ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


На Меркурії можна було б іноді спостерігати подвійний (повторний) схід або захід Сонця. Дайте пояснення цього незвичного явища.

Розв’язок.

Як відомо, Меркурій має дуже повільне осьове обертання, тому сонячна доба на цій планеті триває майже два меркуріанських роки. Це означає, що видимий рух Сонця по небу відносно горизонту, який обумовлений накладанням його руху на фоні зір внаслідок переміщення планети по орбіті та її рівномірного осьового обертання досить повільний. Внаслідок значного ексцентриситету еліптичної меркуріанської орбіти швидкість переміщення Сонця на фоні зір може варіюватися в широких межах, що й призводить до описаних в умові завдання явищ.

21. Проникна сила телескопа . Чи можна з його допомогою зареєструвати кульове скупчення із мільйона зір подібних Сонцю, що знаходяться в сусідній галактиці на відстані 10Мпк.

Розв’язок.

За формулою Погсона ( , , – відповідно блиски і абсолютні зоряні величини Сонця й галактики ) Тоді . Знайдемо видиму величину галактики , – відстань до галактики в парсеках. . В телескоп галактику не видно

22. В максимумі затемнення змінна зоря має блиск , а в мінімумі . Вважаючи затемнення центральним і супутник темним, знайти відношення об’ємів компонентів цієї пари.

Розв’язок.

В максимумі світить весь диск зорі площею , а в мінімумі – тільки його частина, не закрита супутником, площею . Значить відношення блиску дорівнює . З другого боку відношення за формулою Погсона . Звідси відношення радіусів , а відношення об’ємів

23. Місяць у якийсь із днів знаходився у верхній кульмінації опівдні. Коли він буде кульмінувати наступного дня?

Вказівка: сидеричним, або зоряним Місяцем , називається проміжок часу, протягом якого Місяць здійснює повний оберт навколо Землі і повертається в попереднє положення відносно зірок (T=27,32 доби).

. Сидеричний період Місяця дорівнює 27,32 діб. За одну добу Місяць переміщається на величину

Проходження Місяцем кульмінації буде пізніше на 53 хв.

24. Розрахувати другу космічну швидкість для частинки поблизу нейтронної зорі, якщо її радіус 10 км та маса рівна сонячній масі. Маса Сонця рівна 1,989∙1030 кг. (9 балів)

Відповідь: Параболічна швидкість (друга космічна) Vp= ,

Підставляємо значення G=6.67∙10-11 Н∙м2/кг2; M =2∙1030 кг; R = 104м

Vp=1,63∙108м/c (Більше половини швидкості світла!)

Бажано перевірити розмірність: (кг∙ м/c2∙м2/кг2∙ кг∙м)1/2=м/c

25. Скільки має тривати доба на Землі для того, щоб на екваторі нашої планети всі тіла були в стані невагомості? Вважайте, що радіус Землі дорівнює 6400 км.

Для стану невагомості необхідно, щоб прискорення вільного падіння дорівнювало доцентровому прискоренню:

,

де - кутова швидкість обертання Землі навколо осі,

Т- тривалість доби.

Із цих формул знаходимо:

Це формула для періоду коливань математичного маятника, у якого довжина дорівнює радіусу Землі.

Підставляючи числові дані знаходимо: Т=5024 с ≈1,4 години.

 

Приблизно за добу після хромосферного спалаху на Сонці виникає збурення магнітного поля Землі. Зробіть оцінку енергії протонів сонячного вітру, що викликають це збурення. Відповідь дати в електрон-вольтах.

Протони, викинуті під час хромосферного спалаху із Сонця, летять до Землі з постійною швидкістю. Щоб знайти цю швидкість, треба просто поділити відстань від Сонця до Землі на час, за який частинки досягають Землі і який дорівнює одній добі, тому

Тепер нескладно знайти кінетичну енергію протонів, згадавши, що їхня маса дорівнює 1,7∙10-30 кг. Ця енергія дорівнює 2,5 10-15 Дж. Для того щоб знайти значення цієї енергії в електрон-вольтах, треба поділити її на заряд електрона в кулонах (1,6 10-19 Кл) , тому що електрон-вольт — це енергія, якої набуває електрон, пройшовши шлях в електричному полі з різницею потенціалів в 1 В. Одержимо остаточно, що середня енергія протонів сонячного вітру дорівнює приблизно 15 кеВ. Нагадаємо, що електрон-вольт — одиниця енергії, зручна для застосування в атомній фізиці та фізиці елементарних частинок, а в астрофізиці відповідні процеси відіграють важливу роль.

Звернемо увагу на те, що в розрахунках ми отримували не більш ніж дві значущі цифри. Це пов'язано з тим, що насправді різні протони одержують під час спалаху неоднакову енергію, надто під час різних спалахів. Тому йдеться лише про певне середнє, характерне значення енергії протонів і відповідно про середній час досягнення ними Землі. Це підкреслено в умові задачі виразом «приблизно за добу».

Від Північного полюса до Південного крізь центр Землі прорита шахта. Один снаряд починає падати в шахту з нульовою початковою швидкістю, а інший запускається на низьку колову орбіту навколо Землі. Який зі снарядів раніше досягне Південного полюса? Чи буде всередині снаряда, що падає в шахті, стан невагомості? Яку швидкість матиме цей снаряд, коли він досягне Південного полюса?

Час досягнення Південного полюса снарядом-супутником Землі визначається як половина періоду його обертання навколо Землі. Щоб знайти цей час, треба довжину півкола πRЗ (Rз — радіус Землі) поділити на першу космічну швидкість:

Одержимо, що час

Зауважимо, що формулу для першої космічної швидко­сті нескладно отримати, якщо дорівняти прискорення віль­ного падіння, яке визначається згідно із законом всесвітнього тяжіння як

Доцентровому прискоренню

Час руху снаряда в шахті визначити складніше. Річ у тому, що в кожний момент він притягується лише тією частиною маси Землі, яка міститься всередині сфери, що проходить через миттєве положення снаряда. Тому першу половину свого шляху снаряд проходить, рухаючись прискорено, але величина прискорення зменшується до нуля в центрі Землі. Закон цього зменшення залежить від змінення величини маси, яка притягує снаряд, а остання, у свою чергу, залежить від закону зміни густини Землі вздовж її радіуса. Але можна відповісти на питання задачі, якщо розглянути прості граничні випадки розподілу густини в планеті, поміж якими знаходиться цей розподіл для реальної Землі.

Випадок 1. Однорідна планета (модель Ньютона) — густина ρ не залежить від відстані до її центра. Тоді на відстані r від центра маса, що притягує снаряд, дорівнює

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти