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Experimente

Verhältnis Erde zu Atmosphäre

Wir haben kein richtiges Gefühl für die Höhe. Fast jeder von uns kann neun Kilometer in der Ebene laufen, doch kaum einer kann den Mount Everest mit seinen knapp neun Kilometern Höhe besteigen. Und die Höhe in der Menschen dauerhaft leben können, dürfte nur wenig über fünftausend Metern liegen, die höchste ganzjährig bewohnte Siedlung ist La Rinconada in Peru. Aber dafür müssen Menschen schon ein hohe Anpassungsleistung erbringen.

In der Luftfahrt muss man ab dreitausend Metern zusätzlichen Sauerstoff atmen, aber die Höhe bei der bereits leichter Sauerstoffmangel auftritt, liegt viel tiefer, je nach Veranlagung und vorherigem längeren Aufenthalt tritt er bereits bei fünfzehnhundert Metern auf.

Aber um die Atmoshäre richtig einzuschätzen, ist es wichtig dass wir auch ein Gefühl für sie entwickeln.

Darstellung der Relation Erde zu ihrer Atmosphäre

Wie stellt man die Relation des Erdradius zur Höhe der Atmosphäre dar? Die den allermeisten Darstellung, wird die Atmosphäre viel zu hoch dargestellt.

Aber warum? Ganz einfach, weil die Atmosphäre nur ein Hauch ist, der die Erde umgibt. Das wird deutlich, wenn man die Zahlen betrachtet:

Erdradius: 6371km

Höhe der Atmosphäre über der Erdoberfläche: Diese ist ein Stück weit Definitionssache. Hier wurde 11km gewählt, eine Höhe unter der dreiviertel der Masse der Atmosphäre liegen, der Luftdruck nur noch ein Viertel des Luftdrucks auf Meereshöhe beträgt.

Wenn man jetzt den Maßstab so wählt, dass 1km ⇒ 1mm entspricht, dann wäre die Strecke vom Erdmittelpunkt bis zur Erdoberfläche 6371mm lang. Und die Strecke von der Erdoberfläche bis zum Gipfel des Mount Everest 8,85mm lang. Diese Relationen lassen sich bei einem noch kleineren Maßstab, wie er beispielsweise zur Darstellung in einem Buch benötigt würde, nicht vernünftig darstellen. Wie die Darstellung in der Zeichnung unten zeigt.

Beispiel

Eine Möglichkeit die Relation darzustellen, ist die Verwendung eines Maßbandes im Freien oder einem entsprechend großen Raum. Dann kann die Aufgabenstellung sein, ein Blatt dort zu positionieren, wo die Erdoberfläche sich befindet, und dort verschiedene Höhen und Tiefen einzuzeichnen.

  • Mount Everest
  • Marianengraben
  • Tiefstes Loch der Erde
  • Höchstes Gebäude der Erde
  • Höchster Berg im eigenen Land, höchste Berge in den Nachbarländern
  • Welches war der höchste Punkt auf der Erde auf dem du selbst warst?
  • Welches war die höchste Höhe die du erreicht hast? Beispielsweise im Flugzeug.

Nicht auf das Blatt Papier passen:

  • Flughöhe der ISS
  • Geostationäre Umlaufbahn beispielsweise für Fernsehsatelliten.

Materialien

  • Maßband. Es können auch Papiermassbänder wie es sie beispielsweise in Baumärkten und Möbelhäusern gibt, aneinandergeklebt werden.
  • Stift
  • Papier
de/experimente/erde4atmos.txt · Zuletzt geändert: von Volker Löschhorn