Das ist ein verblüffendes und einfaches Schattenexperiment für Kinder - toll auch in der Grundschule und im Kindergarten als Vorbereitungsexperiment für eine Sonnenuhr.
Man braucht eine runde Pappscheibe (Frühstücksteller-Größe) und einen Stift. Genau in die Mitte der Scheibe steckt man den Stift. Festgehalten wird das Ganze, indem die Kinder die Stiftspitze unterhalb des Tellers greifen. Jetzt gehen die Kinder damit in die Sonne.
Je nachdem, wie der Teller zur Sonne steht, ist der Schatten länger oder kürzer. Letztlich entsteht der Schatten immer da, wo die einzelnen Strahlen hin leuchten. Je flacher die Sonnenstrahlen auf den Stift treffen, desto länger ist der Schatten.
Wenn die Kinder sich leicht mit Teller drehen, bewegt sich der Schatten des Stiftes wie ein Zeiger um den Mittelpunkt des Tellers. Sonnenstrahlen, Stift und Schatten liegen nämlich immer auf einer Linie.
Es gibt zwei besondere Fälle:
1. Die Sonnenstrahlen kommen genau parallel zum Stift und senkrecht zum Teller:
Es gibt keinen Schatten. Die Fläche, wo der Schatten sein könnte, ist genau das Loch, in dem Stift steckt. Wenn die Kinder den Stift - ohne die Richtung zu ändern - herausnehmen, wird ein kreisförmiger Schatten sichtbar (und der Schatten der Hand, die den Stift hält).
2. Die Sonnenstrahlen kommen parallel zum Teller und senkrecht zum Stift:
Wenn die Kinder den Teller langsam so kippen, dass der Schatten des Stiftes immer länger wird, wird er irgendwann über den Rand des Tellers hinausgehen. Wenn sie ihn dann weiter kippen, wird der Schatten ganz verschwinden. Auf dem Teller gibt es quasi einen Sonnenuntergang, sobald die Sonnenstrahlen parallel zum Teller stehen. Wenn die Sonne den Teller nicht mehr anstrahlt, dann kann es dort auch keinen Schatten geben.
Bei diesem Experiment haben die Kinder den Schatten verändert, indem sie den schattenspendenden Körper (Stift) und die sogenannte Projektionsfläche (Teller) verändert haben. An der Lichtquelle hat sich nichts verändert.
Idee zum Weiterexperimentieren:
In einem anschließenden Experiment können es die Kinder genau umgekehrt machen. Teller samt Stift wird nicht bewegt, indem der Teller z. B. auf den Boden gestellt wird. Im Tagesverlauf werden die Kinder feststellen, dass sich der Schatten ebenso verändert.
In diesem Fall ist die Sonne dafür verantwortlich, weil sie ihre Position am Himmel verändert - eben weil sich die Erde um sich selbst dreht.
Auf der Scheibe können Schattenposition und -länge mit Uhrzeitangabe festgehalten werden (Sonnenuhr!). An gleicher Stelle können die Kinder am nächsten Tag auf dem Teller so die Uhrzeit ablesen. Vielleicht verhält sich der Schatten im Sommer und Frühling sogar unterschiedlich ...?
Das Experiment lässt sich auch mit einer Taschenlampe durchführen.
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