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Big Bang - Online

Big Bang 5 NEU

„Ob ich wohl ganz durch die Erde fallen werde? Wie komisch das sein wird, bei den Leuten heraus zu kommen, die auf dem Kopfe gehen!“ Alice macht sich Gedanken, als sie in das Kaninchenloch fällt. Was würde passieren, wenn der Kaninchenbau vom Nordpol der Erde zum Südpol führt? Würde Alice am Südpol herauskommen oder in der Mitte bleiben? Die Antwort darauf ist in Kapitel 13.3 nachzulesen. In diesem Kapitel beschäftigen wir uns mit einer der weitreichendsten Verallgemeinerungen, die der Menschenverstand je getroffen hat: Alles im Universum folgt dem raffiniert einfachen Gesetz der Gravitation! Jeder Gegenstand zieht jeden Gegenstand an! Der Mann, der diese Entdeckung machte, ist einer der größten Physiker, die jemals gelebt haben: Sir Isaac Newton.

Kapitel 10 Newtons Gravitationsgesetz

Vertiefung und Kompetenzüberprüfung

Ergänzende Aufgaben und Lösungen für dieses Kapitel von Martin Apolin. Alle ergänzenden Aufgaben und Lösungen auf einen Blick findet man auf der Startseite Online unter dem Punkt „Vertiefung und Kompetenzüberprüfung“.

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Maturafragen

Kompetenzorientierte Maturafragen für dieses Kapitel von Martin Apolin. Alle Maturafragen auf einen Blick findet man auf der Startseite Online unter dem Punkt Matura und Co.

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Seite 96

Angeblich beobachtete Newton unter einem Baum liegend den Mond, als ihm ein Apfel auf den Kopf fiel. Und da hatte er diese großartige Idee: Er verstand in diesem Augenblick die Bewegung des Mondes als ein „Fallen um die Erde“. Er kam zu dem Schluss, dass die Umlaufbahn des Mondes und der Fall des Apfels auf dieselben Gesetzmäßigkeiten zurückzuführen sind (Abb. 10.1).

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Seite 97

Flugbahnen bei verschiedenen Abwurfgeschwindigkeiten. Es handelt sich hier um eine Originalzeichnung Newtons (Abb. 10.4).

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Seite 100

Eine der Möglichkeiten, sich den Flächensatz (2. Kepler'sches Gesetz) qualitativ zu überlegen. Die bremsende (b) bzw. beschleunigende Komponente (d) der Gravitationskraft ist gelb gezeichnet (Abb. 10.13).

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Seite 102

Größenvergleich zwischen Erde und Neptun

Quelle: NASA

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Seite 103

Video des Starts der Discovery (26 MB)

Quelle: NASA

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Seite 103

Diese Abbildung (Abb. 10.19) zeigt eine Erweiterung der Skizze von Newton (siehe oben) für Geschwindigkeiten über 7,9 km/s.

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Seite 103

Die Raumfähre Challenger auf dem Weg zum Startplatz

Quelle: NASA

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Seite 104

Voyager 1 ist eine Raumsonde der NASA zur Erforschung des äußeren Planetensystems. Sie wurde am 5. September 1977 auf Cape Canaveral gestartet. Ihre identische Schwestersonde Voyager 2 startete bereits 16 Tage früher, wobei sie auf eine andere Flugbahn gebracht wurde. Die Voyager-1-Sonde gilt als einer der größten Erfolge der NASA und der Raumfahrt allgemein, da sie ihre geplante Lebenserwartung bereits weit übertroffen hat.

Quelle: NASA

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Seite 104

Aufbau und Instrumente von Voyager 1

Quelle: NASA

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Seite 104

Die Bahnen der beiden Voyagersonden (Abb. 33.33, BB7).

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Seite 105

Weil die Bahnen der GPS-Satelliten zur Äquatorebene geneigt sind, pendelt der Satellit scheinbar zwischen Nord und Süd hin und her. Im markierten Bereich ist der Satellit zu empfangen (Abb. 10.26).

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Seite 105

Der Saturn in einer Aufnahme der Sonde Cassini-Huygens. Dabei handelt es sich um eine Sondenkombination zur Erforschung des Saturn und seiner Monde, die vom Saturnorbiter Cassini durchgeführt wird. Die Tochtersonde Huygens erforschte die dichte Atmosphäre von Saturns größtem Mond Titan. Cassini-Huygens startete im Oktober 1997. Im Dezember 2004 löste sich die Landekapsel Huygens und setzte im Januar 2005 auf Titan auf. Damit ist es der erste Lander, der auf dem Mond eines anderen Planeten landete.

Quelle: NASA

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Seite 105

Die Sonde Cassini-Huygens vor dem Saturn

Quelle: NASA

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Seite 106

Ein Wurmloch ist die Abkürzung durch eine höhere Dimension. In diesem Modell kürzt man den 2-dimensionalen Raum durch die 3. Dimension ab. Die Wirklichkeit hat eine Dimension mehr, aber das kann sich kein Mensch vorstellen (Abb. 10.30).

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Seite 106

Video eines Beobachters, der ein Wurmloch umrundet und sich dann durch dieses durchbewegt (4 MB).

© Thomas Müller, Institut für Visualisierung und Interaktive Systeme, Universität Stuttgart

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Seite 106

Die Power-Point-Folie zeigt schematisch kosmische Objekte unterschiedlicher Masse, die um ihr Baryzentrum rotieren.

Quelle der Gif-Animationen: Wikipedia

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