Mit dieser reichhaltigen Aufgabensammlung erhalten die Schülerinnen und Schüler einen tiefschürfenden Einblick in die weitreichende Wirkung der Gravitation. Durch Anwendung grundlegender Gesetzmäßigkeiten und physikalischer Grundprinzipien lösen die Lernenden entsprechende Fragestellungen. Darüber hinaus erklären die Jugendlichen den Einfluss der Gravitation durch bekannte physikalische Modelle und Theorien anhand von Übungsaufgaben.

Inhaltsverzeichnis:

• Hinweise
• Massenbestimmung von Himmelskörpern
• Gravitation und ihre Folgen
• Doppelsterne
• Extrasolarer Planet
• Lösungen

Die Schülerinnen und Schüler lernen:

welche mathematischen Möglichkeiten zur Verfügung stehen, um die Masse von Himmelskörpern zu bestimmen. Darüber hinaus erfahren sie, welche Folgen der Einfluss der Gravitation haben kann. Durch Einbeziehen des Kometeneinschlags von Shoemaker-Levy 9 auf dem Jupiter steht hierfür ein entsprechender Kontext zur Verfügung, wodurch den Lernenden ermöglicht wird, einen Bezug herzustellen und ein entsprechendes Verständnis aufzubauen. Des Weiteren wird die Besonderheit von Doppelsternsystemen betrachtet, wobei innerhalb dieses Aufgabenkomplexes verschiedene Parameter im Detail beleuchtet und berechnet werden. Im vorliegenden Unterrichtsmaterial werden die Schülerinnen und Schüler wichtige Gesetzmäßigkeiten wie das Gravitationsgesetz oder die Keplerschen Gesetze benutzen. Darüber hinaus finden speziellere Gesetze, wie der Schwarzschild-Radius oder der Zusammenhang zwischen Radialkraft und Gravitationskraft, Anwendung.