Innerer Aufbau der Erde

Modelle: Autor: E3DPLUSVET
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Physik
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Technische Spezifikationen

Technologie: Fused Deposition Modelling 3D-Druckermodell: MakerBot Material: ABS Filament Farbe: mehrfarbig Abmessungen: Erdmantel: 127.4 mm (real: 12.742 km) Mantel: 126 mm Äußerer Erdkern: 70 mm (real: 7.000 km) Innerer Erdkern: 24 mm (real: 2.400 km) Zeitpunkt des Drucks: vor dem Unterricht Soll der Druck angemalt werden?: Nein Anzahl der Teile: 4 Montage erforderlich: Nein Qualität des Drucks: mittel

Allgemeine Beschreibung

Das Modell hat zwei Seiten: Von der einen Seite sieht man die sphärische Sicht auf die Erde, um damit den Eindruck zu erzeugen, als ob man von oben auf die Erde sieht. Für die Übung sind keine Details notwendig (wie Meere oder Bodenbeschaffenheiten etc.). Die andere Seite ist wesentlich wichtiger für die Übung. Die einzelnen Schichten des Erdaufbaus sind sichtbar. Die einzelnen Schichten müssen nicht in unterschiedlichen Farben gedruckt werden, auch wenn es empfehlenswert ist, da es für die Schüler lehrreicher sein kann. Die Schichten werden allerdings leicht und allmählich höher, damit die Schüler wissen, wo jede Schicht beginnt. Der Radius vom Zentrum ist zu berücksichtigen, da er repräsentativ für die realen Abmessungen jeder einzelnen Schicht ist. Bei der Wahl des Radius‘ ist es entscheidend, dass aus dem Modell die unterschiedlichen Dimensionen der Erdschichten ersichtlich werden. Zu allerletzt soll der innere Kern als Halbkugel sichtbar sein.

Kurze Beschreibung der Übung

Verstehen, wie die Erde aufgebaut ist, mit der inneren Struktur und deren Schichten (innerer Erdkern, äußerer Erdkern, innerer Mantel, äußerer Mantel, Erdkruste), mit ihren Dimensionen, Temperaturen und Zusammensetzungen (als Beispiel: Flüssigkeit, Gestein). Darüber hinaus sollen Naturphänomene besser verstanden werden (wie z.B.: Vulkanausbrüche, Erdbeben, etc.)

Anzahl der Teile dieser Übung

4

Allgemeine Beschreibung

Das Modell hat zwei Seiten:
Von der einen Seite sieht man die sphärische Sicht auf die Erde, um damit den Eindruck zu erzeugen, als ob man von oben auf die Erde sieht. Für die Übung sind keine Details notwendig (wie Meere oder Bodenbeschaffenheiten etc.).
Die andere Seite ist wesentlich wichtiger für die Übung. Die einzelnen Schichten des Erdaufbaus sind sichtbar. Die einzelnen Schichten müssen nicht in unterschiedlichen Farben gedruckt werden, auch wenn es empfehlenswert ist, da es für die Schüler lehrreicher sein kann. Die Schichten werden allerdings leicht und allmählich höher, damit die Schüler wissen, wo jede Schicht beginnt. Der Radius vom Zentrum ist zu berücksichtigen, da er repräsentativ für die realen Abmessungen jeder einzelnen Schicht ist. Bei der Wahl des Radius‘ ist es entscheidend, dass aus dem Modell die unterschiedlichen Dimensionen der Erdschichten ersichtlich werden. Zu allerletzt soll der innere Kern als Halbkugel sichtbar sein.

Zusätzliches Material

Verwendete Modelle:

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Informationen zum Einsatz im Unterricht

Wie kann das Modell im Unterricht eingesetzt werden?

Das Modell kann im Klassenraum als konkretes sichtbares und anfassbares Beispiel für die Erde und deren inneren Aufbau genutzt werden. Es ist hilfreich für eine Physikstunde der Sekundarstufe 1, um den grundlegenden inneren Aufbau der Erde zu verstehen. Das Verständnis des inneren Aufbaus der Erde kann weiterführend genutzt werden, um viele Phänomene der Erde zu erklären.

Die Kenntnis von inneren Erdschichten ist wesentlich, um die tektonische Plattenverschiebung der Erde zu verstehen. Geologische Prozesse wie die Verschiebung der Kontinente, Bergformationen, die weltweite Entstehung von Erdbeben und Vulkanausbrüchen und Aspekte der Evolution (eingeschlossen der australischen Flora und Fauna) hängen alle von der Plattentektonik ab – die sehr langsame Bewegung der festen Kontinentalplatten gegenüber den tieferen Schichten.

Fragen, die in den Unterricht integriert werden können:
Wie tief ist der Boden?
In welcher Tiefe sind die ersten Steine zu finden?
In welcher Schicht kommt Lava vor?
Wie entwickelt sich Lava?
Wie sieht der Mittelpunkt der Erde aus?

Welche Vorteile kann seine Verwendung haben?

Das Modell gibt eine konkretere Idee und Perspektive von dem inneren Aufbau der Erde. Mit der unterschiedlichen Höhe der Schichten können die Schüler ihren Tastsinn nutzen, um Position und Dimension jeder Erdschicht zu verstehen. Darüber hinaus ist das Verständnis des inneren Erdaufbau mit seinen riesigen Platten die Basis für verschiedene Naturphänomene, die später behandelt werden. Z.B.: Vulkanausbrüche, Erdbeben, …
Diese Phänomene treten weitgehend bei der Plattenbewegung auf. Dieselbe Struktur der Erdschichten ist entscheidend für das Auftreten solcher bereits erwähnter Naturphänomene, ebenso wie von Gesteinstypen und dem Magnetfeld der Erde.

Kann es in anderen Fächern verwendet werden?

Wissenschaft (Natur/Erde)