Решение географических задач по теме «Земля в космическом пространстве»

Лешан Татьяна Анатольевна,

учитель географии и экономики

МОУ  «СШ  № 16  г. Макеевки»

Решение географических задач по теме «Земля в космическом пространстве»

Задача 1. Представьте, что вы живете в городе N (66,5^о с. ш.). Определите положение Солнца 22 июня и 22 декабря, продолжительность дня 21 марта и 23 сентября.

Решение:

66,5^о с. ш. – это Северный полярный круг.

1) 22 июня – день летнего солнцестояния. На широте Северного полярного круга Солнце не заходит за горизонт (полярный день).

2) 22 декабря – день зимнего солнцестояния. На широте Северного полярного круга Солнце не появляется над горизонтом (полярная ночь).

3) 21 марта – день весеннего равноденствия, 23 сентября – день осеннего равноденствия. В эти дни на всех широтах день равен ночи (по 12 ч).

   Ответ: 22.06 – Солнце не заходит за горизонт, 22.12 – Солнце не поднимается над горизонтом, 21.03 и 23.09 – день равен ночи (12 ч).

Задача 2. Определите положение Солнца 22.06 и 22.12 в пункте, расположенном на широте 23,5^о с. ш.

Решение:

23,5^о с. ш. – это Северный тропик.

1) 22 июня – день летнего солнцестояния. На широте Северного тропика Солнце в этот день в зените (90^о).

2) 22 декабря – день зимнего солнцестояния. На широте Северного тропика в полдень Солнце будет светить под углом 43^о (90^о - 23,5^о - 23,5^о = 43^о).

Задача 3. Вы живете в городе Донецк. Определите высоту полуденного Солнца над горизонтом 22.06, 22.12, 21.03, 23.09.

Решение:

Донецк – 48^ос.ш., 38^о в.д.

Формулы: 22.06                   90о + 23,5о – широта 22.12                   90о -  23,5о – широта 21.03 и 23.09     90о -  широта

 

1) 22.06 высота полуденного Солнца = 90^о + 23,5^о – 48^о = 65,5^о

2) 22.12 высота полуденного Солнца = 90^о – 23,5^о – 48^о = 18,5^о

3) 21.03 и 23.09 высота полуденного Солнца = 90^о – 48^о = 42^о

   Ответ: 22.06 - 65,5^о ; 22.12 - 18,5^о ; 21.03 и 23.09 - 42^о – высота полуденного Солнца в городе Донецке.

Задача 4. Почему лето в северном полушарии продолжительнее, но прохладнее по сравнению с южным полушарием?

   Ответ: Земля обращается вокруг Солнца (орбитальное движение) почти по круговой орбите, проходя ее за год. При этом в январе она оказывается несколько ближе к Солнцу (147 млн. км), чем в июле (152 млн. км). Изменение расстояния до Солнца влияет на скорость обращения Земли: чем дальше от Солнца, тем меньше скорость. Поэтому в северном полушарии лето длиннее зимы, а в южном – лето короче.

Задача 5. Среднее расстояние от Земли до Солнца – 150 млн. км. За какое время пройдет это расстояние солнечный свет, если его скорость – 300 000 км/с?

Решение:

t = S : V

150 000 000 км : 300 000 км/с = 15 × 10⁷ : 3 × 10⁵ = 5 × 10² = 500 секунд

500 : 60 = 8 минут 20 секунд

   Ответ: солнечный свет проходит расстояние от Солнца до Земли за 8 минут 20 секунд.

Задача 6. От Солнца до Венеры солнечный свет проходит за 6 минут. На каком расстоянии от Солнца расположена планета Венера?

Решение:

S = V × t = 300 000 км/с × 360 с = 108 000 000 км

   Ответ: Венера находится на расстоянии 108 млн. км от Солнца.

Задача 7. Планета Земля находится ближе всего к Солнцу в январе (147 млн. км – перигелий - 3.01). Почему в это время в Северном полушарии самое холодное время года?

Ответ: Ось вращения Земли постоянно наклонена к плоскости орбиты на 66,5^о. 22.12 – день зимнего солнцестояния. В это время северный конец оси Земли отвернут от Солнца, угол падения солнечных лучей в северном полушарии наименьший. Северное полушарие получает меньше тепла и в это время там зима.

Задача 8. Определите страну, если 21 марта в ее столице в 12 ч 55 мин по киевскому времени Солнце светит на юге и находится на такой же высоте, как и на пересечении нулевого меридиана и нулевой параллели.

Решение:

Столица, которую необходимо найти, должна находиться в одном часовом поясе со столицей Украины. 12ч 55 мин – время астрономического полудня (12 ч 55 мин – 1 ч летнего времени). Столица страны должна находиться практически на экваторе, на что указывает дата 21.03 и то, что в полдень Солнце находится на такой же высоте, как и в точке пересечения нулевого меридиана и экватора. Солнце светит на юге в Северном полушарии. Всем этим условиям соответствует город Кампала – столица Уганды.

Ответ: Уганда

Задача 9. Определите высоту башни, длина тени от которой 37,5 м, а угол падения лучей солнца во время измерения составляет 60^о.

Решение:

        А                        Для решения задачи используем рисунок, где АВ – высота башни, ВС – длина ее тени.

                                   Угол АСВ = 60^о, угол ВАС = 30^о. Сторона, которая лежит против угла 60^о больше

                                   стороны, лежащей против угла 30^о ровно в два раза (60 : 30 = 2).

                                   Найдем высоту башни: 37,5 × 2 = 75 м.

     В                 С

Ответ: высота башни 75 м.

Задача 10. Определите, какую скорость должен иметь искусственный спутник Земли, чтобы зависнуть над ее поверхностью на высоте 100 км.

Решение:

Земля делает оборот вокруг своей оси за 24 ч или 24 ч × 3600 с = 86 400 с.

Скорость определяется по формуле:  V = S : t

S = 2 πr = 2 × 3,14 × (6371 + 100 км) = 40 637,88 км

V = 40 637,88 км : 86 400 с = 0,47 км/с

Ответ: 0,47 км/с

Задача 11. Расстояние от Земли до Марса составляет 0,522 астрономические единицы. За какое время космический корабль долетит от Земли до Марса, если он движется со скоростью 12 км/с?

Решение:

Астрономическая единица – единица измерения расстояний в астрономии; равна среднему расстоянию от Земли до Солнца (149,6 млн. км).

Расстояние от Земли до Марса = 0,522 × 149 600 000 км = 78 091 200 км

Время полета определяем по формуле: t = S / V

t = 78 091 200 км : 12 км/с = 6 507 600 с =108 460 мин = 1 807 ч 40 мин = 75 суток 7 ч 40 мин.

Ответ: 75 суток 7 ч 40 мин.

Задача 12. Определите, какою должна быть скорость космического корабля, если он должен долететь от Земли до Венеры за 30 суток. Расстояние между планетами составляет 41,6 млн. км.

Решение:

Скорость определяется по формуле:  V = S : t

t = 30 суток = 30 × 24 × 60 × 60 = 2 592 000 с

V = 41 600 000 км : 2 592 000 с = 16,05 км/с

Ответ: 16,05 км/с

Задача 13. За какое время искусственный спутник, запущенный с Земли, достигнет поверхности Луны (384 тыс. км), если он двигается с первой космической скоростью?

Решение:

Первая космическая скорость – 8 км/с.

Время определяем по формуле    t = S : V = 384 000 км : 8 км/с = 48 000 с = 13 ч 19 мин 48 с

Ответ: 13 ч 19 мин 48 с

Задача 14. Диаметр планеты Марс составляет 6,8 тыс. км. Во сколько раз экваториальная окружность Земли больше экваториальной окружности Марса?

Решение:

Длину окружности определим по формуле L = πd

L _Земли = 3,14 × 12 750 км = 40 035 км

L _Марса = 3,14 × 6 800 км = 21 352 км

L _Земли : L _Марса = 40 035 : 21 352 = 1,88 раза

Ответ: экваториальная окружность Земли больше экваториальной окружности Марса в 1,88 раза.

Задача 15. Приливы тормозят скорость вращения Земли вокруг своей оси на 0,0017 с/столетие. Рассчитайте продолжительность земных суток 200 млн. лет назад, если сейчас она составляет 23 ч 56 мин 04 с.

Решение:

1) Определим время, на которое были короче сутки:

0,0017 с/столетие × 200 млн. лет = 0,000017 с/год × 200 000 лет = 3400 с = 56 мин 40 с

2) Определим продолжительность суток 200 млн. лет назад:

23 ч 56 мин 04 с - 56 мин 40 с = 22 ч 59 мин 24 с

Ответ: 22 ч 59 мин 24 с

Краткое описание документа:

Предложенные материалы могут быть использованы учителями на уроках географии и во внеурочной деятельности (например, на занятиях предметного кружка) в средней и старшей школе (6-11 классы) для подготовки обучающихся к практическим работам, олимпиадам, конкурсам, а также успешного прохождения ГИА (ЕГЭ)