Schatten durch Sonne

Mitten im Sommer an einem sonnigen Tag lässt sich das Experiment gut durchführen. Am besten, wenn am Wochenende oder in den Sommerferien viel Zeit zur Verfügung steht. Hier gefällt mir gut, dass die Kinder das Messen üben und auch sehr selbständig arbeiten können - wie kleine Forscher eben!

 

Was wird benötigt? 

  • ein sonniger Tag mitten im Sommer
  • ein lichtundurchlässiger Gegenstand – vorzugsweise hoch und schmal. (Wir haben mit einem 50 cm langen, selbstgemachten Regenmacher gearbeitet.)
  • Meterstab/Zollstock
  • Stück Kreide

 

Wie gehen wir vor?

Der Gegenstand wird auf einem festen Boden mitten in die Sonne gestellt – und zwar so, dass der Gegenstand im Experimentverlauf nie im Schatten steht. Über einige Stunden hinweg wird beobachtet, wie sich der Schatten verändert. Dabei wird

 

a) der Schatten da, wo er sich gerade befindet, mit Kreide angemalt und

b) die Länge des Schattens mit dem Meterstab/Zollstock gemessen.

 

Was beobachten wir?

Der Schatten liegt immer wieder an einer anderen Stelle, wobei er sich um die Achse des Gegenstandes im Uhrzeigersinn dreht.

Der Schatten verändert seine Länge. Unser Regenmacher ist 50 cm lang. Um z. B. neun Uhr war sein Schatten 75 cm lang, mittags um ein Uhr nur noch 27 cm. Zum Nachmittag und Abend hin wurde der Schatten langsam wieder länger.

 

Erklärung: 

Wenn die Lichtstrahlen der Sonne auf einen Gegenstand treffen, werden sie gestoppt. Aus diesem Grund entsteht hinter diesem Gegenstand ein Schatten.

 

Da sich die Erde innerhalb eines Tages um sich selbst dreht, steht die Sonne im Verlauf eines Tages immer wieder an einer anderen Stelle. Sie „wandert“ aus östlicher Richtung kommend nach Westen. Weil Sonne, Gegenstand und Schatten immer auf einer gedachten Linie liegen, wandert der Schatten mit der Drehung der Erde.

 

Insbesondere im Sommer steht die Sonne zur Mittagszeit sehr hoch am Himmel, während sie morgens und abends viel tiefer steht. Dieser sich verändernde Sonnenstand erklärt die unterschiedlichen Längen des Schattens. Bei einem hohen Sonnenstand treffen sehr steile Sonnenstrahlen auf den Gegenstand. So ist die Strecke, die die gebremsten Lichtstrahlen noch zum Boden hätten zurücklegen müssen, sehr kurz. Bei flachen Sonnenstrahlen ist diese Strecke länger. Ein hoher Sonnenstand macht kurze Schatten, ein niedriger Sonnenstand macht lange Schatten.

 

 

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