Von unseren sechs Enkelkindern im Alter von 4 bis 12 Jahren gehen bereits fünf Kinder in diesem
Jahr zur Schule. Kürzlich kam von einem dieser Kinder an uns die Frage nach der Entfernung
zwischen Erde zur Sonne.
Meine Antwort war mehrere Millionen Kilometer. Genauere Angaben findet man über Google im Internet.
Die Größe und Entfernungen der Planeten im Sonnensystem sind kaum vorstellbar. Insgesamt kennen
wir neun Planeten, die um die Sonne kreisen, wie das folgende Bild zeigt:
Den Enkelkindern haben wir versprochen, ein anschauliches Modell für Sonne, Erde, Venus und Merkur
zu konstruieren.
Die Lister der Durchmesser (D):
Durchmesser der Sonne DSonne = 1 392 700 km
Durchmesser der Erde DErde = 12 756 km
Durchmesser der Venus DVenus = 12 104 km
Durchmesser vom Merkur DMerkur = 4 879 km
Die Lister der Entfernungen (E):
Entfernung Sonne - Erde ES = 14 832 Mill. km
Entfernung Sonne - Venus EV = 10 754 Mill. km
Entfernung Sonne - Merkur EM = 5 477 Mill. km
Die Lister der Umlaufzeiten (U):
Umlaufzeit Erde UErde = 365 Tage
Umlaufzeit Venus UVenus = 225 Tage
Umlaufzeit Merkur UMerkur = 88 Tage
Mehrere Rechenmodelle haben ergeben, dass zuerst die Festlegung vom Modell der Erde von
Vorteil ist. Ein ganz einfaches Erde-Modell ist der bunte Kopf einer Stecknadel, wie das nächste
Bild zeigt:
Der Durchmesser vom blauen Stecknadelkopf beträgt MErde = 3,5 mm. Wenn Sie genauer auf
das Bild schauen, sehen Sie den eisbedeckten Nordpol und mit etwas Fantasie Nordamerika und Afrika.
Von meinem ältesten Sohn kam der Vorschlag, eine Verhältnisgleichung aufzustellen in der Form
Aufgelöst nach dem Modelldurchmesser der Sonne folgt:
Das Modell der Sonne ist eine mit Goldfolie umspannte Scheibe mit 38 cm Durchmesser, wie das nächste
Bild zeigt:
Da der Durchmesser der Venus nur geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der Erde, kann als
Modell wieder ein Stecknadelkopf Verwendung finden.
Bei diesem kleinen Planeten Merkur ist der Durchmesser nur etwa 1/4 vom Erddurchmesser.
Als Modell kann daher nur eine einfache Stecknadel Verwendung finden. Der sehr kleine Stecknadelkopf
erhält eine rote Farbe.
Wir definieren einen Verkleinerungsfaktor VF mit der Formel:
DErde · VF = MErde
VF = MErde / DErde = 3,5 mm / 12 756 km
Die Berechnung liefert den Betrag für VF = 2,74 · 10-12
Die Entfernung im Modell Sonne - Erde ist dann:
ESonne · VF = 41 m
Mit dem Verkleinerungsfaktor VF erfolgen die Berechnungen der Modellentfernungen.
EVenus · VF = 29,4 m
EMerkur · VF = 15,2 m
Jeder Baumarkt bietet eine Auswahl an Seilen mit größerer Länge an. Ich entscheide mich für
eine weiße Wäscheleine mit einer Stärke von 4 mm. Die Länge beträgt 41 m. An den
beiden Ende wird ein kleiner Karabinerhaken montiert. Im Abstand von je einem Meter befinden
sich insgesamt 39 schwarze Markierungen auf dem Seil.
Das Seil mit dem rot gekennzeichneten Karabinerhaken wird später zuerst an der Sonne eingehängt.
Eine graue Markierung auf dem Seil kennzeichnet die Position der Venus und eine braune Markierung
zeigt die Position für den Merkur.
Für die Aufstellung der Modelle wurden vier Ständer mit einer Höhe von ca. 1 m angefertigt.
Als Beispiel zeigt Norbert das Standmodell von der Sonne:
Auf dem fast leeren Wiesensee-Parkplatz im Nachbarort Hemsbach haben wir den 41 m langen Aufbau
der vier Modelle durchgeführt. Die beiden Ständer am Ende wurden mit je vier Backsteinen beschwert.
Über das lange Seil haben sich einige Passanten gewundert.
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