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Schulphysik 2 13. Astronomie. Schulphysik 2.13 Astronomie - Wiege der Physik Bestimmung des Nilhochwassers: Regenzeit in Abessinien, Dauer der Flutwelle.

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1 Schulphysik Astronomie

2 Schulphysik 2.13 Astronomie - Wiege der Physik Bestimmung des Nilhochwassers: Regenzeit in Abessinien, Dauer der Flutwelle des blauen Nil und des Atbara- korreliert mit dem Erscheinen des Sirius am Morgenhimmel: ca. 2 Wochen vor dem Auflaufen der Flut; rechtzeitige Öffnung der Dämme muss schon vor Siriusaufgang erfolgen Festlegung der Sternkreiszeichen: Beobachtung 1: Sonnenzenith jahreszeitlich variabel Beobachtung 2: Sternbilder stehen jahreszeitlich an gleicher Stelle Beobachtung 3: Sonnenlauf und Sternbildlauf am Himmel sind um 180° versetzt Sternbilder: gedachte Verbindungen ohne räumlichen Zusammenhang

3 Schulphysik 2.13 Astronomie - Wiege der Physik Festlegung der Sternkreiszeichen: Tierkreiszeichen: Sternbild, an dem die Sonne in dem jeweiligen Zeitraum im Zenith steht.

4 Schulphysik 2.13 Orientierung am Himmel Begriffe: Großkreis: Meridian Breitenkreis Azimut: A Höhenwinkel: h Zenith: Z Deklination: δ Kulmination Frühlingspunkt: Sonne läuft auf dem Himmelsäquator Rektaszension: Sternposition bezüglich Frühlingspunkt

5 Schulphysik 2.13 Orientierung am Himmel Sternkarte Polarstern

6 Schulphysik 2.13 Orientierung am Himmel Sternbilder

7 Schulphysik 2.13 Strukturen im Universum Galaxien Sternhaufen: gehören zu einer Galaxie: älteste Bestandteile? Sternformen: vom roten Riesen zum Neutronenstern

8 Schulphysik 2.13 Sonnensystem Überblick: bekanntes Schemabild nur als Fiktion möglich!

9 Schulphysik 2.13 Sonnensystem Asteroiden:Kometen: Meteoriten: Trümmer von Asteroiden oder Kometen, die in die Erdatmosphäre eindringen

10 Schulphysik 2.13 Sonnensystem Sonnenwind und Nordlicht: - Strom geladener Teilchen von der Sonne - trifft auf Magnetosphäre der Erde: Ablenkung bzw. Bündelung - geladene Teilchen stoßen mit Atomen der oberen Atmosphäre: leuchten

11 Schulphysik 2.13 Sonne Aufbau: Kern, Konvektionszone, Oberfläche, Korona; 60% H 2, 40% He Sonnenenergie: Kernfusion 2 H 2 -> He Sonnenwind: Protuberanzen und Flares, geladene Teilchen

12 Schulphysik 2.13 Mond Oberfläche: keine Atmosphäre: viele Meteoriteneinschläge: Krater zudem: keine Verwitterung (Kopernikus - Rieskrater) Bewegung um die Erde: Trägheit: lineare Bewegung; Kreisbahnbewegung erfordert Zentripetalkraft: Schwerkraft der Erde (Newton ca. 1700)

13 Schulphysik 2.13 System Sonne - Erde Bahn der Sonne im Tages- und Jahreslauf

14 Schulphysik 2.13 System Sonne - Erde Ebene der Ekliptik Neigung der Erdachse und Jahreszeiten

15 Schulphysik 2.13 System Sonne - Erde Jahreslänge: Umlauf der Erde um die Sonne Länge der Jahreszeiten: Frühlingsanfang bis Herbst: Herbst bis Frühlingsanfang: Kalender: Abstimmung Erdrotation (Tag) - Sonnenumlauf (Jahr): 365,2422 Tage, tropisches Jahr, von Frühlingspunkt zu Frühlingspunkt Julianischer Kalender (Berechnungsmethode verfügt von G.Julius Caesar, im Reich eingeführt von Augustus): 52 Wochen á 7 Tage + 1 Tag, dazu alle 4 Jahre ein Schalttag: 186 Tage 179 Tage 365,25 Tage 365+1/4-1/100+1/400 = 365,2425 Tage Gregorianischer Kalender (verfügt von Papst Gregor XIII): Vorlauf um 13 Tage: 1583 gestrichen; alle 100-er Jahre entfällt der Schalttag, alle er Jahre bleibt er:

16 Schulphysik 2.13 System Erde - Mond Gezeiten: synodischer Monat: 29,5 Tage (Neumond bis Neumond) siderischer Monat: 27,3 Tage (Mond steht wieder im gleichen Sternbild) Erde und Mond umkreisen einen gemeinsamen Schwerpunkt mondzugewandter Flutberg: verringerte Gravitation wg. Mondmasse mondabgewandter Flutberg: verringerte Gravitation wg. Schleudereffekt Springflut - Nippflut: Einfluss der Sonne: ca. 40% des Mondeffekts

17 Schulphysik 2.13 System Sonne - Erde - Mond Sonnenfinsternis: nur wenn Mondknoten zw. Sonne und Erde; Knotenpräzession: nur alle 18a 10,3d (Saroszyklus) Mondfinsternis: keine totale Verdunkelung, da die Erdatmosphäre das Sonnenlicht bricht

18 Schulphysik 2.13 System Sonne - Erde - Mond Mondphasen

19 Schulphysik 2.13 Satellitenbahnen Grundbedingung: Gravitation ist Zentripetalkraft: m*v²/r = G*m*m E /r² => v 1 = G*m E /r = 7,2 km/s (erste kosmische Geschwindigkeit) v = v 1 v 1 < v < v 1 * 2 v = v 1 * 2 v > v 1 * 2

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