Задачи про луну физика

Задачи про луну физика

Видимое движение Луны.

Луна — ближайшее к Земле небесное тело и ее естественный спутник. Луна делает один оборот вокруг Земли за 27,3 сут. и с таким же периодом вращается вокруг своей оси, поэтому с Земли видно только одно ее полушарие. Обратную сторону Луны впервые удалось увидеть только 7 октября 1959 г., когда советская автоматическая станция «Луна-3» облетела Луну и сфотографировала ее обратную сторону, передав снимки на Землю.

Видимое перемещение Луны происходит неравномерно, потому что Луна движется в пространстве по эллиптической орбите, в одном из фокусов которой находится центр Земли. Большая полуось лунной орбиты а = 384 400 км = = 60,ЗR_⊕ (R_⊕ — радиус Земли), эксцентриситет е = 0,055.

Луна, подобно Земле, представляет собой темный непрозрачный шар, светящий отраженным солнечным светом. Солнце всегда освещает примерно половину этого шара, другая половина остается темной. Но так как к Земле обыкновенно бывают обращены и часть светлого видимого полушария, и часть неосвещенного, то Луна большую часть времени кажется нам неполной. Различают четыре основные фазы Луны: новолуние, первая четверть, полнолуние и последняя четверть.

На рисунке показаны положения Луны относительно Земли и Солнца для различных фаз.

Интервал времени между двумя последовательными новолуниями, равный 29,5 сут., получил название синодический месяц (период). Синодический месяц лежит в основе лунного календаря.

Солнечные и лунные затмения.

Периодически Луна частично или полностью заслоняет Солнце — такое явление называется солнечным затмением, оно может произойти во время новолуний. Когда Луна попадает в тень Земли, наступает лунное затмение, которое может наступить во время полнолуний. Вследствие наклона лунной орбиты к эклиптике эти явления происходят не каждый месяц, а значительно реже. На протяжении календарного года происходят от 2 до 5 солнечных затмений и от 0 до 3 лунных затмений.

Еще древние вавилоняне заметили, что все затмения повторяются в том же порядке примерно через 18 лет и 11 дней. Этот период у древних вавилонян назывался циклом Сароса (в переводе с египетского арос — повторение), им пользовались для предсказаний затмений.

Приливные явления

Под действием лунного притяжения водная оболочка Земли принимает слегка вытянутую в сторону Луны (и противоположную сторону) форму. Там, где Луна выше всего над горизонтом и где ниже всего под горизонтом, будет прилив. На восходе и заходе Луны будут наблюдаться отливы. Действительно, ближайшая к Луне точка А будет испытывать большее притяжение к Луне, чем центр Земли Е и точка С (эти силы отмечены синим цветом).

Разница сил между точками А и Е называется приливной силой (отмечена черной стрелкой), и она направлена от центра Земли к Луне. В точке В приливная сила направлена в противоположную сторону от Луны, а в точках С и D приливная сила направлена к центру Земли. Таким образом, вода под действием приливной силы будет оттекать из С и D (отлив) и собираться в А и В (прилив).

Во время приливов уровень воды плавно нарастает, достигая наибольшего значения, а затем постепенно снижается до низшего уровня. Вследствие вращения Земли приливные выступы образуются в каждый следующий момент уже в новых точках земной поверхности. Максимумы подъемов воды чередуются через определенные промежутки времени, близкие к 12 ч 26 мин.

Таким образом, в каждом месте океанского берега за 24 ч 52 мин бывают два прилива и два отлива. Максимальные приливы бывают, когда Луна находится выше всего над горизонтом и ниже всего под горизонтом. Из-за движения Луны вокруг Земли Луна проходит выше всего над горизонтом как раз через 24 ч 52 мин. Это указывает на взаимосвязь между Луной и приливами. Действительно, явление приливов вызывается притяжением Луны.

Солнце, как и Луна, также вызывает приливы. Несмотря на большую удаленность от Земли, но благодаря большой массе Солнца приливы, которые оно вызывает, всего в 2,5 раза меньше лунных.

Во время полнолуний и новолуний лунные и солнечные приливы складываются и наблюдаются самые большие приливы. Напротив, когда Луна в первой или последней четверти, во время лунного прилива будет солнечный отлив; действие Солнца вычитается из действия Луны, и приливы бывают существенно меньшими.

Луна движется вокруг Земли по эллиптической орбите. Смена лунных фаз определяется изменением вида освещенной стороны Луны. Движением Луны вокруг Земли объясняются лунные и солнечные затмения. Явление приливов и отливов обусловлено притяжением Луны и большими размерами Земли.

Астрономия. 11 класс — Конспекты по учебнику «Физика-11» (Мякишев, Буховцев, Чаругин) — Класс!ная физика

Источник

Задачи по физике на тему Луна 82

51. Период обращения Луны вокруг Земли – 27,32 суток. На сколько градусов перемещается Луна по небесной сфере за сутки? За час?
52. Орбита Луны наклонена к плоскости эклиптики примерно на 5о. В каких из перечисленных созвездиях Луна не может быть видна с Земли: Дракон, Змееносец, Лев, Секстант, Волопас, Телец, Орион, Дельфин, Кит?
53. а) В некоторый момент времени прямое восхождение Луны составляло 12h. Каким было при этом её склонение? б) Склонение Луны
-29о. Каково при этом её прямое восхождение?
54. Считая орбиту Луны окружностью с радиусом 384400 км, вычислите орбитальную скорость Луны (в км/с).
55. Масса Земли 6,0*1024 кг, радиус 6370 км. Масса Луны 7,4*1022 кг, радиус 1740 км. Каковы средние плотности этих космических тел? Как можно объяснить различие?
56. Что чаще видно на небе Луны: Солнце или Землю?
57. На какой стороне Луны – на видимой или на обратной – светлее в период лунного дня? В период лунной ночи?
58. Считается, что ровно половина лунного шара освещена Солнцем, а вторая половина находится в тени. Так ли это?
59. На какой стороне Луны – на видимой или на обратной – ночь длиннее?
60. Может ли в одном календарном месяце произойти два полнолуния? Не произойти ни одного?
61. Приход 2014 года совпал с новолунием. Нарисуйте, как выглядела Луна в момент встречи 2015 года.
62. В какой фазе Луна лучше освещает Землю — в первой четверти или в последней четверти? Ответ обоснуйте.
63. 16 января 2014 года было полнолуние. В каком созвездии была видна Луна? б) 15 апреля 2014 года было полнолуние. В каком созвездии была видна Луна?
64. Разъясните смысл народного суждения: Месяц зимой ходит, как Солнце летом.
65. В какой фазе Луна поднимается выше всего над горизонтом осенью? Весной?
66. В полночь 12-13 сентября 2006 года произошло покрытие Луной звёздного скопления Плеяды. Как при этом выглядела Луна?
67. а) В какой фазе Луна заходит около полуночи? б) Луна видна утром на юге. Какова её фаза?
68. Луна кульминировала в 3 часа по местному времени. Нарисуйте, как она при этом выглядела.
69. Можно ли с северного полюса Земли наблюдать солнечное затмение 15 ноября?
70. 21 декабря 2010 года произошло лунное затмение. В каком созвездии находилась Луна во время затмения?
71. Может ли лунное затмение произойти через неделю после солнечного затмения? Через две недели? Через месяц?
72. 20 марта 2015 года произойдёт полное солнечное затмение. Известно, что в сентябре того же года будет полное лунное затмение. Вычислите его дату.
73. Предположим, сегодня наблюдается покрытие Луной звёздного скопления Плеяды. Может ли завтра произойти затмение Солнца? Луны?
74. 10 мая 2013 года было кольцеобразное солнечное затмение. Нарисуйте, как выглядела Луна 3 мая 2013 года.
75. Опишите, какие явления могли бы увидеть наблюдатели на Луне в то время, когда на Земле наблюдается полное солнечное затмение.
76. Опишите, какие явления могли бы увидеть астронавты на Луне в то время, когда на Земле наблюдается полное лунное затмение.
77. Оцените приблизительно длину земной тени, исходя из того, что Солнце больше Земли примерно в 100 раз, а расстояние между ними составляет 150 млн. км.
78. Пользуясь результатом предыдущей задачи, вычислите диаметр земной тени на расстоянии лунной орбиты. Какова продолжительность лунного затмения в случае, если Луна проходит точно через центр тени? Диаметр Земли – 12800 км, Луны – 3500 км.
Дополнительные задачи:
79. а) Опишите видимое движение Луны для наблюдателя, находящегося на северном или южном полюсе Земли. б) Как часто могут любоваться полной Луной белые медведи?
80. Сколько времени продолжается восход Солнца на экваторе Луны?
81. Предположим, во время солнечного затмения тень Луны падает на экватор Земли под прямым углом и имеет форму круга диаметром 200 км. Какую продолжительность полной фазы затмения зарегистрирует наблюдатель в этих условиях?
82. Через какое время после полнолуния фаза Луны впервые станет равна 0,9? 0,05? (Указание. Фазой несамосветящегося небесного тела называется отношение длины освещённой части диаметра видимого диска этого тела к полной длине диаметра).

Источник

Задачи про луну физика

Земля притягивает к себе подброшенный мяч с силой 5 Н. С какой силой этот мяч притягивает к себе Землю? (Ответ дайте в ньютонах.)

Согласно третьему закону Ньютона, сила, с которой Земля притягивает мяч, равна силе, с которой мяч притягивает Землю.

Две планеты с одинаковыми массами обращаются по круговым орбитам вокруг звезды. У первой из них радиус орбиты вдвое больше, чем у второй. Каково отношение сил притяжения первой и второй планет к звезде ?

По закону Всемирного тяготения сила притяжения планеты к звезде обратно пропорциональна квадрату радиуса орбиты. Таким образом, в силу равенства масс отношение сил притяжения к звезде первой и второй планет обратно пропорционально отношению квадратов радиусов орбит:

По условию, у первой планеты радиус орбиты вдвое больше, чем у второй, то есть а значит,

Почему 1/4, а не 4??

У Вас ошибка в вычислениях. Кроме того, очевидно, что чем дальше планета, тем слабее она притягивается. Так что сразу ясно, что ответ должен быть меньше 1.

там написано, что радиус у первой планеты больше чем у второй, а по вашим записям, у первой больше

Написано верно. У первой планеты радиус обращения вокруг звезды в два раза больше чем у второй.

Две планеты с одинаковыми массами обращаются по круговым орбитам вокруг звезды. Для первой из них сила притяжения к звезде в 4 раза больше, чем для второй. Каково отношение радиусов орбит первой и второй планет?

По закону Всемирного тяготения сила притяжения планеты к звезде обратно пропорциональна квадрату радиуса орбиты. Таким образом, в силу равенства масс планет () отношение сил притяжения к звезде первой и второй планет обратно пропорционально отношению квадратов радиусов орбит:

По условию, сила притяжения для первой планеты к звезде в 4 раза больше, чем для второй: а значит,

Две планеты с одинаковыми массами обращаются по круговым орбитам вокруг звезды. Для первой из них сила притяжения к звезде в 4 раза меньше, чем для второй. Каково отношение радиусов орбит первой и второй планет?

По закону всемирного тяготения сила притяжения планеты к звезде обратно пропорциональна квадрату радиуса орбиты. Таким образом, в силу равенства масс отношение сил притяжения к звезде первой и второй планет обратно пропорционально отношению квадратов радиусов орбит:

По условию, сила притяжения для первой планеты к звезде в 4 раза меньше, чем для второй: а значит,

По условию, сила притяжения для первой планеты к звезде в 9 раза меньше, чем для второй, значит 1/9 F1=F2

В решении все правильно. А у Вас как раз получается наоборот: первую силу нужно в 9 раз уменьшить, чтобы она сравнялась со второй.

У поверхности Земли на космонавта действует сила тяготения 720 Н. Какая сила тяготения действует со стороны Земли на того же космонавта в космическом корабле, движущемся по круговой орбите вокруг Земли на расстоянии трёх земных радиусов от её центра? (Ответ дайте в ньютонах.)

По закону всемирного тяготения сила притяжения космонавта со стороны Земли обратно пропорциональна квадрату расстояния между ним и центром Земли: У поверхности Земли это расстояние совпадает с радиусом планеты На космическом корабле, по условию, оно в три раза больше Таким образом, сила тяготения со стороны Земли, действующая на космонавта на космическом корабле, в 9 раз меньше, чем у поверхности Земли, то есть

Источник

Логические задачи и головоломки

На Луне все вещи весят в 6 раз меньше, чем на Земле.
Вообразите, что на Луне существует озеро с пресной водой. На озеро спущен пароход, который в земных пресноводных озёрах имеет осадку 3 метра. Как глубоко будет сидеть наш пароход в воде лунного озера?
Заодно решите и такую задачу: где не умеющий плавать человек может утонуть скорее — в земном озере или в нашем воображаемом лунном?

Ответ: На Луне пароход станет в 6 раз легче, но и вода тоже! Если вспомните закон Архимеда, то поймёте, что осадка парохода останется прежней — 3 метра.
Для пловца также ничего не изменится. Утонуть и здесь и там одинаково легко.

Комментарии

Оставлен Гость Пнд, 05/24/2010 — 20:16

А ВОТ ДЛЯ ПЛОВЦА НИ ЧЕГО НЕ РЕШЕНО, ЕМУ ЛЕГЧЕ НА ЛУНЕ
человек плавает не только за счет силы Архимеда, но и за счет того что отталкивается от воды масса/объем которой будет такой же как и на Земле. Значит более легкий человек будет на воде держатся легче(не в 6раз,но легче).

Оставлен Гость Ср, 10/27/2010 — 14:11

Когда вы поплаваете в скафандре, тогда и скажете, легче или нет 😉

Оставлен Гость Чт, 10/15/2015 — 10:27

если гипотетически представить что на луне есть воздух с атм. давлением как на земле, то человек всё равно будет прыгать выше своего роста из-за малой гравитации, следовательно вертолёт (он же по сути пловец в воздухе который по сути жидкость как и вода) взлетит на луне быстрее чем на земле, поэтому пловцу будет труднее утонуть на луне, если конечно двигаться.

Оставлен Гость Вс, 11/14/2010 — 20:10

пловцу однозначно легче, потому-что на луне мы все становимся в 6 раз сильнее))))))) (мышечная же масса та-же)

Оставлен Гость Пт, 12/03/2010 — 23:21

Ишь ты! мышечная масса не изменяется. Так за счет чего сильнее?

Оставлен Ерванд Чт, 04/07/2011 — 14:16

Он наверное имел в виду кажущееся увеличение силы.

Оставлен Гость Пт, 12/03/2010 — 23:07

Эх! Мне бы оттолкнуться от воды! Человек плавает(не прется на дистанцию, а именно плавает, то есть не тонет) только благодаря Архимеду. Перышкин,»Физика», 7-й класс.

Оставлен Max Втр, 05/10/2011 — 11:46

в расслабленном состоянии очень маленькая часть будет находится вне воды, например на спине отдыхать — над водой только лицо (при этом в легких должно быть воздуха в среднем больше половины — меньше половины тонешь).
обычно когда плаваешь то голова торчит из воды только за счет отталкивания (при плавание на скорость погружаются почти с головой, чтоб силы не тратить).
человеку не умеющему плавать будет в 6 раз легче держатся на воде, правда если он будет паниковать и тратить всю силу то он все равно утонет.
если в скафандре то во-первых кислород не нужен, во-вторых уже не зависит умеешь плавать или нет, если тяжелее воды — утонешь.

Оставлен Ygrek Втр, 09/24/2013 — 07:53

Человек плавает . только благодаря Архимеду — фигня! А тонут люди тогда благодаря кому? Ньютону? У человека на воде плавучесть почти нулевая — набрал воздуха в грудь — рот торчит из воды, выдохнул — потонул. Чтобы рот постоянно держать над водой, нужны правильные и умелые усилия. С Архимедом лучше, чем без него, но не достаточно.

Оставлен Гость Пнд, 05/31/2010 — 16:34

Если в лунное озеро спущен пароход то его осадка будет 0 мм, так как температура на луне в ночую фазу -165°С, в дневную фазу + 130°С.
Поэтому так воды нет! Либо пар либо лед, и в том и в другом случае осадка 0мм.

Оставлен Гость Пт, 12/03/2010 — 23:19

Ступатто бамбино. С тобой ни одну задачу решить нельзя. Желаю,чтоб твой начальник так принимал у тебя работу — вот тут написано, установить клеммы. Ты их не установил , а закрепил. Денег не получишь

Оставлен Гость Сб, 09/25/2010 — 15:09

пловцу будет проще потому что поверхностное натяжение останется таким же, а тяга, необходимая для удержания на воде будет меньше

Оставлен Гость Пт, 12/03/2010 — 23:16

Ух! Будем воевать с поверхностным натяжением. ПОБЕДИМ. А где украдем тягу? Люди — речь не об этом. Труп не тонет до тех пор (и корапь тоже), пока архимедова сила способна скомпенсировать силу притяжения к Земле. Не путать с ВЕСОМ! Земля тащит тело к себе. Ежли есть опора, то она сопротивляется, и сила сопротивления и есть вес тела. А сила притяжения к Земле, Луне — закон всемирного тяготения. Масса Луны меньше, сила притяжения — тоже. Так Архимеду все равно — важен не обьем жидкости, не масса — а вес. В 6 раз уменьшился вес прэдмэтов. В 6 раз уменьшилась сила притяжения. В итоге корапь не сместилс по вертикали ни на миллиметр.

Оставлен Гость Ср, 05/23/2012 — 00:41

«где не умеющий плавать человек может утонуть скорее»

Источник