Arbeitsblatt · Klasse 7/8 · BP 2016, 3.3.1
Gezeiten- und Wellen-Labor
System Meer
Name:
Datum:
Arbeitsauftrag am Werkzeug
Stelle im Wellen-Labor drei verschiedene Wellen ein und notiere die Werte. Wechsle dann ins Gezeiten-Labor und beobachte Spring- und Nipptide.
Das kann ich danach
- Ich kann Wellenlänge, Wellenhöhe und Periode unterscheiden.
- Ich kann erklären, wie aus mehreren Schwingungen die Gezeiten entstehen.
- Ich kann Springtide und Nipptide unterscheiden.
Meine Vermutung
Wie oft ist deiner Vermutung nach an der Nordsee an einem Tag Hochwasser?
- A) Einmal
- B) Zweimal
- C) Viermal
Aufgaben
Die Aufgaben steigen in drei Stufen an: Ein Merkmal kennen → Mehrere Schritte verbinden → Zusammenhänge begründen.
- 1
Nenne die drei Größen, mit denen du eine Welle im Werkzeug beschreibst, und was sie bedeuten.Ein Merkmal kennen
- 2
Berechne die Geschwindigkeit deiner drei Wellen mit Wellenlänge ÷ Periode. Trage sie in die Tabelle ein und prüfe mit der Anzeige im Werkzeug.Mehrere Schritte verbinden
- 3
Erkläre wie aus mehreren Teilschwingungen die Gezeiten entstehen und warum es zweimal am Tag Hochwasser gibt.Zusammenhänge begründen
- 4
Begründe warum Springtiden bei Voll- und Neumond auftreten und Nipptiden bei Halbmond.Zusammenhänge begründen
Trage ein: Drei Wellen im Labor
| Welle | Amplitude (m) | Wellenlänge (m) | Periode (s) | Geschwindigkeit (m/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ||||
| 2 | ||||
| 3 |
Schnellcheck. Kreuze die richtige Antwort an.
1. Wodurch entstehen Ebbe und Flut auf der Erde?
- A) Durch die Anziehungskraft des Mondes (und der Sonne) auf die Meere
- B) Durch den Wind, der das Wasser hin- und herschiebt
- C) Durch Erdbeben auf dem Meeresgrund
- D) Durch die Rotation der Erde um sich selbst
2. Wie oft gibt es an den meisten Küsten pro Tag Hochwasser (Flut)?
- A) Einmal pro Tag
- B) Zweimal pro Tag
- C) Viermal pro Tag
- D) Einmal pro Woche
3. Wann tritt eine Springtide (besonders hohes Hochwasser) auf?
- A) Wenn Mond und Sonne in einer Linie stehen und ihre Kräfte sich addieren
- B) Wenn der Mond hinter Wolken verborgen ist
- C) Wenn starke Winde das Wasser aufstauen
- D) Wenn Mond und Sonne im rechten Winkel zueinander stehen (das ergibt die Nipptide)
4. Stelle im Gezeiten-Labor die halbtägige Tide M2 auf 2,5 m und die tägliche Tide K1 auf 0 m. Wie groß ist der Tidenhub laut Anzeige?
- A) 5,0 m
- B) 2,5 m
- C) 0 m
- D) 7,5 m
5. Erhöhe im Werkzeug (Tab „Wellen-Labor“) die Wellenlänge und behalte die Periode gleich. Was passiert mit der Wellengeschwindigkeit?
- A) Die Geschwindigkeit nimmt zu
- B) Die Geschwindigkeit nimmt ab
- C) Die Geschwindigkeit bleibt gleich
- D) Die Welle steht still
6. Wodurch werden Wellen im offenen Meer hauptsächlich erzeugt?
- A) Durch den Wind, der auf die Wasseroberfläche drückt
- B) Durch die Anziehungskraft des Mondes
- C) Durch Temperaturschwankungen im Wasser
- D) Durch Meeresströmungen in der Tiefe
In eigenen Worten
Erkläre in zwei Sätzen, warum die Gezeiten bei Voll- und Neumond besonders stark sind.
Wattwanderungen werden nach dem Gezeitenkalender geplant. Welche Angabe daraus ist lebenswichtig, und warum?
Hilfe
Tipp zu Aufgabe 2: Geschwindigkeit ist Weg durch Zeit. Der Weg ist eine Wellenlänge, die Zeit eine Periode.
Zusatzaufgabe
Erkläre mit dem Werkzeug, was passiert, wenn sich zwei Wellen mit gleicher Wellenlänge, aber versetzt überlagern (Interferenz). Wann löschen sie sich aus?
Geographie interaktiv, Version 2026-09-04 · https://geo-interaktiv.de/tools/gezeiten-wellen-labor
Lösungsblatt · Gezeiten- und Wellen-Labor
Für die Lehrkraft
Lernziel: Entstehung von Gezeiten und Wellen experimentell nachvollziehen.
Zeitbedarf mit Werkzeug: etwa 30 Minuten · BP 2016, 3.3.1
Meine Vermutung
Zweimal, etwa alle 12 Stunden und 25 Minuten. Der Mond zieht das Wasser auf seiner Seite an, auf der gegenüberliegenden Seite entsteht durch die Fliehkraft ein zweiter Wasserberg. Die Erde dreht sich unter beiden hindurch.
Erwartungshorizont
- 1
Nenne (Ein Merkmal kennen) — Amplitude (halbe Höhe), Wellenlänge (Abstand zweier Berge), Periode (Dauer einer Schwingung).
- 2
Berechne (Mehrere Schritte verbinden) — v = λ/T korrekt gerechnet; Werte stimmen mit der Anzeige überein.
- 3
Erkläre (Zusammenhänge begründen) — Mond- und Sonnengezeit überlagern sich; zwei Flutberge (Anziehung, Fliehkraft), Erde dreht sich darunter → ca. alle 12 h 25 min Hochwasser.
- 4
Begründe (Zusammenhänge begründen) — Sonne und Mond in einer Linie → Kräfte addieren sich (Spring); im rechten Winkel → teilweise Aufhebung (Nipp).
- 6
Tabelle: Werte aus dem Werkzeug; Vollständigkeit und Einheiten zählen, nicht die letzte Stelle.
Differenzierung und Hinweise
Das Wellenmodell ist idealisiert (Sinus); Aufgabe 4 verlangt die Konstellation Sonne–Erde–Mond, ggf. mit Skizze an der Tafel.
Zu den Reflexionsfragen
Offene Antworten. Für die SOLO-Einordnung: Ein Merkmal nennen entspricht unistrukturell, mehrere Merkmale verbinden multistrukturell, einen Zusammenhang begründen relational.
Schnellcheck: Lösungen
- 1. A) Durch die Anziehungskraft des Mondes (und der Sonne) auf die MeereDer Mond zieht das Meerwasser auf der mondnahen Seite an, dort entsteht Hochwasser. Auf der gegenüberliegenden Seite entsteht durch die Fliehkraft der Erde ein zweites Hochwasser. Die Sonne wirkt genauso, aber schwächer, weil sie viel weiter entfernt ist.
- 2. B) Zweimal pro TagAn den meisten Küsten gibt es zweimal Hoch- und zweimal Niedrigwasser pro Mondtag (rund 24 Stunden und 50 Minuten), weil sich die Erde einmal unter den zwei Wasserbergen des Mondes hindurchdreht.
- 3. A) Wenn Mond und Sonne in einer Linie stehen und ihre Kräfte sich addierenBei Voll- oder Neumond stehen Mond, Erde und Sonne in einer Linie. Dann addieren sich die Gezeitenkräfte, es gibt höheres Hochwasser und tieferes Niedrigwasser (Springtide). Stehen Mond und Sonne dagegen im rechten Winkel zueinander (bei Halbmond), schwächen sich die Kräfte gegenseitig ab und es entsteht die schwächere Nipptide.
- 4. A) 5,0 mDer Tidenhub ist der Höhenunterschied zwischen Hoch- und Niedrigwasser. Bei einer M2-Amplitude von 2,5 m schwankt der Wasserstand zwischen -2,5 m und +2,5 m, der Tidenhub beträgt also 5,0 m.
- 5. A) Die Geschwindigkeit nimmt zuDie Wellengeschwindigkeit berechnet sich als Wellenlänge geteilt durch die Periode. Wenn die Wellenlänge wächst und die Periode gleich bleibt, steigt die Geschwindigkeit.
- 6. A) Durch den Wind, der auf die Wasseroberfläche drücktWind überträgt Energie auf die Wasseroberfläche und erzeugt so Wellen. Je stärker und langanhaltender der Wind weht und je größer die Streichlänge (die freie Wasserfläche, über die er weht) ist, desto größer werden Wellenhöhe und Wellenlänge.