Как изменяется период обращения планет по мере удаления их от солнца

1. По каким орбитам движутся планеты?

А) круговым Б) гиперболическим В) эллиптическим Г) параболическим

2. Как изменяются периоды обращения планет с удалением их от Солнца?

А) не меняются Б) уменьшаются В) увеличиваются Г) не знаю

3. Кто из ученых открыл законы движения планет?

А) Г.Галилей Б) Н.Коперник В) И.Кеплер Г) И.Ньютон

4. Чему равно значение астрономической единицы?

А) 150млн.км. Б) 149,6млн.км. В) 149,4млн.км. Г) 148,6млн.км.

5. Когда Земля вследствие своего годичного движения по орбите ближе всего к Солнцу?

А) летом Б) в перигелии В) зимой Г) в афелии

6. Смена времен года на планете происходит потому что:

А) планеты движутся вокруг Солнца

Б) планеты вращаются вокруг своей оси

В) ось вращения планеты наклонена к плоскости орбиты

Г) ось вращения планеты лежит в плоскости орбиты

7. По орбите Земля движется быстрее, если:

А) она находится ближе к Солнцу Б) она находится ближе к Луне В) ночью Г) днем

8. Укажите правильный порядок расположения планет по мере удаленности от Солнца:

А) Меркурий, Венера, Марс, Земля, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон

Б) Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон

В) Венера, Меркурий, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Нептун, Уран, Плутон

Г) Меркурий, Венера, Земля, Марс, Сатурн, Юпитер, Уран, Нептун, Плутон

9. К малым телам Солнечной системы относятся:

А) звезды Б) кометы В) астероиды Г) планеты

10. Среди планет земной группы имеет самую плотную атмосферу:

Источник

Как изменяется период обращения планет по мере удаления их от солнца

Цель работы: изучение движения тел под действием сил тяготения; проверка третьего закона Кеплера.

На смену геоцентрической системе мира, созданной в начале нашей эры Птолемеем, пришла гелиоцентрическая система, созданная Коперником. Несколько позднее немецкий астроном И. Кеплер на основе астрономических наблюдений установил законы движения планет вокруг Солнца.

Согласно 1-му закону Кеплера любая планета движется вокруг Солнца по замкнутой кривой, которая называется эллипсом (внешне похож на овал). Солнце находится в одном из фокусов этого эллипса. Эллипс имеет два фокуса: это две такие точки внутри кривой, сумма расстояний от которых до произвольной точки эллипса постоянна. Оказывается, что орбиты всех планет Солнечной системы лежат примерно в одной плоскости. Большинство планет движутся по орбитам-эллипсам, которые близки к окружностям. Лишь Марс и Плутон имеют сравнительно вытянутые орбиты.

Второй закон Кеплера устанавливает, что скорость планеты больше тогда, когда она в своем движении находится ближе к Солнцу (в так называемой точке перигелия) и меньше тогда, когда она находится на наибольшем расстоянии от Солнца (в точке афелия). Третий закон Кеплера устанавливает связь между периодом обращения планеты вокруг Солнца и ее средним расстоянием от Солнца, он применяется ко всему коллективу планет Солнечной системы.

Законы Кеплера получили свое объяснение лишь после открытия законов тяготения. Физические объекты участвуют в гравитационном взаимодействии, т.е. они притягиваются друг к другу. Гравитационное взаимодействие обладает всеобщей универсальностью: ему подвержены все материальные объекты и даже физические поля. Закон всемирного тяготения был открыт И. Ньютоном. Он утверждает, что два неподвижных точечных тела взаимодействуют друг с другом с силой, пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними, т.е.

где γ называют гравитационной постоянной. Этот закон справедлив и для взаимодействия однородных шаров, но в этом случае под r следует понимать расстояние между их центрами.

Рассмотрим движение планеты вокруг Солнца (рис. 1). Планета движется под действием силы F (силы тяготения (1)), которая действует вдоль линии, соединяющей центры тел. Движением Солнца можно пренебречь, так как его масса М гораздо больше массы планеты m. Пусть орбита планеты представляет собой окружность, тогда скорость движения планеты направлена по касательной к этой окружности и перпендикулярно действующей силе. Скорость в этом случае постоянна по величине, поэтому планета движется с центростремительным ускорением. Второй закон Ньютона для этого движения выглядит следующим образом:

Отсюда получаем, что . Период обращения планеты вокруг Солнца . Выразив из предыдущей формулы v, получаем . Возведя правую и левую части этой формулы в квадрат, после преобразований получим:

Это и есть третий закон Кеплера, который можно сформулировать следующим образом: отношение куба расстояния от планеты до Солнца к квадрату периода ее обращения вокруг Солнца есть величина постоянная, одинаковая для всех планет Солнечной системы. В случае движения по эллипсу, когда расстояние от планеты до Солнца при движении изменяется, в законе фигурирует некоторое среднее расстояние, т.е. полусумма максимального и минимального расстояний от данной планеты до Солнца. Закон Кеплера справедлив для любой планетной системы, а также для системы спутников какой-либо конкретной планеты, например, для системы спутников Юпитера или Урана. В последнем случае под М в формуле (2) понимается масса соответственно Юпитера или Урана.

Источник

Законы движения планет

В начале 17 века немецкий математик и астроном Иоганн Кеплер вывел три закона движения планет в Солнечной системе. Они были выведены на основании наблюдений за небесными телами, сделанных Браге и другими исследователями космического пространства того времени.

Первый закон Кеплера

Кеплер обратил внимание, что результаты наблюдений Браге расходятся с представлениями о круговой траектории обращения планет вокруг Солнца. Особенно это касалось Марса, чья траектория движения по наблюдения датчанина никак не могла описывать идеальный круг. Браге был очень точен в своих расчетах и сомнений в их правдивости у его последователя не возникло.

Тогда немецкий математик принял орбиты за эллипсы, у каждого из которых есть два фокуса. Это условные точки, выбранные таким образом, что сумма расстояний от них до любой точки эллипса – величина постоянная. При этом для эллиптической орбиты в одном из фокусов находится Солнце.

Форма эллипса вычисляется благодаря отношению фокального расстояния к большой полуоси орбиты. Полученное значение описывает эксцентриситет орбиты. Если он равен нулю – орбита представляет собой идеальную окружность, от нуля до единицы – эллипс различной вытянутости, больше единицы – параболу.

Второй закон Кеплера

Если орбита – это эллипс, то каким образом происходит движение небесного тела по ней? В каких отрезках орбитального пути оно ускоряется и замедляется?

Немецкий ученый обнаружил, что есть взять два любых отрезка орбитального пути, которые планета Солнечной системы проходит за одинаковые промежутки времени, провести от их концов радиус-векторы к центральной звезде, то площади полученных образований будут одинаковы. Это упрощенная формулировка второго закона.

Для того, чтобы постоянство площадей сохранялось, тело должна двигаться в разных точках орбиты с разной скоростью. Так, например, Земля в наибольшем приближении к Солнцу движется быстрее, чем в максимальном удалении от него

Третий закон Кеплера

Третий постулат о движении небесных тел в Солнечной системе как раз касается понятий перигелия и афелия. Если провести между ними условную линию, получится большая ось траектории обращения планеты. Соответственно, половина этого отрезка – большая полуось.

Кеплер на основании наблюдений вывел, что отношение полных оборотов вокруг центральной звезды для двух любых планет системы, возведенных в квадрат, всегда равняется отношению больших полуосей орбитальных путей этих тел, возведенных в куб.

Трудность в доказательстве и принятии трех законов состояла в том, что он вывел их эмпирически. Но в конце 17 века Ньютоном был открыта классическая теория тяготения. Он и помог установить правильность суждений немецкого астронома и описал движение планет по эллипсу вокруг Солнца. Ньютон установил, что кроме массы объекта и его удаления от звезды никакие другие свойства не влияют на гравитационное притяжение.

Также Ньютон внес корректировки и в третий постулат Кеплера. Он открыл, что для соблюдения соотношения необходимо учитывать массу космического объекта. Данная трактовка третьего закона помогает установить массу планеты или спутника, зная величину его орбиты и период обращения.

Законы Иоганна Кеплера помогли установить форму планетарной траектории, вычислить период обращения планет, их скорость и ее изменения по мере приближения и удаления от Солнца. Ученый вывел Землю из ранга особенных астрономических объектов системы и установил, что она подчиняется всем трем законом, как и любая другая планета нашей звездной системы.

Источник

Как изменяется период обращения планет по мере удаления их от солнца

Задание 21. Выберите верное утверждение.

1) По мере удаления от Солнца увеличивается радиус планет.

2) Планеты-гиганты характеризуются меньшей частотой вращения вокруг своей оси по сравнению с планетами земной группы.

3) По мере удаления от Солнца период обращения планет увеличивается.

4) Во времена Птолемея не были известны планеты Уран и Сатурн.

Масса, относительно*

Расстояние до Солнца, относительно *

Время обращения вокруг Солнца, земных лет

Сутки, относительно*

Плотность, кг/м3

Атмосфера, относительно*

Меркурий

отсутствует

* Параметры в таблице указаны по отношению к аналогичным данным Земли.

1) Так как все планеты примерно круглые, то их радиус будет пропорционален их объему. Из таблицы видим, что, например, планета-гигант Юпитер имеет массу 318 и плотность 1326, следовательно, ее объем равен . Теперь вычислим объем более далекой от Солнца планеты, например, Урана с массой 14,6 и плотностью 1270: . То есть с увеличением расстояния от Солнца радиус планет может и уменьшаться.

2) Планеты земной группы – это Венера, Земля, Марс. Планеты-гиганты – это Юпитер, Сатурн. Из таблицы видно, что период T их обращения вокруг своей оси (смотрим по столбцу «Сутки») заметно ниже, чем у планет земной группы. Учитывая, что частота вращения это , то для планет-гигантов имеем более высокую частоту обращения.

3) Из таблицы видно, что при увеличении расстояния планет от Солнца время их обращения вокруг Солнца увеличивается, следовательно, увеличивается и период их обращения.

4) Модель мира Птолемея содержала планету Сатурн.

Источник

Как изменяется период обращения планет по мере удаления их от солнца

В таблице приведены некоторые характеристики планет Солнечной системы.

Выберите все утверждения, которые соответствуют характеристикам планет.

1) Угловая скорость обращения вокруг Солнца у Урана больше, чем у Сатурна.

2) Чем дальше планета от Солнца, тем выше угловая скорость её вращения вокруг своей оси.

3) Объём Нептуна почти в 7 раз больше объёма Марса.

4) Вторая космическая скорость для космического корабля вблизи Меркурия составляет примерно 4,26 км/с.

5) За один сатурнианский год Венера успевает совершить почти 48 оборотов вокруг Солнца.

1) Неверно. Угловая скорость равна Период обращения Урана вокруг Солнца больше, чем у Сатурна, следовательно, угловая скорость для Урана меньше, чем для Сатурна.

2) Неверно. Угловая скорость зависит от периода обращения. У планет по мере удаления от Солнца период обращения то увеличивается, то уменьшается.

3) Неверно. Объем планеты можно считать равным объему шара Тогда

4) Верно. Вторая космическая скорость вблизи Меркурия равна

5) Верно. Число оборотов вокруг Солнца для Венеры равно

Источник