Вокруг звезды массой масс солнца обращаются по круговым орбитам экзопланеты некоторые характеристики

Вокруг звезды массой масс солнца обращаются по круговым орбитам экзопланеты некоторые характеристики

Вокруг звезды массой 0,512 масс Солнца обращаются по круговым орбитам 3 экзопланеты, некоторые характеристики которых даны в таблице. Все орбиты и луч зрения лежат в одной плоскости.

Выберите два утверждения, которые соответствуют данным в условии.

1) Период обращения планеты c равен 1 году.

2) Орбитальная скорость планеты c равна средней орбитальной скорости Земли.

3) Планета c имеет наибольшую плотность.

4) При наблюдении прохождения планет по диску звезды продолжительность прохождения планеты c наибольшая.

5) При наблюдении прохождения планет по диску звезды глубина затмения планетой c (т. е. уменьшение блеска звезды) максимальна.

1) Учитывая, что орбиты планет круговые, период обращения планеты c можно найти как

Скорость обращения при этом составляет

где M — масса звезды, R — расстояние до планеты.

Тогда по отношению к периоду обращения Земли, период обращения планеты c составляет

Таким образом, период обращения планеты c равен 1 году. Утверждение 1 — верно.

2) Орбитальная скорость планеты c равна

Так как период обращения равен периоду обращения Земли, а радиус орбиты меньше, то орбитальная скорость планеты c меньше орбитальной скорости Земли. Утверждение 2 — неверно.

3) Плотность планеты может быть найдена как

Отсюда следует, что планета c имеет наибольшую плотность. Утверждение 3 — верно.

4) Продолжительность прохождения по диску звезды зависит от скорости движения планеты. Медленнее всего будет двигаться планета, которое находится дальше от звезды (см. пункт 1). Таким образом наибольшая продолжительность прохождения будет у планеты d. Утверждение 4 — неверно.

5) Глубина затмения будет больше у планеты с наибольшим радиусом. Утверждение 5 — неверно.

Источник

Вокруг звезды массой масс солнца обращаются по круговым орбитам экзопланеты некоторые характеристики

Вокруг звезды солнечного типа обращается 3 экзопланеты, некоторые характеристики которых даны в таблице.

Выберите два утверждения, которые соответствуют данным в условии.

1) У планеты b самая большая плотность.

2) При любом эксцентриситете орбиты планеты b меньшем 0,6 эта планета не пересечет круговую орбиту планеты с.

3) Планета d получает от своей звезды больше энергии, чем Земля от Солнца.

4) Вторая космическая скорость на орбите планеты c меньше, чем на орбите планеты d.

5) Звезда, вокруг которой обращаются эти экзопланеты, тяжелее Солнца.

1) Плотность планеты может быть найдена как

Отсюда следует, что наибольшую плотность имеет планета d. Утверждение 1 — неверно.

2) Из таблицы находим, что большая полуось планеты b равна 0,5 а. е., следовательно, фокальное расстояние при любом эксцентриситете меньшем 0,6 будет меньше 0,6 · 0,5 а. е. = 0,3 а. е., а максимально удаление планеты b от звезды будет меньше 0,5 а. е. + 0,3 а. е. = 0,8 а. е., и значит, эта планета не пересечёт круговую орбиту планеты с. Утверждение 2 — верно.

3) Большая полуось планеты d равна большой полуоси Земли, а радиус планеты меньше радиуса Земли, значит, планета d получает от своей звезды меньше энергии, чем Земля от Солнца. Утверждение 3 — неверно.

4) Вторая космическая скорость может быть найдена по формуле

Из отношения двух скоростей следует, что вторая космическая скорость на орбите планеты c больше, чем на орбите планеты d. Утверждение 4 — неверно.

5) Период обращения планеты вокруг звезды можно найти как

Скорость обращения при этом составляет

где M — масса звезды, R — расстояние до планеты.

Тогда по отношению к массе Солнца, масса звезды составляет

Таким образом, звезда, вокруг которой обращаются эти экзопланеты, тяжелее Солнца. Утверждение 5 — верно.

Источник

Вокруг звезды массой масс солнца обращаются по круговым орбитам экзопланеты некоторые характеристики

Как известно, Эдвин Хаббл установил, что Вселенная расширяется. Выберите два утверждения, которые правильно описывают это явление.

1) Образовавшееся во время Большого взрыва жёсткое гамма-излучение регистрируется орбитальными телескопами в виде гамма-вспышек.

2) Причиной расширения Вселенной является большое количество антиматерии в галактиках.

3) Расширение Вселенной происходит с ускорением.

4) Все звёзды в нашей Галактике удаляются от Солнца.

5) Расстояние между достаточно удалёнными друг от друга объектами Вселенной со временем увеличивается.

Расширение Вселенной — явление, состоящее в почти однородном и изотропном расширении космического пространства в масштабах всей Вселенной, выводимое через наблюдаемое с Земли космологическое красное смещение.

Проверим правильность утверждений.

1) Во время Большого взрыва плотность материи была очень высока и никакое излучение не могло ее покинуть. Утверждение 1 — неверно.

2) Расширение Вселенной — это следствие Большого взрыва, а не наличия большого количества антиматерии в галактиках. Утверждение 2 — неверно.

3) Наша Вселенная не просто расширяется, а расширяется с ускорением. Утверждение 3 — верно.

4) Звёзды Галактики не разлетаются друг от друга, а вращаются вокруг ядра Галактики. Утверждение 4 — неверно.

5) Расстояние между достаточно удалёнными друг от друга объектами Вселенной со временем увеличивается. Утверждение 5 — верно.

В настоящее время принято считать, что одним из источников энергии Солнца служит так называемый углеродный цикл синтеза гелия Этот цикл начинается с ядра углерода В результате нескольких последовательных поглощений ядром протонов и испускания позитронов (при этом образуются ядра промежуточных элементов, а также нейтрино и гамма-кванты) вновь образуется прежнее ядро и синтезируется ядро гелия

Сколько протонов поглощается и сколько позитронов испускается в ходе такого углеродного цикла? В ответе запишите число протонов и позитронов без пробелов и запятых.

При радиоактивных превращениях выполняются законы сохранения зарядового и массового чисел. Зарядовое число пишут перед обозначением элемента внизу, а массовое — перед обозначением элемента вверху.

Таким образом, в процессе углеродного синтеза, ядро атома углерода поглощает 4 протона и испускает 2 позитрона.

В настоящее время принято считать, что одним из источников энергии Солнца служит так называемый протон-протонный цикл синтеза гелия В ходе этого цикла из нескольких протонов синтезируется ядро гелия (реакция идет с образованием промежуточных ядер). При этом высвобождаются два протона и позитроны:

Сколько требуется протонов для реализации одного такого цикла и сколько испускается позитронов в ходе его протекания? В ответе запишите число протонов и позитронов без пробелов и запятых.

При радиоактивных превращениях выполняются законы сохранения зарядового и массового чисел. Зарядовое число пишут перед обозначением элемента внизу, а массовое — перед обозначением элемента вверху.

Таким образом, в процессе протон-протонного синтеза, используется 6 протонов и испускается 2 позитрона.

Аналоги к заданию № 10324: 10356 Все

Вокруг звезды массой 0,512 масс Солнца обращаются по круговым орбитам 3 экзопланеты, некоторые характеристики которых даны в таблице. Все орбиты и луч зрения лежат в одной плоскости.

Выберите два утверждения, которые соответствуют данным в условии.

1) Период обращения планеты c равен 1 году.

2) Орбитальная скорость планеты c равна средней орбитальной скорости Земли.

3) Планета c имеет наибольшую плотность.

4) При наблюдении прохождения планет по диску звезды продолжительность прохождения планеты c наибольшая.

5) При наблюдении прохождения планет по диску звезды глубина затмения планетой c (т. е. уменьшение блеска звезды) максимальна.

1) Учитывая, что орбиты планет круговые, период обращения планеты c можно найти как

Скорость обращения при этом составляет

где M — масса звезды, R — расстояние до планеты.

Тогда по отношению к периоду обращения Земли, период обращения планеты c составляет

Таким образом, период обращения планеты c равен 1 году. Утверждение 1 — верно.

2) Орбитальная скорость планеты c равна

Так как период обращения равен периоду обращения Земли, а радиус орбиты меньше, то орбитальная скорость планеты c меньше орбитальной скорости Земли. Утверждение 2 — неверно.

3) Плотность планеты может быть найдена как

Отсюда следует, что планета c имеет наибольшую плотность. Утверждение 3 — верно.

4) Продолжительность прохождения по диску звезды зависит от скорости движения планеты. Медленнее всего будет двигаться планета, которое находится дальше от звезды (см. пункт 1). Таким образом наибольшая продолжительность прохождения будет у планеты d. Утверждение 4 — неверно.

5) Глубина затмения будет больше у планеты с наибольшим радиусом. Утверждение 5 — неверно.

Рассмотрите таблицу, содержащую характеристики некоторых спутников планет Солнечной системы.

Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам планет.

1. Ускорение свободного падения на Каллисто примерно 2,44 м/с 2 .

2. Первая космическая скорость для Ио приблизительно 1810 м/с.

3. Первая космическая скорость для Европы примерно 1020 м/с.

4. Ускорение свободного падения на Титане составляет примерно 1,35 м/с 2 .

5. Чем ближе планета к Солнцу, тем больше размеры её спутников.

Ускорение свободного падения можно рассчитать по формуле

Первую космическую скорость можно рассчитать по формуле

Пользуясь данными формулами можно сделать вывод, что верными являются утверждения 2 и 4.

Ответ: 24 или 42.

Для межпланетных полётов в космосе предлагают использовать «солнечный парус» — большое зеркало, расположенное перпендикулярно солнечным лучам. При их отражении от этого зеркала возникает сила в направлении падающих лучей, которая может ускорять космический корабль. Оцените эту силу F при следующих предположениях: площадь полностью отражающего свет зеркала равна S = 1000 м 2 , а солнечная постоянная в месте нахождения корабля с зеркалом C = 1,5 кВт/м 2 . Солнечная постоянная — это энергия фотонов, падающих в единицу времени на единицу площади поверхности, перпендикулярной лучам света от Солнца.

1. Согласно определению солнечной постоянной, где n — концентрация фотонов, c — скорость света в вакууме, а E — энергия одного фотона.

2. Поскольку связь энергии E и импульса p фотона имеет вид то откуда плотность потока импульса фотонов (то есть импульс, приносимый фотонами за единицу времени к единице площади) равна

3. Согласно второму закону Ньютона, сила равна скорости изменения импульса всех фотонов, падающих за единицу времени на площадь S, то есть npc · S.

4. Поскольку зеркало полностью отражает свет, то импульс каждого фотона изменяется на 2p, и

Ответ:

Для межпланетных полётов в космосе предлагают использовать «солнечный парус» — большое зеркало, расположенное перпендикулярно солнечным лучам. При их отражении от этого зеркала возникает сила в направлении падающих лучей, которая может ускорять космический корабль. Оцените эту силу F при следующих предположениях: площадь полностью отражающего свет зеркала равна S = 30 000 м 2 , а солнечная постоянная в месте нахождения корабля с зеркалом C = 1,0 кВт/м 2 . Солнечная постоянная — это энергия фотонов, падающих в единицу времени на единицу площади поверхности, перпендикулярной лучам света от Солнца.

1. Согласно определению солнечной постоянной, где n — концентрация фотонов, c — скорость света в вакууме, а E — энергия одного фотона.

2. Поскольку связь энергии E и импульса p фотона имеет вид то откуда плотность потока импульса фотонов (то есть импульс, приносимый фотонами за единицу времени к единице площади) равна

3. Согласно второму закону Ньютона, сила равна скорости изменения импульса всех фотонов, падающих за единицу времени на площадь S, то есть npc · S.

4. Поскольку зеркало полностью отражает свет, то импульс каждого фотона изменяется на 2p, и

Ответ:

Аналоги к заданию № 11687: 11871 Все

На рисунке изображена диаграмма Герцшпрунга-Рассела. Контурами и буквами обозначены основные типы звёзд. Отдельными точками показаны звёзды. Их названия подписаны.

Исходя из данных диаграммы, выберите все верные утверждения, которые соответствуют этой диаграмме.

1) Буквой Б помечена область белых карликов.

2) Канопус — это красный карлик.

3) Солнце относится к звёздам группы В.

4) Светимость звёзд из группы Г, больше, чем звёзд из группы A.

5) 40 Эридана B — самая горячая звезда, из тех, что отмечены на этой диаграмме.

1. Неверно. Буквой Б помечена область гигантов.

2. Неверно. Канопус — сверхгигант.

3. Верно. Группа В находится на главной последовательности с диаметром, равным солнечному.

4. Неверно. Светимость (излучаемая звездой энергия в единицу времени) звёзд из группы Г меньше, чем звёзд из группы A (то есть больше абсолютная звёздная величина).

5. Верно. 40 Эридана B — самая горячая звезда, из тех, что отмечены на этой диаграмме (расположена левее остальных звёзд).

На рисунке представлена диаграмма Герцшпрунга−Рессела.

Выберите все верные утверждения о звёздах, которые соответствуют диаграмме.

1) Температура поверхности звезд спектрального класса G выше температуры звезд спектрального класса O.

2) «Жизненный цикл» звезды спектрального класса K главной последовательности более длительный, чем звезды спектрального класса B главной последовательности.

3) Звезда Арктур имеет температуру поверхности 4100 К, следовательно, она относится к звездам спектрального класса A.

4) Средняя плотность сверхгигантов существенно больше средней плотности белых карликов.

5) Радиус звезды Бетельгейзе почти в 1000 раз превышает радиус Солнца, следовательно, она относится к сверхгигантам.

1. Неверно. В верхней части диаграммы приведены данные о температурах, у звезд класса G температура ниже.

2. Верно. У звезд класса В главной последовательности впереди большой «жизненный цикл».

3. Неверно. Такая температура характерна для звёзд класса К.

4. Это верное утверждение не следует непосредственно из диаграммы.

5. Верно, это соответствует верхней правой области диаграммы.

На рисунке изображена диаграмма Герцшпрунга-Рассела. Контурами и буквами обозначены основные типы звёзд. Отдельными точками показаны звёзды. Их названия подписаны.

Исходя из данных диаграммы, выберите все верные утверждения, которые соответствуют этой диаграмме.

1) Буквой В помечена главная последовательность.

2) Цвет 40 Эридана C — красный.

3) Ориона A старше, чем Цефея.

4) Радиус Проциона B меньше, чем Альтаира.

5) Альдебаран горячее, чем Мегрец.

1. Верно. Область В попадает на главную последовательность.

2. Верно. 40 Эридана С имеет температуру порядка 300 К, соответствующую красному цвету звезды.

3. Неверно. Ориона А относится к главной последовательности и имеет диаметр, соизмеримый с диаметром Солнца. Цефея относится к сверхгигантам. Учитывая прохождение эволюции звёзд, можно сделать вывод, что Цефея старше.

4. Верно. Диаметр Проциона В порядка 0,1 диаметра Солнца, а Альтаира − соизмерим с диаметром Солнца.

5. Неверно. Температура звезды Альдебаран около 2500 К, Мегрец — порядка 3500 К.

Аналоги к заданию № 19677: 19709 Все

Длительность светового дня — это время, в течение которого из-за горизонта «высовывается» хотя бы малая часть солнечного диска. Эта величина рассчитывается для каждой точки на поверхности Земли и приводится в астрономических справочниках и календарях. Однако наблюдаемая длительность светового дня немного превышает теоретическую — табличную. Объясните, руководствуясь известными физическими законами и закономерностями, почему это происходит.

1. В вакууме солнечные лучи распространяются прямолинейно со скоростью света, причём абсолютный показатель преломления n = 1.

2. У атмосферного воздуха показатель преломления n_в немного больше единицы, и с ростом высоты над поверхностью Земли он постепенно уменьшается, стремясь к единице.

3. На «границе дня и ночи» в каждой точке Земли солнечные лучи «скользят» параллельно горизонтальной поверхности (синус угла падения α в вакууме равен единице) и, попадая в атмосферу, испытывают, согласно закону преломления света, отклонение, постепенно «загибаясь» вниз, к земле: Поскольку n_в > 1, то и угол преломления

4. Солнечные лучи, таким образом, «загибаются» за горизонт, и кусочек Солнца вечером можно видеть дольше, а утром Солнце появляется раньше, чем в отсутствие атмосферы и преломления света в ней. Это и приводит к увеличению наблюдаемой продолжительности дня.

Ответ: явление связано с преломлением солнечных лучей в атмосфере Земли

Источник