Тесты. Упражнения. Закони руху планет

Тема: Закони руху планет

4.1. Як називається розташування планет в космічному просторі відносно Землі і Сонця?

А. Конфігурація. Б. Протистояння. В. Космогонія. Г. Піднесення. Д. Переміщення.

4.2.  У протистоянні можуть спостерігатися такі планети:

А. Сатурн. Б. Венера. В. Меркурій. Г. Юпітер.

4.3.  У сполученні з Сонцем можуть знаходитися такі планети:

А. Сатурн. Б. Венера. В. Меркурій. Г. Юпітер.

4.4.  У якому сузір’ї можна побачити Марс під час протистояння, яке відбувається 28 серпня?

А. Лев. Б. Козерог. В. Оріон. Г. Риби. Д. Водолій.

4.5.  Як називається точка орбіти, де планета знаходиться найближче до Сонця?

А. Перигелій. Б. Перигей. В. Апогей. Г. Афелій. Д. Апекс.

4.6. Як називається точка орбіти, де планета знаходиться найдальше від Сонця?

А. Перигелій. Б. Перигей. В. Апогей. Г. Афелій. Д. Апекс.

4.7.  Коли Марс видно на небі цілу ніч?

4.8.  Чи можна Венеру побачити у той час, коли вона знаходиться найближче до Землі?

4.9.  У яку пору року орбітальна швидкість Землі найбільша?

4.10.  Чому Меркурій важко побачити на небі, хоча він буває яск­равішим за Сіріус?

4.11. Чи можна було б з поверхні Марса побачити Землю під час протистояння Марса?

4.12. Астероїд обертається навколо Сонця з періодом 3 роки. Чи може цей астероїд зіткнутися з Землею, якщо в афелії він; знаходиться на відстані 3 а. о. від Сонця?

4.13. Чи може існувати в Сонячній системі комета, яка в афелії проходить біля Плутона та обертається навколо Сонця з періодом 100 років?

4.14. Виведіть формулу для обчислення ваги космонавтів на будь-якій планеті, якщо відомі її радіус та маса.

4.15. Як змінився б клімат Землі, якби ексцентриситет земної орбіти дорівнював 0,5, а велика піввісь залишилася б такою, як зараз?

4.16. Визначте за допомогою астрономічного календаря, яка пла­нета Сонячної системи знаходиться найближче до Землі на день вашого народження. У якому сузір’ї її можна побачити сьогодні вночі?

 Відповіді на тести та завдання

4.1.  А.

4.2.  А; Г; Д.

4.3.  А; Б; В; Г; Д.

4.4. Д.

4.5.  А.

4.6.  Г.

4.7.   Марс видно цілу ніч під час протистояння.

4.8.   Коли Венера знаходиться найближче до Землі (нижнє спо­лучення), до нас повернена нічна півкуля планети. Тому Венеру в цей період побачити неможливо. Правда, зрід­ка бувають особливі події — проходження Венери по дис­ку Сонця, тоді ця планета має вигляд темного диска на тлі яскравої сонячної фотосфери. Найближче таке прохо­дження можна буде спостерігати 09.06.2012р. об 6 год 40 хв за київським часом.

4.9.   Орбітальна швидкість Землі є найбільшою взимку.

4.10. Меркурій важко побачити на нашому небі, бо він знахо­диться близько від Сонця (не далі ніж на 17°).

4.11. Під час протистоянь із Марса побачити Землю неможли­во, бо до Марса повернена нічна півкуля Землі.

4.12. Не може, бо його відстань від Сонця в перигелії більша від 1 а. о.

4.13. Може, якщо ексцентриситет її орбіти більший від ексцен­триситету орбіти Плутона.

4.14. Вага космонавта на будь-якій планеті дорівнює де P_? — вага космонавта на Землі, a R і М — радіус і маса планети в одиницях радіуса та маси Землі.

 Додаткові тести та вправи й відповіді на них

1. Які планети можуть перебувати в нижньому сполученні із Сонцем?

А. Венера. Б. Юпітер. В. Уран. Г. Меркурій. Д. Марс.

Відповідь. А; Г.

2. У якому сузір’ї знаходиться Сонце під час протистояння Марса 21 березня?

А. Стрілець Б. Водолій. В. Риби. Г. Близнята. Д. Діва.

Відповідь. Д.

3. Чи можна десь на Землі планету Венера побачити опівночі?

А. Не можна. Б. Можна на екваторі. В. Можна на Північно­му полюсі. Г. Можна в тропіках. Д.Можна в Антарктиді.

Відповідь. В; Д.

4. Земля знаходиться найближче до Сонця:

А. 22 червня. Б. З липня. В. 22 грудня. Г. 4 січня. Д. 21 бе­резня.

Відповідь. Г.

5. Земля знаходиться поблизу афелію:

А. 22 червня. Б. 4 липня. В. 22 грудня. Г. З січня. Д. 21 бе­резня.

Відповідь. Б.

6. Чи може космічне тіло із синодичним періодом 1 рік обер­татися навколо Сонця?

А. Синодичний період може практично дорівнювати 1 року, якщо тіло рухається достатньо далеко від Сонця. Б. Може, якщо планета рухається по орбіті Землі.

Відповідь. А.

7. Чи впливає на зміну пір року те, що Земля обертається на­вколо Сонця по еліпсу?

Відповідь. Орбіта Землі має невеликий ексцентриситет, то­му відстань до Сонця змінюється в межах від 147 млн. км у перигелії до 152 млн. км в афелії. Це суттєво не впливає на кількість енергії, яку отримує одиниця поверхні Зем­лі, бо більше значення має висота Сонця над горизонтом взимку та влітку, але все ж таки за рахунок того, що Зем­ля проходить перигелій своєї орбіти в січні, зима в Пів­нічній півкулі трохи м’якша, ніж у Південній, а літо — навпаки. Зате на тривалість зими та літа впливає зміна орбітальної швидкості в межах від 29,5 до 30,5 км/с, тому в Північній півкулі літо трохи довше, а у Південній півку­лі, навпаки, довшою є зима.

8. Як могла б змінитися тривалість року на Землі, якби екс­центриситет її орбіти збільшився доє = 0,5, а велика пів­вісь орбіти залишилась рівною 1 а. о.?

Відповідь. Тривалість року не зміниться, бо згідно з третім законом Кеплера період обертання планети навколо Сон­ця не залежить від ексцентриситету орбіти.

9. Чи можуть перетинатись орбіти планет Сонячної системи?

Відповідь. Орбіти великих планет Сонячної системи не пе­ретинаються. Орбіта Плутона на перший погляд перети­нає орбіту Нептуна, але орбіти цих планет лежать у різних площинах, тому перетинаються тільки їхні проекції. Ор­біти деяких астероїдів перетинають орбіти планет.

10. Які параметри слід виміряти для того, щоб обчислити, у скільки разів Сонце більше за Місяць?

Відповідь. Сонце та Місяць мають однакові кутові розміри, тому Сонце в стільки ж разів більше від Місяця, у скільки разів воно далі. Отже, слід виміряти горизонтальні пара­лакси Місяця та Сонця.

11.  Горизонтальний паралакс планети дорівнює 0,3′. Визна­чити відстань до неї в астрономічних одиницях.

Відповідь.

12.  Визначити найбільший та найменший горизонтальний паралакс Венери.

Відповідь. Найбільший горизонтальний паралакс Венери буде під час нижнього сполучення із Сонцем, а наймен­ший — під час верхнього: р₁=31,4; р₂=3,2.

13. На небі видно комету з хвостом, який простягається від горизонту до висоти 45°. Визначити довжину хвоста, як­що голова комети перебуває на відстані 1 а. о. від Землі, а хвіст є перпендикулярним до променя зору.

Відповідь. Довжина хвоста 1 а. о.

14. Скільки має тривати доба на Землі для того, щоб на еква­торі нашої планети всі тіла були в стані невагомості?

Розв’язання. 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 коливання математичного маят­ника, у якого довжина дорівнює радіусу Землі.

Відповідь. Якщо тривалість доби на Землі була б Т =5000 с = 1,4 години, то на екваторі спостерігався б стан невагомості.