Как далеко от солнца находится планета если орбитальный период составляет 8 лет задача решение

Итоговая контрольная работа по астрономии

Задания по астрономии

1.Как далеко от Солнца находится планета, если ее орбитальный период
составляет 8 лет?
А) 3 а.е.
Б) 2 а.е.
В) 4 а.е.

2. Что ближе к Земле — Млечный Путь или Туманность Андромеды? Ответ объясните.

3. Расставьте в порядке от меньшего к большему следующие величины: астрономическая единица, километр, световой год, радиус Солнца, микрометр, радиус орбиты Венеры.

4. На поверхности какой планеты земной группы вес космонавтов будет наименьшим ? / Масса Меркурия 3,3*10 23 кг ; Масса Венеры: 4,87*10 24 кг ; Масса Земли: 5,98*10 24 кг; Масса Марса: 6,4*10 23 кг ; радиус планеты Меркурия -2439.7км, радиус планеты Венера — 6051.8 км, радиус планеты Земля- 6371км, радиус планеты Марс- 3389.5км/

5.Десять солнце подобных звезд свалили в кучу и сделали одну белую звезду главной последовательности. Как изменилась светимость такой звезды, если ее средняя плотность в три раза меньше солнечной?

1. Как далеко от Солнца находится планета, если ее орбитальный период
составляет 8 лет?
А) 3 а.е.
Б) 2 а.е.
В) 4 а.е.

Решение : Согласно третьему закону Кеплера, а³=Т², где а — расстояние
планеты от Солнца, Т – орбитальный период планеты в годах находится из наблюдений.
а³=Т², а³=8² = 64, значит, а 3 =64 а= 4а.е. Ответ: в

2.Что ближе к Земле — Млечный Путь или Туманность Андромеды? Ответ объясните.

Решение : Млечный Путь, видимый на небе – это звезды нашей галактики, которая так и называется – Млечный Путь. А Туманность Андромеды – это далекая спиральная галактика, проецирующаяся на небе в область, которую земные астрономы назвали созвездием Андромеды. Поэтому ближе к Земле расположен Млечный Путь, потому что мы в нем живем.

Решение. Микрометр (10- 6 м), километр, радиус Солнца (696000 км), радиус орбиты Венеры (108 млн. км), астрономическая единица (150 млн. км), световой год (9.5 трлн. км).

Примечание. Указание конкретных значений величин не требуется (в ответе они приведены для справки).

4.На поверхности какой планеты земной группы вес космонавтов будет наименьшим ?

Решение: P = mg ; g = GM / R 2 ,где G — гравитационная постоянная; М — масса планеты, R — радиус планеты. Наименьшая вес будет на поверхности той планеты, где меньше ускорение свободного падения. Из формулы g = GM / R определяем, что на Меркурии g = 3,78 м/с2 , на Венере g = 8,6 м/с2 , на Марсе g = 3,72 м/с2 , на Земле g = 9,78 м/с2 .

Ответ. Вес будет наименьшим на Марсе в 2,6 раза меньше, чем на Земле.

Решение: Светимость звезды ( ) определяется температурой и площадью поверхности звезды. Звезда белая, т.е. ее температура около К. Она в раза больше температуры Солнца ( К), и за счет изменения температуры светимость увеличилась в раз. Так как масса звезды стала в 10 раз больше, а плотность в 3 раза меньше, то объем звезды увеличился в 30 раз. Поскольку объем пропорционален кубу радиуса, то радиус новой звезды в раз больше старого радиуса, а площадь поверхности, следовательно, в раз больше прежней. Таким образом, суммарная светимость новой звезды возросла в раз.

Источник

ИНФОФИЗ — мой мир.

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

Как сказал.

Человек, который никогда не ошибался, никогда не пробовал сделать что-нибудь новое.

Альберт Эйнштейн

Вопросы к экзамену

Для всех групп технического профиля

Список лекций по физике за 1,2 семестр

Урок 08. Практическая работа № 2 «Законы Кеплера. Определение масс небесных тел»

Тема: Законы Кеплера. Определение масс небесных тел

Цель занятия: Освоить методику решения задач, используя законы движения планет.

Теоретические сведения

При решении задач неизвестное движение сравнивается с уже известным путём применения законов Кеплера и формул синодического периода обращения.

Первый закон Кеплера. Все планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которого находится Солнце.

Второй закон Кеплера. Радиус-вектор планеты описывает в равные времена равные площади.

Третий закон Кеплера. Квадраты времен обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит:

Для определения масс небесных тел применяют обобщённый третий закон Кеплера с учётом сил всемирного тяготения:

где М₁ и М₂ -массы каких-либо небесных тел, а m₁ и m₂ — соответственно массы их спутников.

Обобщённый третий закон Кеплера применим и к другим системам, например, к движению планеты вокруг Солнца и спутника вокруг планеты. Для этого сравнивают движение Луны вокруг Земли с движением спутника вокруг той планеты, массу которой определяют, и при этом массами спутников в сравнении с массой центрального тела пренебрегают. При этом в исходной формуле индекс надо отнести к движению Луны вокруг Земли массой , а индекс 2 –к движению любого спутника вокруг планеты массой . Тогда масса планеты вычисляется по формуле:

где Т_л и α _л— период и большая полуось орбиты спутника планеты , М⊕ -масса Земли.

Формулы, определяющие соотношение между сидерическим (звёздным) Т и синодическим периодами S планеты и периодом обращения Земли , выраженными в годах или сутках,

а) для внешней планеты формула имеет вид:

б) для внутренней планеты:

Выполнение работы

Задание 1. За какое время Марс, находящийся от Солнца примерно в полтора раза, чем Земля, совершает полный оборот вокруг Солнца?

Задание 2. Вычислить массу Юпитера, зная, что его спутник Ио совершает оборот вокруг планеты за 1,77 суток, а большая полуось его орбиты – 422 тыс. км

Задание 3. Противостояния некоторой планеты повторяются через 2 года. Чему равна большая полуось её орбиты?

Задание 4. Определите массу планеты Уран (в массах Земли), если известно, что спутник Урана Титания обращается вокруг него с периодом 8,7 сут. на среднем расстоянии 438 тыс. км. для луны эти величины равны соответственно 27,3 сут. и 384 тыс. км.

Задание 5. Марс дальше от Солнца, чем Земля, в 1.5 раза. Какова продолжительность года на Марсе? Орбиты планет считать круговыми.

Задание 6. Синодический период планеты 500 суток. Определите большую полуось её орбиты и звёздный (сидерический) период обращения.

Задание 7. Определить период обращения астероида Белоруссия если большая полуось его орбиты а=2,4 а.е.

Задание 8. Звёздный период обращения Юпитера вокруг Солнца Т=12 лет. Каково среднее расстояние от Юпитера до Солнца?

Примеры решения задач 1-4

Задание 3. Противостояния некоторой планеты повторяются через 2 года. Чему равна большая полуось её орбиты?

Источник

Тест по астрономии на тему «Законы Кеплера». 10-11 класс

Учитель: Елакова Галина Владимировна.

Место работы: МБОУ «СОШ №7» г. Канаш Чувашской Республики

Тест по теме: «Законы Кеплера – законы движения небесных тел».

Проверка и оценка знаний – обязательное условие результативности учебного процесса. В соответствии общими целями обучения и развития учащихся, требованиями ФГОС по астрономии к уровню подготовки выпускников школы проверяется не только овладение определенной системой понятий и законов, но и освоение экспериментальных методов познания окружающего мира.

Тестовый тематический контроль может проводиться устно или письменно, фронтально или по группам с разным уровнем подготовки. Такая проверка экономна по времени, обеспечивает индивидуальный подход.

Данный тест позволяет быстро и объективно оценить уровень подготовки учащихся, выявить типичные ошибки и определить пробелы в знаниях. Тест содержит 10 вопросов, на каждый вопрос предлагается несколько ответов, из которых учащимся нужно выбрать один правильный. Учитывая неоднородность класса и индивидуальные способности обучающихся, учитель может предложить некоторые задачи выборочно. В течение учебного года ученик может переходить с одного уровня сложности на другой, более высокий. Тест рассчитан на выполнение в течение 10-15минут. Выполняя тестовые задания, учащиеся должны пользоваться приложениями, данными в учебнике, брать из таблиц нужные для решения задач величины. Задачи и задания, содержащие в тестовых работах, направлены на формирование умений, требуемых программой, а также на контроль за степенью их сформированности и уровнем знаний учащихся по основным вопросам курса астрономии. Оценка знаний учащихся по итогам выполнения теста может производиться по шкале:

— оценка «5» ставится, если число правильных ответов составляет от 8 — 10;

оценка «4» — от 6 — 7 заданий;

оценка «3» — от 4- 5 заданий.

1. Ближайшую к Солнцу точку орбиты называют…

А) Афелием;
Б) Перигелием;

2. Ближайшая к Земле точка орбиты Луны или какого-нибудь искусственного спутника Земли называется…

А) Перигелием;
Б) Апогеем;
В) Перигеем.

3. Объясните с помощью закона Ньютона, почему спутники удерживаются на орбитах около своих планет.

А) На своей орбите около планеты спутник удерживается вследствие сложения двух движений – прямолинейного движения по инерции и движения к планете, вызываемого ее притяжением.
Б) На своей орбите около планеты спутник удерживается вследствие прямолинейного движения по инерции.
В) На своей орбите около планеты спутник удерживается вследствие движения к планете, вызываемого ее притяжением.
4. Приведите два факта, которые подтверждают аккреционную (аккреция – конденсация вещества) теорию образования Солнечной системы.

А) Все планеты обращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении. Орбиты всех планет лежат почти в плоскости эклиптики.
Б) Планеты гиганты обращаются вокруг Солнца в одном направлении, а планеты земной группы – в другом направлении.
В) Часть планеты Солнечной системы обращаются вокруг Солнца с запада на восток, а другая часть – наоборот. Орбиты всех планет лежат почти в плоскости эклиптики.
5. Как меняется значение скорости движения планеты при ее перемещении от перигелия к афелию?

А) Уменьшается согласно второму закону Кеплера: в перигелии она минимальна, а в афелии максимальна.

Б) Увеличивается согласно второму закону Кеплера: в перигелии она максимальна, а в афелии минимальна.

В) Уменьшается согласно второму закону Кеплера: в перигелии она максимальна, а в афелии минимальна.

6. Почему движение планет происходит не в точности по законам Кеплера?

А) В Солнечной системе не одна планета, а много, и каждая из них испытывает со стороны других возмущения.
Б) В Солнечной системе не одна планета, а много, и каждая из них движется петлеобразно.
В) В Солнечной системе не одна планета, а много, и каждая из них практически имеет несколько спутников.

7. Как зависят периоды обращения спутников от массы планет?

А) Чем меньше масса, тем меньше периоды спутников.
Б) Чем больше масса , тем больше периоды спутников.
В) Чем больше масса, тем меньше периоды спутников.

8. Как далеко от Солнца находится планета, если ее орбитальный период составляет 8 лет?

9. Большая полуось орбиты Марса 1,5 а.е. Чему равен звездный период его обращения вокруг Солнца?

А) 29, 3 лет
Б) 18,65 года.
В) 1,86 года.

10. Когда Земля (4 января) находится в перигелии, Солнце движется по небу с угловой скоростью 61′ в сутки, а 4 июля, когда Земля в афелии, — 57′ в сутки. Определите эксцентриситет земной орбиты.

1. Наиболее удаленную к Солнцу точку называют…

А) Афелием;
Б) Перигелием;

2. Наиболее удаленная к Земле точка орбиты Луны или какого-нибудь искусственного спутника Земли называется…

А) Перигелием;
Б) Апогеем;
В) Перигеем.

3. Что удерживает планеты на их орбитах вокруг Солнца?

А) На орбитах вокруг Солнца планета удерживается вследствие сложения двух движений – прямолинейного движения по инерции и движения к планете, вызываемого ее притяжением.
Б) На орбитах вокруг Солнца планета удерживается вследствие сложения прямолинейного движения по инерции и движения по направлению к Солнцу под действием силы солнечного притяжения.
В) На своей орбите около Солнца планета удерживается вследствие прямолинейного движения по инерции.

4. Как меняется значение скорости движения планеты при ее перемещении от афелия к перигелию?

А) В афелии скорость планеты максимальная, затем она возрастает и в перигелии становится минимальной.
Б) В афелии скорость планеты минимальная, затем она возрастает и в перигелии становится максимальной.
В) В афелии скорость планеты минимальная, затем она возрастает и в перигелии становится равной нулю.
5. Как происходит видимое движение планет?

А) Планеты перемещаются петлеобразно.
Б) Планеты перемещаются по окружности.
В) Планеты перемещаются по эллипсу.

6. В чем состояло уточнение Ньютоном третьего закона Кеплера?

А) Во введении в формулу третьего закона Кеплера множителя, учитывающего суммарную массу Солнца и планеты.
Б) Во введении в формулу второго закона Кеплера множителя, учитывающего суммарную массу Солнца и планеты.
В) Во введении в формулу первого закона Кеплера множителя, учитывающего суммарную массу Солнца и планеты.
7. При каких условиях движение небесных тел будет происходить в точности по законам Кеплера?

А) Если в Солнечной системе одна планета.

Б) Если в Солнечной системе не одна планета, а много, и каждая из них испытывает со стороны других возмущения.
В) В случае, если существуют лишь два взаимно притягивающихся тела.

8 . Большая полуось орбиты Юпитера 5 а.е. Каков звездный период его обращения вокруг Солнца?

А) 11,5 года
Б) 29, 3 лет
В) 1, 86 лет

9. Звездный период обращения Юпитера вокруг Солнца составляет 12 лет. Каково среднее расстояние Юпитера до Солнца?

10. Комета Галлея имеет эксцентриситет е=0,967 и период обращения 76 лет. Определите большую полуось орбиты, перигельное и афельное расстояния кометы. Где расположен афелий кометы?

Вариант I : 1- Б; 2 – В;3 – А;4 – А;5 – В;6 – А;7 – В;8 — В;9 — В;

Вариант II : 1- А;2 – Б;3 – Б; 4 – Б;5 – А;6 – А;7 – В;8 – А; 9 — А;

Решение задачи №8: Согласно третьему закону Кеплера, а ³= Т ² , где а — расстояние планеты от Солнца, Т – орбитальный период планеты в годах находится из наблюдений.

а ³= Т ² , а ³= 8 ² = 64, значит, а = = 4 а.е.

Решение задачи №9: Согласно третьему закону Кеплера, а ³= Т ² , где а — расстояние планеты от Солнца, Т – орбитальный период планеты в годах находится из наблюдений.

Т = Т =³ года = 1, 86 года.

Решение задачи №10: Пусть в перигелии V п = 61′ в сутки, в афелии V а = 57′ в сутки; по третьему закону Кеплера и с учетом угловой скорости в афелии и перигелии имеем

а ³= Т ² , значит, Т =³ года = 1, 86 года.

Решение задачи №9: Если принять расстояние Земли от Солнца и период обращения за 1, то по третьему закону Кеплера а =² = 5 а.е.

Решение задачи №10: Используя третий закон Кеплера значение большой полуоси Земной орбиты, определяем перигельное q и афельное Q расстояния; где а для Земли 1а.е., Т з земли 1 год, Т г = 76 лет.

T²/T з ² = а³/a з ³; а = = 17,942 а.е.

Q = а(1 + е) = 17,942(1 + 0, 967) = 35,292 а.е.

1. Б.А. Воронцов-Вильяминов, Е.К. Страут; «Астрономия», Издательство «Дрофа».

2. Левитан Е.П., 2Астрономия», М.: «Просвещение»,1994.

3. Малахова Г.И, Страут Е.К., «Дидактический материал по астрономии», М.: «Просвещение»,1989.

4. Моше Д.:»Астрономия»: Кн. для учащихся. Перевод с англ./Под ред. А.А. Гурштейна;

5. Тульчинский М.Е. «Занимательные задачи — парадоксы и софизмы по физике», М.: «Просвещение».

6. Перельман Я. И. «Занимательная астрономия», — Д.: ВАП, 1994.

7. Тихомирова С.А., «Физика» 11 класс, М.: Мнемозина, 2008.

8. Шеффер О.Р., Шахматова В.В., «Методика изучения астрономии в курсе физики основной и средней(полной) школе»; Челябинск, Издательство: ИИУМЦ «Образование», 2010.

Источник