Pluto und Charon
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Aufgabentext

Der Zwergplanet Pluto ist der äusserste Planet unseres Sonnensystems. Mit einem Durchmesser von 2390 Kilometern und einer Masse von 1.25x10^22 Kilogramm ist er aber auch deutlich der kleinste. Dennoch hat er einen Begleiter. Den Mond Charon. Seine Umlaufbahn führt ihn um den gemeinsamen Schwerpunkt. Wir wissen, dass die Strecke vom Mittelpunkt Charons zum Mittelpunkt Plutos 15000 Kilometer lang ist und und der Abstand von Plutos Oberfläche zum Schwerpunkt 525.96 Kilometer beträgt. Wie gross ist die Masse Charons? Wie gross ist die Zentripetalkraft, wenn Charon ungefähr 6.4 Erdtage für eine Umrundung braucht? Wir gehen natürlich von einer kreisrunden Bahn aus!

An wen richtet sich diese Aufgabe? Was wird damit geübt?

Die Aufgabe richtet sich an alle Schüler, die die Themen "Bestimmung des gemeinsamen Schwerpunktes zweier Körper" und "Berechnung der Zentripetalkraft" üben wollen.

  • Welche Zusammenhänge wollen Sie mit dieser Aufgabe üben?
  • Ich möchte die Zusammenhänge zwischen Schwerpunkt- und Zentripetalkraftberechnung zeigen.
  • Beschreiben Sie auch, was derjenige können muss, der diese Aufgabe lösen will und was er dabei lernt.
  • Man soll in dieser Aufgabe üben, in einer Textaufgabe alle nötigen Informationen zu finden. Das Problem ist, dass man nicht alle Informationen in der richtigen Reihenfolge bekommt und am Ende der Aufgabe auf alte Informationen zurückgreifen muss. Der Schüler sollte in der Lage sein, den gemeinsamen Schwerpunkt zweier Objekte und die Zentripetalkraft bestimmen zu können.

Wie würden Sie diese Aufgabe jemandem erklären, der sie nicht lösen kann?

Ohne die Lösung Ihrer Aufgabe zu verraten, geben Sie einige Tipps für jemanden,
der den Einstieg/einen Teilschritt nicht lösen konnte.
Ich empfehle einen Situationsplan zu erstellen. Das erleichtert das Erkennen von einzelnen Streckenabschnitten. Versuche im Situationsplan ALLE Streckenabschnitte einzuzeichnen und zu berechnen. Berechne zuerst die Masse Charons und erst dann die Zentripetalkraft. Die Unbekannten befinden sich immer ungefähr in der Mitte einer Gleichung. Versuche also die Gleichungen umzuformen. Es lohnt sich auch die Angegebenen Werte in die SI-Einheiten umzuformen, wobei sie sich nicht von den riesigen Zahlen abschrecken lassen sollten!

Was fiel Ihnen beim Aufstellen dieser Aufgabe besonders schwer?

Im Grunde fand ich das Erstellen dieser Aufgabe nicht schwer. Der Auftrag war jedoch sehr zeitaufwändig.

erstellt durch Leroy Jethro GibbsLeroy Jethro Gibbs am 1225983097|%e %b %Y, %H:%M %Z|agohover

Bemerkungen/Anregungen/Korrekturen

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