3.3.3.2 Erde und Weltall: Himmelsmechanik und Astrophysik  |
3.3.3.2 Erde und Weltall: Himmelsmechanik und Astrophysik
Von Objekten unseres Sonnensystems ausgehend gewinnen die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über
Planetensysteme und Sterne sowie über unsere Galaxis und deren Struktur. Sie wenden ihre Kenntnisse der Mechanik auf die Bewegung von
Monden um Planeten, von Planeten um Sterne sowie auf die Bewegung von Sternen um das galaktische Zentrum an. Aus Beobachtungen gewinnen sie
insbesondere Erkenntnisse über das galaktische Zentrum und beschreiben es als supermassives Schwarzes Loch.
Die Schülerinnen und Schüler können
(1)
die Wirkung der Gravitation zwischen zwei Körpern beschreiben
\((F_{ \scriptscriptstyle{\mathrm{Gravitation}}}\, = \,G \,\frac{\,m_{1}\cdot m_{2}\,}{r^{2}})\)
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(2)
die Geschwindigkeit beschreiben und berechnen, ab der ein Körper der Gravitationswirkung eines Zentralgestirns entkommen kann
\((v \, = \, \sqrt{\frac{\,2 \cdot G \cdot M \,}{r}\,})\)
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BP2016BW_ALLG_GYM_PH_IK_9-10_05, BP2016BW_ALLG_GYM_PH_IK_7-8_07_00
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(3)
die Aussagen des ersten und des zweiten Kepler'schen Gesetzes erläutern (Ellipsenbahn, Gärtnerkonstruktion, Sonne im
Brennpunkt, Planetenbahnen, Kometenbahnen, Mondbahnen)
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(4)
das dritte Kepler'sche Gesetz beschreiben und für Kreisbahnen zur Bestimmung der Masse eines Zentralgestirns anwenden (zum
Beispiel Satellitenbewegungen, geostationäre Umlaufbahn, Masse der Sonne, Masse von Sagittarius A* im Zentrum der
Milchstraße, Rotationskurven und Dunkle Materie)
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BP2016BW_ALLG_GMSO_IMP_IK_11_02_03, BP2016BW_ALLG_GMSO_IMP_PK_31_06
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(5)
die Entwicklung eines Sterns qualitativ beschreiben (Kernfusion, Gravitationskollaps, Weißer Zwerg,
Neutronenstern, Schwarzes Loch)
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BP2016BW_ALLG_GMSO_IMP_PK_33_06, BP2016BW_ALLG_GYM_PH_IK_9-10_04_00_04, BP2016BW_ALLG_GMSO_IMP_PK_31_14, BP2016BW_ALLG_GMSO_IMP_PK_32_07
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(6)
die Transitmethode zum Nachweis von Exoplaneten erklären
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BP2016BW_ALLG_GYM_IMP_IK_8_03_02_04, BP2016BW_ALLG_GYM_IMP_IK_9_03_02, BP2016BW_ALLG_GMSO_IMP_IK_11_01_02_02
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