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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Hilfe mein Kind droht mit Frage



waubi
23.01.2006, 13:14
Hallo Leute,
mein Sohn stellte mir eine sehr interessante Frage:
Ist die Sonne leichter als die Erde? So nun meine Frage welche Masse hat die Sonne und welche Masse hat die Erde? Und wie kann ich das einem 7 Jährigen erklären? Mein Sohn meinte noch das die Sonne ja leichter sein müsste weil sie nur aus Gas besteht, ich weiß das das nicht so ist aber versucht das mal einem Kind mit kindgerechten ansätzen zu erklären. Kann mir hier jemand helfen? Wäre echt super.
Gruß
Waubi

ralfkannenberg
23.01.2006, 13:34
Hallo Waubi,

also ich bin zu faul, die Zahlen nachzuschlagen, ausserdem ist das Risiko eines Rechenfehlers bei den gigantischen Zahlen auch noch vorhanden.
Deswegen lieber eine Überschlagsrechnung, auch wenn diese nur eine Aussage zur Grössenordnung liefern kann:

Die Sonne ist etwa 100mal grösser als unsere Erde.
Und die Masse geht mit dem Volumen einher, also mit der 3.Potenz. Aber vielleicht hast Du noch einen Rubik's Cube ? Der ganze Würfel ist ja dreimal so gross wie ein kleines Würfelteilchen. Er ist dreimal so gross; jede Seite ("Fläche") aber enthält 9 Würfelteilchen (9 = 3 mal 3) und der gesamte Rubik's Cube enthält ja 27 Würfelchen (27 = 9 mal 9 mal 9).
ok, ok - ich habe mal einen aufgemacht und er hat nur 26 Würfelchen, weil anstelle des inneren Würfels so Drehelemente eingebaut sind; aber die Sonne hat keine inneren Drehelemente ;-)

Ok, die Masse der Sonne wäre also 100 mal 100 mal 100 grösser (1 Million mal), wenn Sonne und Erde aus dem gleichen Material bestehen würden. Nun ist die Erde aber dichter als die Sonne, doch die Dichte macht vielleicht einen Faktor 5 (Sonne = 1, Erde = 5) aus. Dieser Faktor 5 reicht aber bei weitem nicht aus, um das 1 Million grössere Volumen der Erde aufzuwägen.

Somit hat die Sonne rund 200'000 mal mehr Masse als die Erde; in guter Übereinstimmung mit dem Wert bei Wikipedia, dass die Sonne 332'946 mal mehr Masse hat.

Nun können wir noch ein bisschen korrigieren: Berücksichtigt man, dass die Sonne eine Dichte von 1.4 hat und zudem der Durchmesser knapp 110x grösser ist, so ergibt sich ein 1.33 Millionenfaches Volumen und nur eine ein Viertel so hohe Dichte, so kommen wir trotz erneuter Rundung bereits auf einen Faktor 332'500, in bereits überraschend guter Übereinstimmung mit dem tatsächlichen Wert.

Freundliche Grüsse, Ralf

rockfrog
23.01.2006, 13:39
Hi,

also zunächst mal - ich habe keine Kinder, und bin nicht sicher, ob dieser Versuch klappt. Der Knackpunkt ist ja wohl zu argumentieren, dass ganz viel Gas leichter ist, als ein bisschen Stein...

Vielleicht funktioniert die Analogie Kopfkissen (ganz viele Federn) zu Murmel (ganz wenig Glas?) oder kleinem Stein?

Rockfrog

Bynaus
23.01.2006, 14:14
Ich würde dem Kleinen sagen, dass die Sonne zwar schon aus Gas besteht und deshalb leicht ist, aber dass es eben sooooooo mega viel Gas ist, dass es zusammen eben immer noch viel schwerer (rund 333000 mal) als die ganze Erde ist.

waubi
23.01.2006, 16:54
Hallo,
und Danke für die echt nützlichen tips werde mich heute abend mal daran setzten und im das mal zu erklären. Hoffe es klappt das er das dann auch versteht.
Nochmals Danke.
Gruß
Waubi

Emil
23.01.2006, 18:28
Also, ich finde es schon erstaunlich, daß das Kind im Alter von 7 Jahren (dürfte wohl 2. Schulklasse sein?) die Begriffe "Volumen", "3. Potenz" und "Dichte" versteht. Ganz zu schweigen, was der Unterschied zwischen "Masse" und "Gewicht" ist. Ich glaube nicht, daß ich dies damals schon gewußt habe. - Dennoch: Viel Spaß beim Erklären!

ralfkannenberg
23.01.2006, 19:32
Also, ich finde es schon erstaunlich, daß das Kind im Alter von 7 Jahren (dürfte wohl 2. Schulklasse sein?) die Begriffe "Volumen", "3. Potenz" und "Dichte" versteht. Ganz zu schweigen, was der Unterschied zwischen "Masse" und "Gewicht" ist. Ich glaube nicht, daß ich dies damals schon gewußt habe.Ja, das stimmt; das habe ich damals natürlich auch nicht gewusst.

Ok, dann wird man vielleicht sagen können, dass die Sonne mehr als 1 Million (ist das eine Zahl, die ein Kind schon verstehen kann ?) ... also riesig mehr mal grösser ist als die Erde, aber "nur" aus einem Material besteht, das viermal leichter ist als die Erde, so dass sie also immer noch "viel" schwerer ist als die Erde.

Ist das besser ? :)

Sky Darmos
23.01.2006, 20:23
Vielleicht willst du mal die Zahl aufschreiben. Da wäre dein Sohn sicher beeindruckt. Die Sonne wiegt:

1, 989*10^30 kg = 1989000000000000000000000000000 kg

Die Erde hingegen, wiegt, wenn ich mich nicht irre 10^24 kg.

Sky Darmos
23.01.2006, 20:26
Du solltest deinem Kind auch sagen, dass es nicht auf die Dichte ankommt, wenn es darum geht wie stark die Sonne die Erde anzieht. Man könnte die Sonne genauso auch als Punktmasse behandeln. Die Dichte spielt nur eine Rolle wenn man sich auf der Oberfläche des Körpers befindet.

Emil
23.01.2006, 20:31
Ist das besser ? Tja, keine Ahnung. In dem Alter wäre vielleicht "empirisches Wissen" angebracht: Zeigen, wie das Sonnensystem aufgebaut ist und Größenvergleiche ziehen (?).

galileo2609
23.01.2006, 20:45
Ich hätte eine 'sinnansprechende' Variante! Kauf eine Schachtel "Schokoladen-Schaumküsse" und ein richtig fettes Bonbon (oder ähnliches). Es muss beim Wiegen in der linken und rechten Hand ein Unterschied bemerkbar sein. Dann packst du soviele Schaumküsse in eine Tüte, bis diese schwerer ist als das Bonbon. Bei guter Wahl der Gegenstände kommst du vielleicht sogar auf das richtige (maßstäbliche) Verhältnis! Vielleicht hast du auch eine Küchenwaage, um das 'Experiment' technisch zu verfeinern!

Danach lasst Ihr es euch mit den Experimentgegenständen so richtig gut gehen! Und vorsorglich vielleicht schon einen Termin beim Zahnarzt buchen! ;)

waubi
24.01.2006, 09:35
Hallo Leute,
habe es gestern leider nicht mehr geschafft im das zu erklären, aber ich habe mich für ein sehr einfaches modell entschieden um im das mit den verschiedenen Größen besser näher zu bringen: werde eine Stecknadel (natürlich nur den Kopf als Erde benutzen und eine Apfelsine oder ähnliches als Sonne, hoffe dann das das klappt und wenn nicht dann werde ich das Süßigkeitenspecktakel durchziehen. Sprich ein Millimeter Stecknadelkopf und eine ca. 11 cm große Apfelsine. Das er den Unterschied zwischen masse und Gewicht nicht kennt ist klar und deshalb sollte das ganze auch so einfach wie möglich sein. Übrigens ist er in der ersten Klasse und wird in ein paar Tagen 7 Jahre alt. Das mit dem Sonnensystem hatten wir schon und daraus resultieren ja auch seine weitern Fragen. Ich war Anfang letzten Jahres mit ihm im Hamburger Planetarium und will das auch dieses Jahr wieder tun, habe mit Ihm den Venustransit beobachtet und muss im auch immer mehr zu den Sternen und sternenbildern sowie den Planeten erklären. Er findet das alles super spannend. Hoffe das bleibt auch so.;) Dabei lerne ich ja auch ein für mich besonders Spannendes Thema aus meiner Jugendzeit wieder neu kennen und lieben.
Gruß
Waubi

Bewegt
25.01.2006, 00:45
Eine mögliche Antwort als Beweis könnte sein:
Die Sonne ist auf jeden Fall viel schwerer weil sich die Erde viel mehr um die Sonne dreht als die Sonne um die Erde. Wären Erde und Sonne gleichschwer, würden sich beide gleichstark umeinanderdrehen :) , allerdings nur ohne das Gewicht und die Anziehung der anderen Planeten! ;) Alle Planeten des Sonnensystems zusammen sind also immer noch viel leichter als die Sonne!

SLA
25.01.2006, 14:32
Hallo Waubi

Ich habe mir das mit dem Kind auch überlegt: Wie sieht der folgende Ansatz aus?
1 Kubikmeter Luft (oder halt 2 "mit Luft gefüllte Badewannen") haben eine Masse von rund 1.3 kg - runden wir nochmals und sagen 1 kg. 1 Liter Wasser (oder Milch oder Cola) sind 1000 Mal kleiner, haben aber dieselbe Masse. Nun vergleichen wir einen Fingerhut voller Cola mit einer Turnhalle voller Luft - das könnte doch hinhauen.

Viel Erfolg
SLA

waubi
25.01.2006, 15:27
Hallo Leute,
habe das mit der Apfelsine und der Stecknadel schon hinbekommen, mein Sohn war nur sehr überrascht wie kein unsere Erde doch ist. Nur jetzt kam die Frage auf: Warum fliegt die Sonne, warum ist die Sonne da und wie lange brennt sie den noch. Nun war ich wieder in Erklärungsnot (darf ihn ja mit fast 7 Jahren mit der erklärung keine Angst machen und es so erklären das er das auch verstehen kann). Habe es den auch getan habe einfach gesagt (ok ist nicht wissenschaftlich und nicht wirklich richtig aber es reichte) Da waren einmal ganz viele Gasteilchen die waren ganz alleine und wollten es nicht mehr sein und dann taten sie sich zusammen und als sie dan genug waren dachte sie so bei sich wir rücken ganz dicht zusammen und als sie das dann taten wurde ihnen dadurch immer wärmer und irgendwann fingen sie Feuer. Und brennen wird sie immer.
Gruß
und meinen aller herzlichsten Dank für die kreativen und guten Ansätze
Waubi

Emil
25.01.2006, 18:19
Hallo waubi,

kommt doch mal im Planetarium Wolfsburg vorbei, sofern es machbar ist (?). Wir bieten dort einerseits kindergerechte Vorführungen, andererseits nehmen wir uns auch Zeit, jenseits der üblichen Standard-Shows jegliches Publikum - von klein bis groß, von jung bis alt - für das Thema Astronomie zu begeistern.

Schöne Grüße,
Emil

mac
17.03.2006, 03:37
Hallo Waubi,

Ich finde es schön, wieviel Mühe Du Dir für die Fragen Deines Sohnes machst. Aus den Antworten der anderen Teilnehmer erkenne ich, daß ich da nicht alleine stehe.

Zu den Sternenbildern die Du erwähnt hast, hier zwei Links. Sie zeigen die Sternenbilder in verschiedener künstlerischer Interpretation.

http://www.ianridpath.com/startales/contents.htm und
http://www.lindahall.org/services/digital/ebooks/bayer/index.shtml

Ich habe mich als Kind abgemüht solche Wesen (ohne Bildvorlagen) im Großstadthimmel zu erkennen und an mir selbst gezweifelt, weil ich einfach gar nichts erkannt habe. In den unterschiedlichen Interpretationen kann man eben auch erkennen, daß man sehen darf, was man möchte.

Mein Nachbar hat seinem Sohn, der noch etwas jünger war als Deiner, versucht das Riesenstadium und die Konsequenzen für unser Sonnensystem zu erklären. Das war nicht gut, erzählte er mir. Nach einer Angstphase wollte sein Sohn lange Zeit von Astronomie nichts mehr hören. Bei meinen vier Söhnen war das auch ein beängstigendes Thema und meine Frau und ich habe viel Mühe gehabt, die Welt wieder heile zu bekommen. Meine Söhne kamen mit dieser Information aus der Schule (daran waren nicht die Lehrer schuld). Ich habe im Grunde das gleiche eingesetzt wie Du, (klasse Idee, mit Stecknadel und Apfelsine) einen ‚begreifbaren‘ Maßstab. Zollstock, 1 mm = 1 Jahr, da seid ihr geboren, da wir, Oma ...Christi-Geburt und die Römer am Anfang des Zollstocks, die Dinosaurier (die mußten auch so um diese Zeit gelebt haben) bei 65 bis 150 km (65 stimmt, bei 150 bin ich mir jetzt nicht ganz sicher) also noch viel weiter als bis zur Oma in Lank. Und dann hab‘ ich (mit aller glaubwürdigkeit) nur etwas übertrieben und gesagt und zum roten Riesen wird sie auf halbem Weg zum Mond und lange lange vorher haben wir längst den ganzen Weltraum besiedelt und können das in Ruhe abwarten bis sie wieder so groß wird wie vorher. Das war dann OK.

Zu dem Gasgewicht: Du kannst es vielleicht recht eindrucksvoll wiegen und mit einem Stein gleichen Gewichtes vergleichen. Sodastream-Gasflasche vorher und nachher.

Zu der Gastemperatur: Pumpe einen Fahrradreifen mit einer gewöhnlichen Luftpumpe auf. Die Pumpe wird vorne (da wo die komprimierte Luft ist), wenn Du, vor allem gegen Ende schnell und kräftig arbeitest, so heiß, daß Du Dir die Finger verbrennst (am effektivsten mit einer Metallpumpe, Plastik isoliert zu gut) Das ist nur zum Teil Reibungswärme.

Zu den Maßstäben hab‘ ich noch was: Wenn man unser Sonnensystem auf die Tischplatte des Gartentisches verkleinert (1,2 m Durchmesser, mit den Durchmessern für Erdbahn 3 cm, Mondbahn 0,076 mm, Jupiterbahn 15 cm, Saturnbahn 30 cm, Plutobahn 1,2 m, dann wären die drei Sonnen des Alpha Centaurisystems etwas mehr als 4 km weit weg. 1 Lichtjahr knapp 1 km)

Herzliche Grüße

MAC