Масса Солнца
Масса Солнца.
Масса Солнца составляет 1,9885 · 10 30 кг или 333 082 масс Земли.
Масса и плотность Солнца:
Масса Солнца составляет 1,9885 · 10 30 кг или 333 082 масс Земли. Масса Земли при этом составляет 5,97· 10 24 кг.
Масса Солнца составляет 99,866 % от суммарной массы всей Солнечной системы.
Масса, как физическая величина, является мерой гравитационных свойств тела (гравитации, притяжения) и мерой его инертности. Соответственно различают гравитационную массу тела и инертную массу тела. В современной физике гравитационная масса и инертная масса считаются равными.
Как следствие проявления гравитационных свойств и действия закона всемирного тяготения два тела притягиваются друг к другу тем сильнее, чем больше их массы. Или чем больше масса тела, тем с большей силой она притягивает другие тела. Гравитационная масса определяет меру такого гравитационного притяжения (силы гравитационного притяжения).
Согласно закону всемирного тяготения сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m1 и m2, разделёнными расстоянием r, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния:
где G – гравитационная постоянная, равная примерно 6,67⋅10 −11 м³/(кг·с²).
При этом масса тела не зависит от скорости движения тела и остается неизменным при любых процессах.
Масса измеряется в килограммах и относится к одной из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ).
Исходя из массы Солнца, как физической величины рассчитываются и другие параметры нашей звезды: плотность, ускорение свободного падения, сила тяжести, первая космическая скорость, вторая космическая скорость и пр.
Средняя плотность Солнца (ρ) – 1,408 г/см³ или 1408 кг/м³. Для сравнения: средняя плотность Земли (ρ) – 5,5153 г/см³.
Сила тяжести и ускорение свободного падения на Солнце:
Ускорение свободного падения на Солнце (g) составляет 274 м/с 2 или 27,93 g Земли. Для сравнения: на Земле ускорение свободного падения составляет 9,81 м/с 2 и меняется от 9,832 м/с² на полюсах до 9,78 м/с² на экваторе.
Ускорение свободного падения рассчитывается по формуле:
М – масса планеты (звезды), кг,
r 2 – квадрат радиуса планеты (звезды), м.
Сила тяжести на Солнце в 27,93 раз больше, чем на Земле. Это означает, что человек, весящий 72 кг, будет весить на Солнце всего 2 010,96 кг, т.е. около 2 тонн кг. Если быть точнее, то вес человека на Земле равен 72 кг · 9,81 м/с 2 = 706,32 Н, а вес на Солнце равен 72 кг · 274 м/с 2 = 19 728 Н. В то время масса человека на Солнце (72 кг) будет одинаковой, что и на Земле (72 кг).
Вес – это сила, с которой любое тело, находящееся в поле сил тяжести (как правило, создаваемое каким-либо небесным телом, например, Землёй, Солнцем и т. д.), действует на опору или подвес, препятствующие свободному падению тела. Вес тела, покоящегося в инерциальной системе отсчёта, равен силе тяжести, действующей на тело. Сила тяжести – это сила притяжения тела к небесному телу.
Вес (сила тяжести) рассчитывается по формуле F = m·g ,
F – сила тяжести, Н,
m – масса тела, кг,
g – ускорение свободного падения, м/с 2 .
На планетах Солнечной системы человек массой 72 кг будет весить:
– на Плутоне – 4,536 кг.
Первая космическая скорость и вторая космическая скорость на Солнце:
Первая космическая скорость (v1) на Солнце равна 437 км/с. Для сравнения: первая космическая скорость на Земле равна 7,91 км/с.
Первая космическая скорость (круговая скорость) – это минимальная (для заданной высоты над поверхностью планеты) горизонтальная скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы он совершал движение по круговой орбите вокруг планеты.
Первая космическая скорость определяется массой и радиусом небесного тела, а также высотой над его поверхностью.
Первая космическая скорость вычисляется по формулам:
,
,
М – масса планеты, кг,
R – радиус орбиты, м,
R0 – радиус планеты, м,
h – высота над поверхностью планеты, м.
Вторая космическая скорость (v2) на Солнце равна 617,6 км/с. Она в 55,19 раза больше второй космической скорости на Земле. Для сравнения: вторая космическая скорость на Земле равна 11,19 км/с.
Вторая космическая скорость (параболическая скорость, скорость освобождения, скорость убегания) – это наименьшая скорость, которую необходимо придать объекту (например, космическому аппарату), масса которого пренебрежимо мала по сравнению с массой небесного тела (например, планеты), для преодоления гравитационного притяжения этого небесного тела и покидания замкнутой орбиты вокруг него.
Вторая космическая скорость определяется радиусом и массой небесного тела.
Вторая космическая скорость вычисляется по формулам:
,
.
Изменение массы Солнца:
В ядре Солнца осуществляется протон-протонная термоядерная реакция с образованием гелия-4, потому каждую секунду в излучение превращаются 4,26 миллиона тонн вещества. В среднем Солнце излучает с ветром около 1,3⋅10 36 частиц в секунду. Однако эта величина потерь ничтожна мала по сравнению с массой Солнца . Полная потеря массы Солнцем составляет за год 2 – 3⋅10 −14 солнечных масс. Потеря за 150 миллионов лет эквивалентна земной массе.
Выброс вещества из солнечной короны Солнца называют корональным выбросом массы. Выброс включает в себя плазму, состоящую в основном из электронов и протонов наряду с небольшим количеством более тяжёлых ионизированных химических элементов – гелия, водорода, кислорода и других.
Поток ионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы ), истекающий из солнечной короны со скоростью 300-1200 км/с, называемый солнечным ветром, уносится в окружающее космическое пространство.
Источник
Тест по теме «Солнце. Звёзды. Строение и эволюция Вселенной
Тест предназначен для использования на уроках физики и астрономии при проверке знаний обучающихся по теме «Солнце. Звёзды. Строение и эволюция Вселенной»
Просмотр содержимого документа
«Тест по теме «Солнце. Звёзды. Строение и эволюция Вселенной»
Солнце. Звёзды. Строение и эволюция Вселенной
1. Масса Солнца составляет… от массы всей Солнечной системы.
а) 99,9%; б) 39,866%; в) 32,31%; г) 27,46%.
2. Средний диаметр Солнца составляет … диаметров Земли.
а) 313; б) 109; в) 198; г) 998.
3. Период вращения Солнца на экваторе составляет…
а) 52,05 дней; б) 43,3 дня; в) 25,05 дня; г) 34,3 дня.
4. Количество энергии, проходящей через площадку 1м 2 , перпендикулярную солнечным лучам, за 1 с, называется…
а) солнечной постоянной; б) светимостью Солнца;
в) энергией Солнца; г) термоядерной реакцией.
5. Солнце состоит на … из водорода.
а) 27%; б) 2%; в) 72%; г) 71%.
6. Закон Стефана-Больцмана — ….
а) 
б) 
; в) 
г) 
.
7. С увеличением количества пятен на Солнце блеск звезды…
а) увеличивается; б) уменьшается; в) не изменяется; г) колеблется периодически.
8. Поток ионизирующих частиц, истекающий из солнечной короны в окружающее пространство, называется…
а) вспышкой; б) солнечным ветром; в) протуберанцем; г) факелом.
9. Небесное тело, обращающееся вокруг звезды, имеющее сферическую форму, под действием собственной гравитации, и удалившее малые тела с орбиты близкой к собственной, называется…
а) планетой; б) астероидом; в) кометой; г) метеоритом.
10. Угол под которым со звезды можно было бы увидеть большую полуось земной орбиты, называется…
а) угловым расстоянием; б) звёздным параллаксом;
в) годичным параллаксом; г) перпендикулярным параллаксом.
11. Полная энергия, излучаемая звездой в единицу времени, называется…
а) видимой звёздной величиной; б) абсолютной звёздной величиной;
в) светимостью; в) звёздной постоянной.
12. Доминирующий цвет в спектре звезды зависит от… звезды.
а) массы; б) строения; в) возраста; г) температуры.
13. В центре звезды находится…
а) зона конвекции; б) зона переноса лучистой энергии;
в) зона термоядерных реакций; г) атмосфера.
14. Звёзды по эллипсам, вращающиеся вокруг общего центра масс, называются…
а) двойными; б) переменными; в) стационарными; г) нестационарными.
15. Звёзды, которые изменяют свою светимость в результате физических процессов, происходящих в звезде, называются…
а) цефеидами; б) физически переменными;
в) затменно-переменными; г) спектрально-переменными.
16. Звезда, увеличивающая свой блеск в тысячи и миллионы раз за несколько часов, а затем тускнеющая, называется…
а) новой; б) сверхновой; в) цефеидой; г) пульсирующей.
17. Минимальный размер облака, в котором может начаться самопроизвольное сжатие определил…
а) Ньютон; б) Хабл; в) Вин; г) Джинс.
18. Когда всё ядерное топливо внутри звезды выгорает, начинается процесс…
а) постепенного расширения; б) гравитационного сжатия;
в) образования протозвезды; г) пульсации звезды.
19. Если масса звезды
а) белый карлик; б) красный гигант; в) нейтронную звезду; г) чёрную дыру.
20. Наша Галактика называется…
а) Сомбреро; б) туманность Андромеды;
в) Млечный путь; г) Конская голова.
Солнце. Звёзды. Строение и эволюция Вселенной
1. Масса Солнца составляет … масс Земли.
а) 392109; б) 332982; в) 139209; г) 99866.
2. Средний диаметр Солнца…
а) 99,866 · 10 9 м; б) 1,392 · 10 9 м; в) 3,131 · 10 9 м; г) 2,745 · 10 9 м.
3. Период вращения Солнца на полюсе составляет…
а) 52,05 дней; б) 43,3 дня; в) 25,05 дня; г) 34,3 дня.
4. Энергия, излучаемая Солнцем за 1 с. со всей поверхности, называется…
а) солнечной постоянной; б) светимостью Солнца;
в) энергией Солнца; г) термоядерной реакцией.
5. Солнце состоит на … из гелия.
а) 27%; б) 2%; в) 72%; г) 71%.
а) б) ; в) г) .
7. Возраст Солнца составляет (примерно):
а) 5 млрд. лет; б) 15 млрд. лет; в) 100 млрд лет; г) 25 млрд. лет.
8. Плотные конденсации относительно холодного вещества, которые поднимаются и удерживаются над поверхностью Солнца, называются…
а) вспышкой; б) солнечным ветром; в) протуберанцем; г) факелом.
9. Пространственно обособленный, гравитационно связанный, непрозрачный для излучения объект, в котором происходят термоядерные реакции, называется…
а) планетой; б) астероидом; в) кометой; г) звездой.
10. Расстояние до звезды можно определить по формуле…
а) 
б) 
; в) 
г) 
11. Звёздная величина, которую имела бы звезда, если бы находилась от нас на расстоянии 10 пк, называется…
а) видимой звёздной величиной; б) абсолютной звёздной величиной;
в) светимостью; в) звёздной постоянной.
12. Солнце принадлежит к спектральному классу..
а) B; б) F; в) G; г) М.
13. Вынос энергии на поверхность звезд проходит через..
а) зону конвекции; б) зону переноса лучистой энергии;
в) зону термоядерных реакций; г) атмосферу.
14. Звёзды, блеск, которых изменяется, называются…
а) двойными; б) переменными; в) стационарными; г) нестационарными.
15. Пульсирующие звёзды высокой светимости, называются…
а) цефеидами; б) физически переменными;
в) затменно-переменными; г) спектрально-переменными.
16. Звёзды, внезапно взрывающиеся и достигающие в максимуме абсолютной звёздной величины от -11 m до -21 m , называются…
а) новыми; б) сверхновыми; в) цефеидами; г) пульсирующими.
17. Гигантские молекулярные облака с массами, большими 105 масс Солнца, называются…
а) пульсарами; б) туманностями; в) галактиками; г) областями звездообразования.
18. В стационарном состоянии звезда на диаграмме Герцшпрунга-Рассела находится на…
а) главной последовательности; б) в последовательность сверхгигантов;
в) в последовательность субкарликов;
г) в последовательность белых карликов.
19. Если масса звезды 1,4 массы Солнца, при выгорании ядерного топлива, звезда превращается в…
а) белый карлик; б) красный гигант; в) нейтронную звезду; г) чёрную дыру.
Источник