Einladung zur Vermessung der Welt

Der 21. März markiert den astronomischen Frühlingsbeginn. Dabei nimmt die Erde zur Sonne eine besondere Position ein und wir erleben die Tag- und Nachtgleiche. Zur Mittagszeit (exakt um 12:13) können durch Messung des Sonnenstandes der Breitengrad unseres Schulstandortes und der Erdumfang berechnet werden. Ihr, liebe Schüler, seid eingeladen diese Messungen und Berechnungen an diesem Tag auf dem Schulhof selbst durchzuführen.

Unter der Messung der Sonnenhöhe verstehen Astronomen die Messung des Winkels, unter dem die Lichtstrahlen auf die Sonnenoberfläche treffen. Eine besonders einfach zu realisierende Methode besteht darin, die Höhe eines senkrecht aufgestellten Stabes und seine Schattenlänge zu messen.

• Schüler bis Klasse 9 konstruieren mit den Maßen im passenden Maßstab ein Dreieck und messen den Sonnenwinkel.
• Schüler der höheren Klassen berechnen den Winkel.
• Ganz ungeduldige Schüler können natürlich auch versuchen den Sonnenwinkel direkt zu messen. Für diesen Fall benötigt ihr statt des Maßbandes etwas Bindfaden und den großen Winkelmesser von der Tafel…

Mit einfachen Hilfsmitteln lässt sich auch ein Messgerät zur direkten Winkelmessung selber bauen. Ihr könnt Euch einen Sonnenring bauen und mitbringen. Ihr müsstet dazu allerdings eine Rolle „Stapelchips“ vorher mit Euren Eltern oder Freunden leeren….

Zum Bau des Sonnenrings benötigt ihr:

• eine leere Chipsrolle („Stapelchips“),
• ca. 1m Bindfaden, Leim, einen Zirkel,
• die im Originalmaßstab ausgedruckte Winkelskale,
• und ein Teppichmesser.

Schneidet von der Chipsrolle einen ca. 4cm breiten Ring ab. Druckt die Winkelskale in wahrer Größe (Option im Adobe Reader: „Tatsächliche Größe“) aus. Klebt die Winkelskale in das Innere des Rings. Stecht mit der Zirkelspitze genau am Punkt A ein Loch von Innen in den Ring. Schneidet an den Randmarkierungen B und C je eine kleine Kerbe in den Ring. Fädelt den Ring auf einen Faden. Tipp: Ihr könnt den Sonnenring mit einer angehängten Zusatzmasse stabilisieren.

Wird der Ring aufgehängt und gegen die Sonne gedreht, markiert der Lichtpunkt im Inneren des Rings auf der Winkelskale den Höhenwinkel der Sonne. Nun könnt ihr auch ganz leicht den ganzen Tag über die Sonnenhöhe protokollieren und in einem passenden Diagramm darstellen.

Was ist noch zu tun? Ihr könnt eure Arbeit mit dem Smartphone dokumentieren. Wurde der Höhenwinkel gemessen, kann mit wenigen Schritten der Erdumfang berechnet werden. Wie das geht, könnt ihr selbst herausfinden (Stichwort: Eratosthenes), eure Mathe-, Physik-, Astro- oder Geolehrer fragen. Selbstverständlich erhaltet ihr auch vor Ort entsprechende Hinweise.

Weitere Informationen auf der Website eratosthenes.ea.gr (in englischer Sprache).