Suchbegriff:

Den Umfang der Erde berechnen - Referat



Eine im Mathematik- und Physikunterricht gerne gestellte Aufgabe ist die Berechnung des Erdumfangs. Beinahe jedes Kind stellt irgendwann Fragen nach der Größe und der Beschaffenheit der Erde. Warum ist sie rund? Wie groß ist sie? Hat sie ein Ende, das man erreichen oder sehen kann?

Diese kindlich anmutenden Fragen sind tatsächlich zentrale Fragen der Menschheit und des Menschseins. Wie sollte der Mensch sich selbst verstehen können, wenn er nicht einmal die Umwelt, in der er lebt, kennt? So ist es recht logisch, dass bereits in der Antike versucht wurde, den Umfang der Erde zu berechnen. Aus heutiger Sicht ist es erstaunlich, dass dies tatsächlich gelang. Auch ohne technische Hilfsmittel war es Eratosthenes möglich, den exakten Umfang der Erde zu berechnen. Dieser Mann lebte zwischen 276 und 196 vor Christus.

Als einziges „Hilfsmittel“ nahm er die Geometrie und zwei Stäbe zur Hilfe. Er ging davon aus, dass die Sonnenstrahlen aufgrund ihrer großen Distanz zur Erde parallel auf diese treffen würden. Diese These war der Ausgangspunkt seiner Berechnung. Am Tag der Sommersonnenwende ließ er zur Mittagszeit in zwei weit voneinander entfernten Städten – Alexandria und Syene – Schattenstäbe aufstellen. Der Stab in Syene warf keinen Schatten. In Alexandria ergab sich jedoch eine Abweichung um 7° 12'. Diese Abweichung macht ein Fünfzigstel des Kreisumfangs aus. Eratosthenes multiplizierte die Entfernung der beiden Städte folglich mit 50 und kam auf ein Ergebnis von etwa 41.750 Kilometern. Dieses Ergebnis weicht nur wenige Prozent von dem Umfang ab, der mit modernsten Technologien ermittelt werden konnte. Die Leistung des Eratosthenes ist somit erstaunlich und lässt einen tiefen Einblick in die Welt der Antike zu. Bereits vor mehr als zweitausend Jahren waren die Menschen in der Lage, den Umfang der Erde zu berechnen – die in der Antike vollbrachten Leistungen sind absolut bemerkenswert.

Das Berechnen des Erdumfangs im Schulunterricht

Im Schulunterricht kann der Erdumfang jedoch nicht mit Hilfe von Schattenstäben berechnet werden. Wie zu sehen ist, existieren jedoch mehrere Möglichkeiten, den Umfang unseres Planeten zu berechnen.

Im Schulunterricht wird zumeist der
Radius der Erde angegeben und als Ausgangspunkt der Berechnung verwendet. In der Literatur wird dieser in den meisten Fällen mit 6371 km angegeben. Ist der Erdradius bekannt, kann die Erde hinsichtlich der Berechnung wie eine einfache Kugel behandelt werden. Die Berechnung unterscheidet sich also nicht von der Berechnung des Umfangs einer beliebigen Kugel.

Der angegebene Erdradius wird verdoppelt, um den Durchmesser der Erde zu erhalten. Dieser beträgt – ausgehend von einem Radius von 6.371 km – 12.742 km. Der Durchmesser der Erde muss anschließend mit der Kreiszahl Pi multipliziert werden. Pi kann gerundet mit 3,14 angegeben werden. Als Ergebnis erhält man einen Umfang von 40.030 km.

Dieses Ergebnis ist insgesamt als ungenau zu sehen, was jedoch auf das Runden der einzelnen Zahlen zurückzuführen ist. Momentan geht die Wissenschaft von einem Erdumfang von etwa 40.075,017 Kilometern aus. Je exakter die zur Berechnung verwendeten Zahlen sind, desto näher wird der Schüler dieser Zahl kommen.




Kommentare zum Referat Den Umfang der Erde berechnen: