Aufgaben: Lichtjahr als Entfernungsmaß

Erkläre, was ein Lichtjahr ist. Ist es eine Zeit- oder eine Längenangabe?

Licht legt in einer Sekunde etwa 300.000 km zurück. Berechne, wie weit Licht in einer Minute kommt.

Der Stern Proxima Centauri ist etwa 4,2 Lichtjahre entfernt. Was bedeutet diese Angabe?

Die Lichtgeschwindigkeit beträgt etwa $300.000\ \frac{\text{km}}{\text{s}}$.

1. a) Berechne, wie viele Sekunden ein Jahr (365 Tage) hat.

1. b) Berechne die Länge eines Lichtjahres in Kilometern (runde sinnvoll).

Licht von der Sonne braucht etwa 8,3 Minuten bis zur Erde.

1. a) Berechne die Entfernung Erde–Sonne in Kilometern.

1. b) Gib die Entfernung in Lichtminuten an und vergleiche mit der Angabe in Lichtjahren (ca. 0,000016 Lichtjahre).

Die Andromedagalaxie ist etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt.

1. a) Erkläre, was es bedeutet, dass wir sie so sehen, wie sie vor 2,5 Millionen Jahren war.

1. b) Warum nennt man den Blick ins Weltall auch einen Blick in die Vergangenheit?

Ein ICE fährt mit $300\ \frac{\text{km}}{\text{h}}$ ohne Halt.

1. a) Berechne, wie lange er für 1 Lichtjahr ($9{,}46 \cdot 10^{12}\ \text{km}$) braucht (in Jahren, grob).

1. b) Berechne die Zeit bis zum nächsten Stern Proxima Centauri (4,2 Lichtjahre).

1. c) Bewerte, was dies für bemannte Raumfahrt zu Sternen bedeutet.

Die Milchstraße hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren, das Sonnensystem (bis zur Neptunbahn) etwa 9 Lichtstunden.

1. a) Rechne die Lichtstunden in Lichtjahre um (1 Jahr ≈ 8.760 Stunden).

1. b) Berechne, wie oft das Sonnensystem etwa in den Durchmesser der Milchstraße passt.

1. c) Erkläre, warum man für solche Entfernungen das Lichtjahr statt Kilometer verwendet.

Ein Schüler behauptet: „Ein Stern, der 100 Lichtjahre entfernt ist, existiert vielleicht gar nicht mehr, obwohl wir ihn sehen.“

1. a) Beurteile die Aussage.

1. b) Erkläre, warum wir beim Mond und bei der Sonne diesen Effekt im Alltag nicht bemerken.

1. c) Nenne eine Möglichkeit, wie man heute die Entfernung nahe gelegener Sterne bestimmt, ohne Details zu berechnen (nur Stichwort).