1000

Шпаргалка по астрономии к №24 ЕГЭ

Предпросмотр материала:

Тема 1. Планеты Солнечной системы и их спутники

 

Солнечная система ‒ это планетарная система, в центре которой находится звезда ‒ Солнце. Помимо звезды и 8 планет, в состав Солнечной системы                   входит     множество      космических      объектов     естественного происхождения: астероиды, кометы, спутники планет. Планеты ‒ космические объекты     естественного    происхождения,    вращающиеся     вокруг    Солнца, достаточно массивные, чтобы иметь форму, близкую к сферической, и за время своего существования расчистившие окрестности своей орбиты от иных объектов сопоставимых масс и размеров.

4Планеты Солнечной системы и их крупные спутники с хорошей степенью точности можно считать сферическими. Объём сферической планеты:

𝑉 = 3 𝜋𝑅3                                                                                           (1)

На рис. 1 представлено схематическое изображение движения планеты.

Углом наклона оси называется угол между осью суточного вращения и перпендикуляром к плоскости орбиты планеты (на рисунке – угол ε).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1. Орбитальное и суточное движение планеты.

Планеты вращаются вокруг своей оси. Период времени, за который планета совершает один оборот вокруг своей оси, называется сутками на данной планете. Чем длиннее сутки на планете, то есть чем больше период вращения, тем меньше её угловая скорость вращения.

Угловая скорость планеты измеряется в радианах в секунду и

вычисляется по формуле

 

𝜔 = 2𝜋                                                                                   (2)

 

Угол наклона оси вращения планеты к перпендикуляру к плоскости её орбиты определяет смену времён года на планете. При малых углах наклона (например, у Меркурия или Юпитера) смена времен года не наблюдается совсем (задача 1 п. 1, задача 2 п. 2), при углах, близких к 90° (Уран) почти везде на планете наблюдается полярная ночь (зима) или полярный день (лето).

Если известна масса планеты M, то можно найти среднюю плотность планеты:

𝜌 = 𝑀/𝑉                                                            (3) Для вычисления объёма планет Солнечной системы можно использовать формулу для объёма сферы (1). Минимальной плотностью среди всех планет, спутников и астероидов Солнечной системы из-за своей разреженной атмосферы обладает Сатурн, его плотность оценивается в 687 кг/м3.

𝑀Зная массу планеты M и её радиус R, можно найти ускорение свободного падения на поверхности планеты:

𝑔𝑝 = 𝐺 ∙ 𝑅2,                                              (4) где 𝐺 = 6.67408 × 10−11 м3 с-2 кг-1 ‒ гравитационная постоянная.

Первая космическая скорость ‒ это минимальная скорость, которую необходимо сообщить объекту, чтобы вывести его на круговую орбиту вокруг данной планеты. Первая космическая скорость, также называемая «круговой скоростью», равна

 

𝑀1𝑉 = √𝐺 𝑅 = √𝑔𝑝𝑅                                                  (5)

Все тела, обращающиеся вокруг центрального тела по круговым орбитам

(например, планеты вокруг Солнца или спутники вокруг планеты), движутся с первой космической скоростью. При расчёте круговой скорости планеты по формуле (5) за М нужно брать массу центрального тела (Солнца), а за R –

расстояние от центра Солнца до центра планеты.

Вторая космическая скорость ‒ это минимальная скорость, которую

необходимо   сообщить    объекту,   чтобы    вывести    его    на    незамкнутую (параболическую) орбиту. На такой орбите объект постепенно уйдёт от центрального тела на бесконечно большое расстояние. Вторая космическая скорость, также называемая «скоростью убегания», считается по формуле

 

𝑉 = √2𝐺 𝑅 = √2𝑔𝑝𝑅 = √2 ∙ 𝑉                                       (6)

Стоит запомнить, что вторая космическая скорость больше первой космической

скорости в √2 ≈ 1,41 раза.

Среднее расстояние от центра Солнца до орбиты Земли равно 150 млн км. Это расстояние называется астрономической единицей (а.е.) и принято за единицу измерения расстояний в пределах Солнечной системы.

Тема 2. Орбитальное движение астероидов

 

Движение планет и астероидов в Солнечной системе подчиняется законам Кеплера. Каждая планета или астероид в Солнечной системе обращается вокруг Солнца по эллиптической орбите, в одном из фокусов которой находится Солнце.

𝑐На рисунке 2 слева изображена эллиптическая орбита планеты, где a ‒ большая полуось, b ‒ малая полуось, в фокусе находится Солнце, с ‒ расстояние от центра эллипса до фокуса. Величина

𝑒 = 𝑎                                                                                       (7) называется эксцентриситетом эллипса. Чем больше значение эксцентриситета, тем сильнее орбита отличается от окружности и тем более она «вытянутая».

При эксцентриситете, равном 1, орбита превращается в незамкнутую – параболу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2. Элементы орбиты планеты.

 

Тема 3. Параметры звёзд и диаграмма Герцшпрунга–Рессела

Звёзды – это массивные небесные объекты, излучающие энергию за счёт протекающих в их ядрах реакций термоядерного синтеза. Энергетические параметры излучения звезды зависят от физических параметров звезды, таких как площадь и температура поверхности (более строго – температура фотосферы звезды; поскольку звёзды не являются твёрдыми или жидкими телами, у них нет чёткой поверхности в полном смысле этого слова). В частности,     цвет                     звезды,               определяемый    длиной    волны    максимальной интенсивности излучения, зависит от температуры излучающей поверхности.

Спектральный класс

Температура поверхности, К

Цвет

Примеры звёзд

O

30000-60000

голубой

сигма Ориона

B

10000-30000

бело-голубой

Ригель

A

7500-10000

белый

Вега, Сириус, Денеб

F

6000-7500

желто-белый

Процион

G

5000-6000

желтый

Солнце, Капелла, альфа Центавра

K

3500-5000

оранжевый

Арктур, Поллукс

M

2000-3500

красный

Бетельгейзе

По характерной температуре поверхности звёзды разделяются на семь основных спектральных классов, обозначаемых латинскими буквами O, B, A, F, G, K, M. Приведённую ниже таблицу соответствия температур и спектральных классов необходимо знать.

Последовательность спектральных классов по уменьшению температуры звёзд можно запомнить с помощью мнемонических правил на английском или русском языке (например, “Oh Be A Fine Girl, Kiss Me”, «Один Бритый Англичанин Финики Жевал Как Морковь», «О Борис Александрович, Физики Ждут Конца Мучений» – дань уважения студентов Б. А. Воронцову-Вельяминову).

Другая классификация связана со спектральными характеристиками,

определяемыми       размерами      звёзд.     Выделяются       категории      сверхгигантов (характерный радиус – более 30 радиусов Солнца, светимость – более 1000 светимостей Солнца), гигантов (характерные радиусы – от 10 до 100 радиусов Солнца, светимости – от 10 до 1000 светимостей Солнца) и карликов (радиус менее 10 радиусов Солнца, светимость меньше 10 солнечных светимостей).

Обе эти классификации хорошо отражаются на диаграмме «цвет – светимость», также называемой диаграммой Герцшпрунга – Рессела или просто Г-Р-диаграммой (рис. 3). Обычно диаграмма строится с двумя горизонтальными и двумя вертикальными осями. По горизонтальным осям откладывается спектральный класс и температура звезды, по вертикальным – светимость (в единицах светимости Солнца) и абсолютная звёздная величина.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Большая часть известных звёзд, в том числе и Солнце, лежит на диаграмме на так называемой Главной последовательности. Отдельно выделяются группы    звёзд,  образующие   области       красных          гигантов         и  сверхгигантов (правый верхний угол) и белых карликов (внизу). Звёзды правой нижней части Главной последовательности обычно называются красными карликами, звёзды левой верхней части – голубыми гигантами.

В течение своего жизненного цикла звезда перемещается по диаграмме Герцшпрунга – Рессела по сложным траекториям. Характерное время «жизненного цикла» звезды определяется её начальной массой – чем массивнее звезда, тем быстрее она эволюционирует и тем быстрее завершается её жизненный цикл. Для звёзд главной последовательности также работает правило – чем горячее звезда, тем быстрее она эволюционирует (поскольку горячие звёзды главной последовательности более массивны, чем холодные).

На земном небе звёзды образуют созвездия – характерные фигуры, известные астрономам ещё с древних времён. Созвездия – исключительно видимые объединения звёзд – звёзды одного созвездия обычно никак не связаны друг с другом и могут находиться на колоссальных расстояниях одна от другой. Исключения составляют так называемые двойные и кратные системы из нескольких звёзд, связанных между собой гравитационными силами (например, система альфа Центавра состоит из трёх звёзд).

0%

Краткое описание материала

Шпаргалка по астрономии к №24 ЕГЭ

    DOCX

03.06.2020

2574

57

Файл будет скачан в формате:

    DOCX

Краткое описание материала

Автор материала

Рочева Оксана Александровна

Рочева Оксана Александровна

учитель физики

  • На сайте: 8 лет и 10 месяцев
  • Всего просмотров: 21113
  • Подписчики: 1
  • Всего материалов: 14
  • 21113
    просмотров
  • 14
    материалов
  • 1
    подписчиков

Настоящий материал опубликован пользователем Рочева Оксана Александровна.
Инфоурок является информационным посредником. Всю ответственность за опубликованные материалы несут пользователи, загрузившие материал на сайт. Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете на материал.

ИИ для создания материалов

Создавайте материалы с ИИ

Если готовые материалы не подошли — помогут нейросети

Конспекты, тесты, презентации, рабочие листы и другие материалы по ФГОС — под ваш урок, класс и цели занятия за пару минут.

Попробовать бесплатно

Выберите инструмент

~220

Нейросети могут ошибаться. Обязательно проверяйте ответы.

Курсы по теме

Перейти в каталог курсов

Мини-курсы по теме

Перейти в каталог мини-курсов

Найдите подходящий для Вас курс

Найдите подходящий для Вас курс

В каталоге 7 585 курсов по разным направлениям

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы: