Практическая работа. Астрономия Практическое задание 1. Занятие 1 Задание Рассмотрите таблицу, содержащую характеристики некоторых спутников планет Солнечной системы
 Скачать 409.14 Kb.
|
|
| Название спутника | Радиус спутника, км | радиус орбиты, тыс.км | Средняя плотность, г/см3 | Вторая космическая скорость, м/с | Планета |
| Луна | 1737 | 384,4 | 3,35 | 2038 | Земля |
| Фобос | 12 | 9,38 | 2,20 | 11 | Марс |
| Европа | 1569 | 670,9 | 2,97 | 2040 | Юпитер |
| Каллисто | 2400 | 1883 | 1,86 | 2420 | Юпитер |
| Ио | 1815 | 422,6 | 3,57 | 2560 | Юпитер |
| Титан | 2575 | 1221,9 | 1,88 | 2640 | Сатурн |
| Оберон | 761 | 587,0 | 1,50 | 770 | Уран |
| Тритон | 1350 | 355,0 | 2,08 | 1450 | Нептун |
Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам планет.
1) Масса Луны больше массы Ио.
2) Ускорение свободного падения на Тритоне примерно равно 0,79 м/с2.
3) Сила притяжения Ио к Юпитеру больше, чем сила притяжения Европы.
4) Первая космическая скорость для Фобоса составляет примерно 0,08 км/с.
5) Период обращения Каллисто меньше периода обращения Европы вокруг Юпитера.
Решение.
1) Масса небесного тела равна M=43πρR3 Поскольку и радиус, и средняя плотность Луны меньше, чем у Ио, масса Луны меньше массы Ио.
Утверждение 1 неверно.
2) Ускорение свободного падения на небесном теле g=GM/R2, а вторая космическая
v2 =
скорость, поэтому можно выразить g = 
Ускорение свободного падения на Тритоне g = 
= 0.78 м/с2Утверждение 2 верно.
3) ) Сила притяжения двух небесных тел равна
Масса Ио больше массы Европы и Ио находится ближе к Юпитеру, значит, сила притяжения Ио к Юпитеру больше, чем сила притяжения Европы.Утверждение 3 верно.
4) Первая космическая скорость в
раз меньше второй. Первая космическая скорость для Фобоса 
= 8 м/с - 0,008 км/с.Утверждение 4 неверно.
5) Каллисто находится дальше от Юпитера, чем Европа, поэтому по третьему закону Кеплера период обращения Каллисто больше периода обращения Европы вокруг Юпитера.
Утверждение 5 неверно.
Задание 2. На рисунке приведено схематическое изображение солнечной системы. Планеты на этом рисунке обозначены цифрами. Выберите из приведенных ниже утверждений два верных, и укажите их номера.
1) Планетой 2 является Венера.
2) Планета 5 относится к планетам земной группы.
3) Планета 3 имеет 1 спутник.
4) Планета 5 не имеет спутников.
5) Атмосфера планеты 1 состоит, в основном, из углекислого газа.
Решение.
Цифрами на рисунке обозначены: 1) Меркурий, 2) Венера, 3) Земля, 4) Марс, 5) Юпитер, 6) Сатурн, 7) Уран, 8) Нептун.
1) Утверждение 1 верно.
2) К планетам земной группы относятся Меркурий, Венера, Земля и Марс. Юпитер — планета-гигант. Утверждение 2 неверно.
3) Земля имеет один спутник — Луну. Утверждение 3 верно.
4) На данный момент у Юпитера известно 79 спутников. Утверждение 4 неверно.
5) Меркурий практически лишён атмосферы. Утверждение 5 неверно.
Практическое занятие №2
Задание 1. Рассмотрите таблицу, содержащую сведения о ярких звездах.
| Наименование звезды | Температура, К | Масса (в массах Солнца) | Радиус (в радиусах Солнца) | Расстояние до звезды (св. год) |
| Альдебаран | 3500 | 2,5 | 43 | 65 |
| Альтаир | 8000 | 1,7 | 1,7 | 17 |
| Бетельгейзе | 3600 | 15 | 1000 | 650 |
| Вега | 9600 | 2 | 3 | 25 |
| Капелла | 5000 | 3 | 12 | 42 |
| Кастор | 10400 | 2 | 2,5 | 50 |
| Процион | 6600 | 1,5 | 2 | 11 |
| Спика | 22000 | 11 | 8 | 260 |
Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам звезд, и укажите их номера.
1) Температура поверхности и радиус Бетельгейзе говорят о том, что эта звезда относится к красным сверхгигантам.
2) Температура на поверхности Проциона в 2 раза ниже, чем на поверхности Солнца.
3) Звезды Кастор и Капелла находятся на примерно одинаковом расстоянии от Земли и, следовательно, относятся к одному созвездию.
4) Звезда Вега относится к белым звездам спектрального класса А.
5) Так как массы звезд Вега и Капелла одинаковы, то они относятся к одному и тому же спектральному классу.
Примечание: фрагмент классификации звёзд по спектральным классам:
| Спектральный класс | Температура, К | Масса (в массах Солнца) | Радиус (в радиусах Солнца) |
| B | 10000—30000 | 18 | 7 |
| A | 7500—10000 | 3,1 | 2,1 |
| F | 6000—7500 | 1,7 | 1,3 |
Решение.
1) К красным сверхгигантам относят звёзды с низкой температурой (3000—5000 K) и большим радиусом (200—1500 радиусов Солнца). Бетельгейзе попадает в эту категорию.
Утверждение 1 верно.
2) Температура на поверхности Проциона (6600 К) больше, чем на поверхности Солнца (6000 К).
Утверждение 2 неверно.
3) Звёзды одного созвездия находятся на небольших угловых расстояниях друг от друга. Расстояния звёзд до Земли не влияют на разбиение их по созвездиям.
Утверждение 3 неверно.
4) Рассмотрим фрагмент классификации звёзд по спектральным классам:
| Спектральный класс | Температура, К | Масса (в массах Солнца) | Радиус (в радиусах Солнца) |
| B | 10000—30000 | 18 | 7 |
| A | 7500—10000 | 3,1 | 2,1 |
| F | 6000—7500 | 1,7 | 1,3 |
Учитывая массу, радиус и температуру, заключаем, что Вега попадет в спектральный класс A.
Утверждение 4 верно.
5) Температуры поверхностей Веги и Капеллы сильно различаются, они относятся к различным спектральным классам.
Утверждение 5 неверно.
Задание 2.На рисунке представлена диаграмма Герцшпрунга — Рассела.
Выберите два утверждения о звездах, которые соответствуют диаграмме.
1) Плотность белых карликов существенно меньше средней плотности гигантов.
2) Звезда Канопус, поскольку её радиус почти в 65 раз превышает радиус Солнца, может быть сверхгигантом.
3) Температура звёзд спектрального класса G в 3 раза выше температуры звёзд спектрального класса А.
4) Солнце относится к спектральному классу В.
5) Звезда Альтаир имеет температуру поверхности 8000 К и относится к звёздам спектрального класса А.
Спрятать решение
Решение.
1) Как видно из диаграммы белые карлики имеют диаметр порядка 0,01 солнечного, а гиганты — 10 солнечных. Т. е. диаметр белых карликов в 1000 раз меньше, чем у гигантов. Чтобы иметь среднюю плотность меньше, чем у гигантов, массы белых карликов должны быть в миллиард (10003) раз меньше. Но это не так. Массы белых карликов сравнимы с массой Солнца, а массы гигантов только в десятки раз превышают солнечные. Таким образом, наоборот, плотность белых карликов существенно больше средней плотности гигантов. Утверждение 1 неверно.
2) Большой радиус Канопуса позволяет отнести его к сверхгигантам, для однозначного ответа необходима дополнительная информация. Утверждение 2 верно.
3) Температура звёзд спектрального класса G меньше температуры звёзд спектрального класса А. Утверждение 3 неверно.
4) Солнце с температурой поверхности 6000 К относится к спектральному классу G, а не В. Утверждение 4 неверно.
5) К классу А отностятся звезды, имеющие температуру поверхности от 7400 до 10 000 К. Звезда Альтаир, имея температуру поверхности 8000 К, относится к звёздам спектрального класса А. Утверждение 5 верно.