Астрофизические задачи в ЕГЭ по физике. Орлов И.О., Орлова Н.Б.

Все задачи подразумевают анализ табличных данных и конструирование выводов на их основе. Суть заданий — используя информацию из таблицы, выбрать из пяти предложенных вариантов ответов два, которые соответствуют действительности. В методическом пособии проведён разбор всех 13 представленных задач с комментариями по поводу выбора правильных вариантов. Для качественной подготовки учащихся по каждой теме также представлен минимальное теоретическое введение, необходимое для понимания темы в рамках требований итоговой аттестации по физике. Большинство элементов теории, используемой в решении приведённых задач, разбирается в рамках школьного курса физики.

Астрофизические задачи в ЕГЭ по физике. Орлов И.О., Орлова Н.Б.

Астрофизические задачи в ЕГЭ по физике. Орлов И.О., Орлова Н.Б.

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.
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 (задача 4 п. 3).
Задача № 3. Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам планет.
1) Первая космическая скорость для спутника Сатурна составляет примерно 50,2 км/с.
Вторая космическая скорость в V2 раз больше первой космической, то есть для Сатурна первая космическая скорость составит 35,49/V2=25,1 км/с. Утверждение неверное.
Примечание. Строго говоря, формулировка вопроса некорректна. «Первая космическая скорость для спутника Сатурна» — это скорость круговой орбиты тела, вращающегося вокруг спутника Сатурна. В задаче же предполагаемое тело должно вращаться вокруг самого Сатурна, так что корректной (хоть и всё ещё неверной) будет формулировка «Первая космическая скорость для Сатурна составляет примерно 50,2 км/с».
Утверждение неверное. Период обращения Урана больше, значит, его угловая скорость меньше, чем у Марса. В целом, чем дальше планета от звезды, тем меньше её угловая скорость и тем больше период её обращения (см. формулу 2).
Примечание. Строго говоря, формулировка вопроса некорректна. В астрономическом сообществе принято, что формулировка «вращение планеты» относится к суточному вращению планеты вокруг своей оси, а орбитальное движение описывается понятием «обращение планеты вокруг звезды». Корректная формулировка: «Угловая скорость обращения Урана вокруг Солнца больше, чем у Марса».
Задача №5. Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам спутников планет.
1) Первая космическая скорость для спутника Оберона составляет примерно 11 км/с.
Вторая космическая скорость в V2 раз больше первой космической, то есть для Оберона первая космическая скорость составит 725/V2=512 м/с. Утверждение неверное. 11 км/с (точнее — 11,2 км/с) — это вторая космическая скорость для Земли.
Примечание. Строго говоря, формулировка вопроса некорректна по причинам, изложенным выше для пункта 1 задачи № 3. Корректная формулировка: «Первая космическая скорость для Оберона составляет примерно 11 км/с».
Задача №8. Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам астероидов.
1) Чем дальше от Солнца располагается орбита астероида, тем больше его масса.
Утверждение неверное. Например, Аквитания дальше от Солнца, чем Веста, но по массе существенно меньше последней.
2) Астероид Геба движется по орбите Земли и представляет астероидную опасность.
Утверждение неверное. Большая полуось орбиты Земли равна 1,0 а.е., а у Гебы — 2,42 а.е. Их орбиты не совпадают и, соответственно, астероидной опасности для Земли астероид Геба не представляет.
3) Астероид Паллада вращается по более «вытянутой» орбите, чем астероид Веста.
Утверждение верное. «Вытянутость» (эллиптичность, отличие от окружности) орбиты характеризуется её эксцентриситетом (7) — чем он больше, тем более вытянутая орбита. У орбиты Паллады эксцентриситет больше, чем у Весты.
Примечание. Строго говоря, формулировка вопроса некорректна по причинам, изложенным выше для пункта 3 задачи № 3. Корректная формулировка: «Астероид Паллада обращается вокруг Солнца по более «вытянутой» орбите, чем астероид Веста».
4) Орбита астероида Юнона находится между орбитами Марса и Юпитера.
Утверждение верное. Юнона — один из крупнейших астероидов Главного пояса астероидов, а Главный пояс лежит как раз между орбитами Марса и Юпитера.
Температура поверхности Солнца — одна из справочных констант, которую школьники должны запомнить.
4) Звезда Бетельгейзе относится к красным звёздам спектрального класса М.
Утверждение верное. Температуры поверхностей звёзд от 2000 до 3500 К соответствуют спектральному классу М.
5) Звезды Денеб и Садр относятся к одному созвездию, следовательно, находятся на одинаковом расстоянии от Земли.
Утверждение неверное. Звёзды одного созвездия расположены рядом только на небесной сфере, а в трёхмерном пространстве между ними колоссальные расстояния.
Задача № 13. Выберите два утверждения, которые соответствуют диаграмме
1) Температура поверхности звёзд спектрального класса G выше температуры звёзд спектрального класса B.
Утверждение неверное. Непосредственно следует из сопоставления верхней оси (температура) и нижней оси (спектральный класс) диаграммы.
2) Звезда Альтаир имеет радиус 1,9R0, следовательно, она относится к сверхгигантам.
29
Утверждение неверное. Звезда с радиусом, равным 1,9 радиуса Солнца, относится к классу карликов, как и наше Солнце.
3) Звезда Антарес А имеет температуру поверхности 3300 К, следовательно, она относится к звёздам спектрального класса А.
Утверждение неверное. Спектральному классу А соответствуют температуры поверхностей звёзд порядка 9000 К. Звёзды с температурой поверхности около 3000 К, и, в частности, Антарес, относятся к спектральному классу M.

[свернуть]

Похожие страницы

Предложения интернет-магазинов