometern unpraktisch große Zahlen ergäben würde, benutzt man eher Lichtjahre. Ein Lichtjahr ist die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Die meisten mit dem Auge sichtbaren Sterne haben eine Entfernung von einigen wenigen Lichtjahren bis einige hunderte Lichtjahre. Neben den Lichtjahren werden in der Astronomie aber auch Parsec verwendet. Ein Parsec sind etwa 3,2615 Lichtjahre. Erstelle einen Term zur Berechnung der Entfernung s in Parsec, wenn man die Entfernung d in Lichtjahren gegeben hat.
c) Hubble-Konstante
Die Sterne sind nicht gleichmäßig im Weltraum verteilt. Die meisten Sterne sind in sogenannten Galaxien angeordnet. Das sind oft scheiben- oder kugelförmige Gebilde aus hunderten von Milliarden von Sternen. Der Raum zwischen den Galaxien heißt "intergalaktisch" und er ist weitgehend frei von Sternen. Mit dem bloßen Auge kann man keine Galaxie am Himmel wirklich gut erkennen. Mit geeigneten Teleskopen kann man aber milliarden von Galaxien im Universum ausmachen. Ihre Entfernung wird oft in Lichtjahren oder auch Megaparsec angegeben. Ein Megaparsec sind etwa 3,6 Millionen Lichtjahre. Das entspricht einem typischen Abstand zwischen zwei Galaxien. Man kann auch feststellen, wie schnell sich eine Galaxie auf uns zu oder von uns wegbewegt. Dabei hat man folgende Beobachtung gemacht: Fast alle Galaxien bewegen sich von uns weg. Und: je weiter sie von uns entfernt sind, desto schneller bewegen sie sich von uns weg. Mit jedem Megaparsec Entfernung bewegt sich eine Galaxie mit etwa 74 km pro Sekunde schneller von uns weg. Erstelle einen Term für die Geschwindigkeit v einer Galaxie relativ zu uns, wenn man ihre Entfernung d in Megaparsec kennt.
d) Marsfall
Viele Planeten (nicht alle) haben eine feste Oberfläche. Man kann sich nun gedanklich einen Gegenstand oberhalb der Oberfläche in Nähe des Planeten vorstellen. Ein solcher Gegenstand könnte zum Beispiel ein Planetensonde oder ein Roboter sein. Lässt man diesen Gegenstand nun frei, so beginnt er in Richtung Planetenoberfläche zu fallen. Für den Fall, dass der Planet keine Atmosphäre hat, wird dieser Fall auch nicht durch Gase gebremst. Man spricht dann von einem freien Fall. Dabei wird der Körper mit jeder Sekunde des Fallens schneller. Diesen Effekt des Schenller-Werdens nennt man Beschleunigung. Wie stark ein Planet fallende Körper beschleunigt hängt von der Masse (in kg) und dem Durchmesser (in km) des Planeten ab. Nach drei Sekunden fallen ist man auf der Erde schon etwa 106 Stundenkilometer schnell. Auf dem Mars wäre man nach 3 Sekunden Falldauer aber nur etwa 40 Stundenkilometer schnell. Die Zahl, die sagt, wie schnell man beim Fallen schneller wird heißt Fallbeschleunigung. Beim Mars sind das etwa 3.71 Meter pro Sekunde mehr Geschwindigkeit in jeder Sekunde Fallzeit. Erstelle einen Term zur Berechnung der Fallschgeschwindigkeit v nach einer Falldauer von t Sekunden auf dem Mars.
