Tétel: Csillagászat.
Osztály: 10 -11
Tanár: Elakova Galina Vladimirovna.
Munkavégzés helye: MBOU "Secondary School No. 7" Kanash, Csuvas Köztársaság
Teszt a következő témában: "A bolygók látszólagos mozgása."
A teszt tematikus ellenőrzése történhet szóban vagy írásban, frontálisan vagy csoportosan, különböző szintű képzéssel. Egy ilyen ellenőrzés időtakarékos és egyéni megközelítést biztosít.
Ez a teszt lehetővé teszi a tanulók felkészültségének gyors és objektív felmérését, a gyakori hibák azonosítását és a tudásbeli hiányosságok azonosítását. A teszt 10 kérdést tartalmaz, minden kérdésre több válasz is tartozik, amelyek közül a tanulóknak ki kell választani a megfelelőt. Figyelembe véve az osztály heterogenitását és a tanulók egyéni képességeit, a tanár néhány feladatot szelektíven ajánlhat fel. A tanév során a tanuló egyik nehézségi szintről a másikra, magasabbra léphet. A tesztet úgy tervezték, hogy 10-15 percen belül lezajlik. A tesztfeladatok teljesítésekor a tanulóknak a tankönyvben megadott alkalmazásokat kell használniuk, és a táblázatokból ki kell venniük a feladatok megoldásához szükséges mennyiségeket. A tesztdolgozatokban található feladatok és feladatok a program által megkívánt készségek fejlesztését, valamint azok fejlettségi fokának és a hallgatók tudásszintjének nyomon követését célozzák a csillagászati szak főbb kérdéseivel kapcsolatban. A tanulók tudását a teszteredmények alapján az alábbi skála segítségével lehet felmérni:
5-ös pontszámot adunk, ha a helyes válaszok száma 8-tól 10-ig terjed;
„4” értékelés - 6-tól 7 feladatig;
pont „3” - 4-5 feladatból.
A 9-10. feladatok erős tanulóknak és csillagászati olimpiákra való felkészülésnek készültek.
Opcióén :
1. Milyen bolygók figyelhetők meg oppozícióban? Melyik nem tud?
A) A külső bolygók képesek. A belsők (Vénusz és Merkúr) nem.
B) A külső bolygók nem. A belsők (Vénusz és Merkúr) képesek.
C) A belső és a külső bolygók is képesek.
2. Milyen konfigurációban és miért a legkényelmesebb a Mars megfigyelése?
A) A Mars megnyúlások közelében figyelhető meg a legjobban.
B) Ellenállásnál, mivel ekkor van a legközelebb a Földhöz, a teljes megvilágított félteke feléje fordul, és egész éjjel látható.
C) Keleti megnyúlással a Mars nyugaton röviddel napnyugta után, nyugati megnyúlással - keleten röviddel napkelte előtt látható.
3. Milyen konfigurációban lehetnek belső és külső bolygók?
A) Jupiter és Szaturnusz.
B) Minden bolygó lehet alsóbbrendű együttállásban.
C) Minden bolygó lehet felsőbbrendű együttállásban.
4. Mi okozza a Nap megfelelő felemelkedésének és deklinációjának változását az év során?
A) A jobb felemelkedés változása a Föld éves forradalma miatt következik be, a deklináció változása pedig forgástengelyének dőléséből adódik.
B) A jobb felemelkedés változása a Föld napi forgása, a deklináció változása pedig forgástengelyének dőlése miatt következik be.
B) Nincs helyes válasz.
5. A bolygó a Bak csillagképben található. Magyarázza el, láthatja-e a Föld északi sarkán tartózkodó megfigyelő?
A) Igen, mivel a Bak csillagkép teljes egészében a csillagos égbolt északi féltekén található.
B) Nem, mivel a Bak csillagkép teljes egészében a csillagos égbolt déli féltekén található.
C) Nem, mivel a Bak csillagkép minden szélességi fokon nem áll be.
6. Ha elképzeled magad a Nap északi pólusán, akkor a bolygók melyik irányba fognak forogni körülötte - az óramutató járásával megegyező vagy ellentétes irányba?
A) Az óramutató járásával ellentétes irányba.
B) Az óramutató járásával megegyező irányban.
7. A Mars 1959-ben közvetlenül áthaladt a Skorpió, Szűz, Oroszlán, Rák, Ikrek, Bika, Kos csillagképeken. Melyik irányba haladt - Skorpióból Kosba vagy Kosból Skorpióba?
A) A Skorpiótól a Kosig.
B) Kostól a Skorpióig.
8. Milyen gyakran ismétlődnek a Mars oppozíciói, amelynek sziderikus periódusa
1,9 év?
A) 12 éves.
B) 1 év.
B) 2,1 év.
9. Mekkora a Jupiter forradalmának sziderikus periódusa, ha szinodikus periódusa 400 nap?
A) 11,4 év
B) 2,1 év
B) 3 év.
10. Határozza meg, hogy a Naprendszer tömegközéppontja a Napon belül vagy kívül van-e, figyelmen kívül hagyva a Jupiter kivételével az összes bolygó tömegét. A Nap tömege 1050-szerese a Jupiter tömegének. Ismeretes, hogy a Nap átmérője 108-szor kisebb, mint a Nap és a Föld távolsága, a Nap és a Jupiter távolsága pedig 5,2-szer nagyobb, mint a Nap és a Föld távolsága (5,2 AU). A Nap és a Föld távolsága 147 100 000 km.
OpcióII :
1. Mely bolygók nem lehetnek alsóbbrendű együttállásban?
A) A belső bolygók (a Vénusz és a Merkúr kivételével) nem lehetnek alsóbbrendű együttállásban.
B) A külső bolygók (a Vénusz és a Merkúr kivételével) nem lehetnek alsóbbrendű együttállásban.
C) Nem lehet minden bolygó alsóbbrendű együttállásban.
2. Milyen bolygók lehetnek felsőbbrendű együttállásban?
A) Csak a külső bolygók (a Vénusz és a Merkúr kivételével) nem lehetnek felsőbbrendű együttállásban.
B) Csak a külső bolygók (a Vénusz és a Merkúr kivételével) lehetnek felsőbbrendű együttállásban.
C) Nem lehet minden bolygó felsőbbrendű együttállásban.
3. Milyen bolygók láthatók a Holddal együtt telihold idején?
A) Telihold közelében, azaz. szembenállásnál csak a külső bolygók láthatók.
B) Telihold közelében, i.e. szembenállásnál csak a belső bolygók láthatók.
B) Szaturnusz, Jupiter, Vénusz.
4. Hol van a földgömbön a nappal egyenlő az éjszakával egész évben? Miért?
A) A Föld egyenlítőjénél, mivel itt a Nap napi útját mindig pontosan a felére osztja a horizont.
B) Az északi sarkon, mivel ott a Nap mindig a zenitjén van.
B) A sarki körökön túl, ahol az összes csillag egyszerre kel fel és nyugszik.
5. Mennyi idő után ismétlődnek meg a Vénusz Földtől való maximális távolságának pillanatai, ha sziderális periódusa 225 nap?
A) 500 nap.
B) 587 nap.
B) 225 nap.
6. A belső bolygóknak - Merkúrnak és Vénusznak - vannak fázisai, megfigyelhetők a külső bolygókon?
A) A külső bolygóknak nincsenek fázisai.
B) A külső bolygók közül a fázisok csak a Marson észlelhetők.
C) Minden külső bolygónak vannak fázisai.
7. Mekkora a Vénusz Nap körüli keringésének sziderális periódusa, ha a Nappal való felsőbbrendű konjunkciói 1,6 évente ismétlődnek?
A) 2 év
B) 1,5 év
B) 0,61 év (vagy 223 nap).
8. Egy év a Merkúron 88 földi napig tart, a tengelye körüli forgási periódus pedig 58,7 földi nap (a forgásirányok megegyeznek). Keresse meg a napsugárzás napjának hosszát a Merkúron .
F) 75 nap.
B) 176 nap.
B) 200 nap
9.Íme két részlet egy Marsról szóló történetből: „Vovka az eget kutatta a szemével. A lágyzöld szépségű Vénusz azonnal feltűnt. És itt van, egy régi barát - Mars. Ma különösen piros. És mint mindig a helyszínen...” „A békésen alvó városok, falvak felett... mint mindig, a helyükön lógott a lángoló Mars, a háború szimbóluma.” Mi igaz ezekben a leírásokban és mi ellentétes a valósággal?
A) A Marsnak nincs állandó helye az égen, és nem csillag. A Vénusz időnként zöldes színű.
B) A Marsnak nincs állandó helye az égen, és nem csillag.
C) A Marsnak nincs állandó helye az égen, és nem csillag. A Vénusz soha nem zöldes színű.
10. Köztudott, hogy a belső bolygók éjfélkor nem figyelhetők meg. Miért?
Válaszok:
Opcióén : 1 –A; 2 – B; 3 - B; 4 - A; 5 – B; 6 – A; 7 – B; 8 – B; 9-A
OpcióII : 1 – B; 2 – B; 3 – A; 4 – A; 5-B; 6 – B; 7 – B; 8 – B; 9 – A.
Jegyzet:
Opcióén :
A 8. probléma megoldása:
Meg kell találnunk ennek a (felső) bolygónak a szinódusi időszakát. Ehhez az = képletet használjuk 
- 
vagy S= 
= 
= 2,1 év.
A 9. probléma megoldása:
T= 
= 
nap = 11,4 év.
A 10. probléma megoldása: Ha a Jupiter kivételével az összes bolygót figyelmen kívül hagyjuk, akkor a Naprendszer tömegközéppontja a Nap-Jupiter rendszer tömegközéppontja, amely a Nap középpontjától távol helyezkedik el.
A Nap sugara valamivel kevesebb, mint 700 ezer kilométer. Látható, hogy a feltételben megfogalmazott feltételezések keretein belül a Naprendszer tömegközéppontja a Napon kívül van, bár annak felszínéhez közel.
OpcióII :
Az 5. probléma megoldása: Egy idő után, amelyet szinódikus periódusnak neveznek, minden bolygókonfiguráció megismétlődik, beleértve ezt is - a felsőbb kötőszót:
S = T T 3 /T 3 Éjfélkor a Nap 90º-ra van a horizonttól, a Merkúr és a Vénusz pedig legfeljebb 28º és 48º-ra van a Naptól. Ezért éjfélkor az égbolt nappali felén kell lenniük.
Irodalom:
1. B.A. Voroncov - Vilyaminov, E.K. Strout; "Astronomy", "Drofa" kiadó.
2. Levitan E.P., 2Astronomy”, M.: „Enlightenment”, 1994.
3. Malakhova G.I., Strout E.K., „Didactic material on astronomy”, M.: „Prosveshchenie”, 1989.
4. Moshe D.: „Csillagászat”: Könyv. diákok számára. Fordítás angolból/Szerk. A.A. Gurshtein. – M.: Felvilágosodás.
5. Orlov V.F. „300 kérdés a csillagászatról”; M.: "Prosveshcheniye" kiadó, 1967.
6. Perelman Ya.I.; „Szórakoztató csillagászat”, D.: VAP, 1994.
Összességében a Földről szabad szemmel 5 csillagot figyelhet meg, ahol valójában élünk. Ezek olyan bolygók, mint a Vénusz, a Mars, a Merkúr, a Jupiter és a Szaturnusz. Egyesek azonban azt állítják, hogy még az Uránuszt és a Neptunuszt is megfigyelték. Hogy valóban van-e ilyen különleges látásmódjuk, azt nem tudni, szóval fogadni kell a szót.Megfigyelési utasítások
Nézzük először a szép és gyönyörű Vénuszt. Számunkra ez a harmadik legfényesebb objektum a Naprendszerben. Az első kettő a Nap és a Hold. A Vénuszt mindenki látta, aki legalább reggel vagy este az ég felé emelte a szemét. Ez az egyetlen csillag, amely hajnalban megfigyelhető ebben a fényben, a többi nem látható a szemünknek. Időnként, az időjárástól függően, mérsékelt időben napközben is megfigyelhető. Ez gyakrabban történik késő tavasszal és kora nyáron, szükség van arra, hogy a nap fényesen sütjön, és ebben az évszakban a Vénusz sokkal magasabban legyen a horizont felett, mint az év más időszakaiban.
A titokzatos Mars is jól látható az égen, de a „konfrontáció” idején is figyelni kell rá. Ekkor látszólagos mérete egyszerre többszörösére nő. 17 évente egyszer a legközelebbi megközelítés történik, és akkor ennek a csillagnak a megfigyelése ideálisnak tekinthető. Ezenkívül, ha az égen keressük, az időjárásnak jónak kell lennie, ez a bolygó folyamatosan mozog az éjszakai égbolton. Színe vörös és narancssárga árnyalatú. Úgy tűnik, a következő bolygó a hatalmas Jupiter. Kevésbé látható, mint a Vénusz, de jól látható is. A Jupiter élénksárga színű, és jól látható az „ellenállás” idején, amikor a csillag a lehető legközelebb kerül a Földhöz. Aztán a bolygó szinte azonnal megjelenik az éjszaka beálltával, néha ez alkonyatkor is lehetséges. Ebben az időben érdemes megfigyelni a Vénusz ebben a napszakban. Amikor már mély az éjszaka, a Jupiter a déli oldalon van, magasan az égen. Ha ismeri magát a bolygót, nehéz összetéveszteni egy közönséges csillaggal, a Jupiter méretével és élénksárga színével kiemelkedik a többi közül.
A Merkúr van a legközelebb Földünkhöz, de kicsi, ezért nem olyan látható, mint a fent leírt csillagok. De így is könnyen megfigyelhető, mert fényes. Ezt nem lehet olyan gyakran megtenni, mint szeretnénk, mivel a Merkúr túl közel van a Napunkhoz. Amely elrejti a bolygót sugaraival, ezért időt kell szánni a bolygó megfigyelésére. Ezt akkor kell megtenni, ha a Merkúr nagyon messze van a fényes csillagtól. Ősszel napkeltekor, tavasszal napnyugta után 30 perccel figyelhető meg.
A Szaturnuszt a maximális közeledés idején is tanulmányozni kell, néha még jobban észrevehető, mint az összes korábbi. Ez a kialakult sajátos gyűrűknek köszönhető, amelyek a Napunkból érkező fényt tükrözik. A Földről ez a csillag fehér fényes pontnak tűnik.
A Földről a Nappal ellentétes irányokból látható. A bolygók oppozíciói csak az ún. a felső bolygók - Mars, Jupiter stb. A bolygók oppozíciója során a bolygók retrográd mozgása figyelhető meg (a Naphoz viszonyított kisebb szögsebességük miatt, mint a Földé).
. 2000 .
Nézze meg, mi a „BOLYGÓK ELLENZÉSE” más szótárakban:
A bolygók oppozíciói, a bolygók helyzete, amelyben a Földről a Nappal ellentétes irányban láthatók. A bolygók oppozíciói csak az ún. a Mars felső bolygói, a Jupiter stb. A bolygók szembenállása során visszalépés figyelhető meg... ... Enciklopédiai szótár
A bolygók helyzete a Földről a Nappal ellentétes irányban. Csak a felső bolygókon lehetséges. P. p.-vel visszafelé mozgásuk figyelhető meg... Csillagászati szótár
Ugyanaz, mint a bolygók szembenállása. * * * BOLYGÓK ELLENZÉSE BOLYGÓK ELLENZÉSE, ugyanaz, mint a bolygók oppozíciói (lásd BOLYGÓK ELLENZÉSE) ... Enciklopédiai szótár
Ugyanaz, mint a bolygóellenállások... Nagy enciklopédikus szótár
A bolygók csillagokhoz viszonyított, a Földről látható mozgása keletről nyugatra, a Nap körüli forgásuk irányával ellentétes irányban. A bolygók retrográd mozgása a bolygó és a Föld mozgásának következménye a pályájukon. Megfigyelték a felső bolygók közelében...... Enciklopédiai szótár
A bolygók látszólagos mozgása keletről nyugatra, ellentétes a Nap körüli forgásuk irányával. A bolygók retrográd mozgása a bolygó és a Föld mozgásának következménye a pályájukon. A bolygó oppozíciója közelében megfigyelték a felső... ... Nagy enciklopédikus szótár
A bolygók csillagokhoz viszonyított, Földről látható mozgása keletről nyugatra, vagyis a bolygók Nap körüli forgási irányával ellentétes irányba. Indoklás P. d. abban rejlik, hogy egy földi megfigyelő az űrben mozog... ...
A bolygók csillagokhoz viszonyított, Földről látható mozgása keletről keletre, a Nap körüli forgásuk irányával ellentétes irányban. P. d. o. a bolygó és a Föld mozgásának következménye. Megfigyelve a tetején. bolygók ellenzék közelében és ... ... Természettudomány. Enciklopédiai szótár
A bolygók csillagokhoz viszonyított, Földről látható mozgása, nyugatról keletre, vagyis a Nap körüli tényleges forgásuk irányába. A felső bolygók oppozíció közelében, az alsók pedig alsóbbrendű konjunkció közelében jelennek meg a Földről... ... Nagy szovjet enciklopédia
A csillagászatban a bolygók, a Hold és a Naprendszer egyéb testeinek jellemző helyzete a Földhöz és a Naphoz viszonyítva. Az úgynevezett alsóbbrendű bolygók (Merkúr és Vénusz) esetében megkülönböztetünk felső és alsó bolygókonjunkciókat, keleti és nyugati megnyúlásokat; Mert…… Enciklopédiai szótár
A bekezdés tanulmányozása után megtanuljuk:
- hogy a Naprendszer bolygói a Kepler-törvények szerint mozognak;
- az egyetemes gravitáció törvényéről, amely az összes kozmikus test mozgását szabályozza – a bolygóktól a galaxisokig.
Bolygókonfigurációk
A bolygókonfigurációk meghatározzák a bolygók elhelyezkedését a Földhöz és a Naphoz képest, és meghatározzák láthatóságukat az égen. Minden bolygó visszaverődő napfénytől világít, így a Földhöz legközelebb eső bolygó látható a legjobban, feltéve, hogy a nappali, napsütötte féltekét felénk fordítjuk.
ábrán. A 4.1. ábra a Mars (M1) oppozícióját (OS) mutatja, vagyis azt a konfigurációt, amikor a Föld ugyanazon a vonalon van a Mars és a Nap között. Ellentétben a bolygó fényessége a legnagyobb, mert a teljes nappali félteke a Föld felé néz.
A két bolygó, a Merkúr és a Vénusz pályája közelebb van a Naphoz, mint a Földhöz, így nincsenek egymással szemben. Abban a helyzetben, amikor a Vénusz vagy a Merkúr a legközelebb van a Földhöz, nem láthatók, mert a bolygó éjszakai féltekéje felénk fordul (4.1. ábra). Ezt a konfigurációt nevezzük alsóbbrendű konjunkciónak a Nappal. Felső konjunkcióban a bolygó szintén nem látható, mert fényes Nap van közte és a Föld között.
Rizs. 4.1. A Vénusz és a Mars konfigurációi. A Mars ellenzéke - a bolygó a Földhöz legközelebb van, egész éjjel látható a Nappal ellenkező irányban. A Vénusz a legjobban este a keleti megnyúlásnál látható a Naptól B 1 balra, és reggel a nyugati megnyúláskor a Nap B 2 jobb oldalán.
A Vénusz és a Merkúr legjobb látási feltételei az elongációnak nevezett konfigurációkban adódnak. A keleti megnyúlás (EE) az a helyzet, amikor a bolygó látható az esti órákban B 1 a Naptól balra. A Vénusz nyugati megnyúlását (WE) reggel figyeljük meg, amikor a bolygó a Naptól jobbra látható a B 2 égbolt keleti részén.
Fényes bolygók konfigurációi
Jelmagyarázat: PS - ellenzék, a bolygó egész éjjel látható; Sp - kommunikáció a Nappal, a bolygó nem látható; (VE) - keleti megnyúlás, a bolygó este látható a horizont nyugati részén; WE - nyugati megnyúlás, a bolygó reggelente látható az égbolt keleti részén.
A bolygóforradalom sziréális és szinódusi időszakai
Csillagképpel kapcsolatos A keringési periódus határozza meg a testek mozgását a csillagokhoz képest. Ez az az idő, amely alatt a bolygó keringő pályáján teljes körforgást végez a Nap körül (4.2. ábra).
Rizs. 4.2. A Mars Nap körüli forradalmának sziderális periódusának megfelelő utat egy szaggatott kék vonal, a szinódikus időszakot pedig egy szaggatott piros vonal jelzi.
zsinati A forradalom időszaka határozza meg a testek mozgását a Földhöz és a Naphoz képest. Ez egy olyan időszak, amely alatt a bolygók azonos szekvenciális konfigurációi figyelhetők meg (ellenállás, együttállás, megnyúlás). ábrán. 4.2 pozíciók N-W 1 -M 1 és N-3 2 -M 2 - a Mars két egymást követő oppozíciója. A bolygó szinodikus S és sziderális T forradalmi periódusai között a következő összefüggés van:
ahol T = 1 év - 365,25 nap - a Föld Nap körüli forgásának periódusa. A (4.1) képletben a „+” jelet a Vénuszra és a Merkúrra használják, amelyek gyorsabban keringenek a Nap körül, mint a Föld. Más bolygók esetében a „-” jel használatos.
Kepler törvényei
Johannes Kepler (4.3. ábra) megállapította, hogy a Mars ellipszisben kering a Nap körül, majd bebizonyosodott, hogy más bolygók is rendelkeznek elliptikus pályával.
Rizs. 4.3. I. Kepler (1571-1630)
Kepler első törvénye. Minden bolygó ellipszisben kering a Nap körül, és a Nap ezen ellipszisek egyik gócában található (4.4., 4.5. ábra).
Rizs. 4.4. A bolygók ellipszisben keringenek a Nap körül. AF 1 =F min - perihéliumban; BF 1 =F max - az aphelionban
Kepler első törvényének fő következménye: a bolygó és a Nap távolsága nem marad állandó, és a határokon belül változik: r max ≤ r ≥ r min
A pálya A pontját, ahol a bolygó a legrövidebb távolságra megközelíti a Napot, perihéliumnak (görögül peri - helios közelében - Nap), a bolygó pályájának a Nap középpontjától legtávolabbi B pontját pedig aphelionnak ( görögül aro – távol). A perihéliumnál és az aphelionnál a távolságok összege megegyezik az ellipszis AB nagytengelyével: r max + r min = 2a. A Föld keringésének félnagy tengelyét (OA vagy OB) ún csillagászati egység. 1 a. e = 149,6x10 6 km.
Rizs. 4.5. Hogyan rajzoljunk helyesen ellipszist
Az ellipszis megnyúlásának mértékét az e excentricitás jellemzi - a 2c fókuszok távolságának és a 2a főtengely hosszának aránya, azaz e = c/a, 0 A Föld pályája kis excentricitású e = 0,017, és szinte nem különbözik a körtől, ezért a Föld és a Nap távolsága az r min = 0,983 a tartományban változik. azaz perihéliumnál r max =1,017 a. azaz az aphelionnál. A Mars pályájának excentricitása nagyobb, 0,093, így a Föld és a Mars távolsága az ellenállás során eltérő lehet - 100 millió km-től 56 millió km-ig. Számos kisbolygó és üstökös pályája jelentős excentricitással rendelkezik (e = 0,8...0,99), némelyikük metszi a Föld és más bolygók pályáját, így e testek ütközése során időnként űrkatasztrófák következnek be. A bolygók műholdai is elliptikus pályán mozognak, minden pályán a megfelelő bolygó középpontja áll. Kepler második törvénye. A bolygó sugárvektora egyenlő időszakokban egyenlő területeket ír le. Kepler második törvényének fő következménye, hogy a bolygó keringése során nemcsak a bolygó Naptól való távolsága változik az idő múlásával, hanem lineáris és szögsebessége is. A bolygó sebessége a perihéliumban a legnagyobb, amikor a legkisebb távolság a Naptól, és a leglassabb az aphelionban, amikor a távolság a legnagyobb. Kepler második törvénye tulajdonképpen az energiamegmaradás jól ismert fizikai törvényét határozza meg: a kinetikus és a potenciális energia összege zárt rendszerben állandó érték. A kinetikus energiát a bolygó sebessége, a potenciális energiát pedig a bolygó és a Nap távolsága határozza meg, ezért a Naphoz közeledve a bolygó sebessége megnő (4.6. ábra). Rizs. 4.6. A Naphoz közeledve a bolygó sebessége nő, távolodáskor pedig csökken. Ha Kepler első törvényét meglehetősen nehéz tesztelni iskolai körülmények között, mert ehhez télen-nyáron meg kell mérni a Föld és a Nap közötti távolságot, akkor Kepler második törvényét bármelyik diák tesztelheti. Ehhez meg kell győződnie arról, hogy a Föld sebessége egész évben változik. Az ellenőrzéshez használhatja a szokásos naptárat, és kiszámíthatja a félév időtartamát a tavaszi napéjegyenlőségtől az őszi napéjegyenlőségig (03/21-09/23), és fordítva, 09/23-tól 03/21-ig. Ha a Föld állandó sebességgel keringne a Nap körül, akkor ezekben a félévekben a napok száma ugyanannyi lenne. De Kepler második törvénye szerint a Föld sebessége télen nagyobb, nyáron kisebb, így a nyár az északi féltekén valamivel tovább tart, mint a tél, a déli féltekén pedig éppen ellenkezőleg, a tél valamivel hosszabb, mint a nyár. Kepler harmadik törvénye. A bolygók Nap körüli keringési periódusainak négyzetei a pályájuk félnagytengelyeinek kockáihoz kapcsolódnak. ahol T 1 és T 2 bármely bolygó sziderális forgási periódusa, és ezek a bolygók keringésének félig fő tengelyei. Ha meghatározza egy bolygó vagy aszteroida pályájának félig fő tengelyét, akkor Kepler harmadik törvénye szerint kiszámíthatja ennek a testnek a forgási periódusát anélkül, hogy megvárná, hogy teljes körforgást hajtson végre a Nap körül. Például 1930-ban felfedezték a Naprendszer új bolygóját - a Plútót, amelynek keringési fél-főtengelye 40 AU. Vagyis azonnal meghatározták ennek a bolygónak a Nap körüli forradalmának időszakát - 248 év. Igaz, 2006-ban a Nemzetközi Csillagászati Unió kongresszusának határozata értelmében a Plútó a törpebolygók státuszába került, mert pályája metszi a Neptunusz pályáját. Rizs. 4.7. A megfigyelések alapján meghatározták a Plútó pályájának félnagy tengelyét. A Föld keringésének 4.2 szerinti paramétereit figyelembe véve T 2 = 248 l-t kapunk. Kepler harmadik törvényét az űrhajózásban is alkalmazzák, ha meg kell határozni a műholdak vagy űrhajók Föld körüli forgási idejét. A nagy angol fizikus és matematikus, Isaac Newton bebizonyította, hogy a Kepler-törvények fizikai alapja az egyetemes gravitáció alaptörvénye, amely nemcsak a bolygók mozgását határozza meg a Naprendszerben, hanem meghatározza a csillagok kölcsönhatását is a Galaxisban. 1687-ben Newton a következőképpen fogalmazta meg ezt a törvényt: bármely két tömegű testet olyan erő vonzza, amelynek nagysága egyenesen arányos tömegük szorzatával, és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével (4.8. ábra). ): ahol G a gravitációs állandó; R a testek közötti távolság. Rizs. 4.8. A gravitáció törvénye Megjegyzendő, hogy a (4.3) képlet csak két anyagi pontra érvényes. Ha a test gömb alakú, és a benne lévő sűrűség a középponthoz képest szimmetrikusan oszlik el, akkor egy ilyen test tömege olyan anyagi pontnak tekinthető, amely a gömb közepén helyezkedik el. Például, ha egy űrhajó a Föld körül kering, akkor annak meghatározásához, hogy milyen erővel vonzza a hajót a Föld, a Föld középpontjának távolságát veszik (4.9. ábra). Rizs. 4.9. Az űrhajóra ható gravitációs erő a hajó és a Föld középpontja közötti R+H távolságtól függ A (4.3) képlet segítségével meghatározhatja az űrhajósok súlyát bármely bolygón, ha ismert annak R sugara és M tömege (4.10. ábra). Az univerzális gravitáció törvénye kimondja, hogy nemcsak a bolygót vonzza a Nap, hanem a Napot is ugyanolyan erővel vonzza a bolygó, ezért két test mozgása egy gravitációs térben a közös tömegközéppont körül történik. adott rendszer. Vagyis a bolygó nem esik a Napra, mert bizonyos sebességgel mozog a pályáján, és a Nap nem ugyanazon gravitációs erő hatására esik a bolygóra, mert az is egy közös középpont körül kering. tömegből. Rizs. 4.10. Az űrhajósok súlya a bolygó tömegétől és sugarától függ. Az aszteroidákon az űrhajósoknak le kell kötniük magukat, hogy elkerüljék a világűrbe repülést. Valós körülmények között egyetlen bolygó sem mozog elliptikus pályán, mert a Kepler-törvények csak két közös tömegközéppont körül keringő testre érvényesek. Ismeretes, hogy a Naprendszerben nagy bolygók és sok kis test kering a Nap körül, így minden bolygót nemcsak a nap vonz – mindezek a testek egyszerre vonzzák egymást. A különböző nagyságú és irányú erők ezen kölcsönhatása következtében az egyes bolygók mozgása meglehetősen bonyolulttá válik. Ezt a mozgást zavarnak nevezik. Az a pálya, amelyen a bolygó zavart mozgás közben mozog, nem ellipszis. Az Uránusz bolygó pályáján fellépő zavarok tanulmányozásának köszönhetően a csillagászok elméletileg egy ismeretlen bolygó létezését jósolták meg, amelyet 1846-ban I. Galle fedezett fel a kiszámított helyen. A bolygó a Neptunusz nevet kapta. A kíváncsiaknak Az univerzális gravitáció törvényének sajátossága, hogy nem tudjuk, hogy a testek közötti vonzalom hogyan terjed át hatalmas távolságokra. Ennek a törvénynek a felfedezése óta a tudósok tucatnyi hipotézist állították fel a gravitációs kölcsönhatás lényegéről, de mai tudásunk nem sokkal nagyobb, mint Newton idejében. Igaz, a fizikusok még három csodálatos kölcsönhatást fedeztek fel az anyagi testek között, amelyek távolról továbbítódnak: elektromágneses kölcsönhatást, erős és gyenge kölcsönhatást az atommag elemi részecskéi között. Az ilyen típusú kölcsönhatások közül a gravitációs erők a leggyengébbek. Például az elektromágneses erőkhöz képest a gravitációs vonzás 10 39-szer gyengébb, de csak a gravitáció irányítja a bolygók mozgását, és befolyásolja az Univerzum fejlődését is. Ez azzal magyarázható, hogy az elektromos töltések különböző előjelűek („+” és „-”), így a nagy tömegű testek többnyire semlegesek, és nagy távolságban az elektromágneses kölcsönhatás közöttük meglehetősen gyenge. A bolygók távolságának mérésére használhatja Kepler harmadik törvényét, de ehhez meg kell határoznia a Föld és bármely bolygó közötti távolságot. Tegyük fel, hogy meg kell mérni az L távolságot az O Föld középpontjától az S világítótestig. Az R Föld sugarát vesszük alapul, és megmérjük az ∠ASO = p szöget, az úgynevezett vízszintes parallaxist. a világítótest, mivel a derékszögű háromszög egyik oldala – AS láb – az A pont horizontja (4.11. ábra). Rizs. 4.11. A világítótest vízszintes p parallaxisa határozza meg azt a szöget, amelynél a Föld látószögére merőleges sugara ebből a világítótestből látható. A világítótest vízszintes parallaxisa (a görög szóból - elmozdulás) az a szög, amelynél a Föld sugara a látóvonalra merőlegesen látható lenne, ha a megfigyelő maga is ezen a lámpatesten lenne. Az OAS derékszögű háromszögből meghatározzuk az OS hipotenuszát: A parallaxis meghatározásakor azonban felmerül egy probléma: hogyan tudják a csillagászok megmérni a Föld felszínétől bezárt szöget anélkül, hogy az űrbe repülnének? Egy S világítótest vízszintes parallaxisának meghatározásához két megfigyelőnek egyidejűleg meg kell mérnie ennek a világítótestnek az égi koordinátáit (jobbra emelkedés és deklináció) az A és B pontból (lásd 2. §). Ezek az A és B pontból egyidejűleg mért koordináták kissé eltérőek lesznek. A koordináták ezen különbsége alapján határozzuk meg a vízszintes parallaxis nagyságát. Minél távolabb figyelünk meg egy csillagot a Földtől, annál alacsonyabb a parallaxis értéke. Például a Holdnak akkor van a legnagyobb vízszintes parallaxisa, amikor a legközelebb van a Földhöz: p = 1°01". A bolygók vízszintes parallaxisa sokkal kisebb, és nem is marad állandó, mivel a Föld és a bolygók változása A bolygók közül a Vénusznak van a legnagyobb parallaxisa - 31", a legkisebb 0,21" pedig a Neptunusz. a csillagászok ilyen apró szögeket kénytelenek megmérni, hogy meghatározzák a Naprendszer testeinek vízszintes parallaxisát. A csillagok távolságának mérésével kapcsolatos információkért lásd a 13. §-t. Minden kozmikus test a bolygóktól a galaxisokig az egyetemes gravitáció törvénye szerint mozog, amelyet Newton fedezett fel. A Kepler-törvények határozzák meg a pálya alakját, a Naprendszer bolygóinak mozgási sebességét és a Nap körüli forgási periódusait. G. Felemelkedés. Viták a javasolt témákról Megfigyelési feladatok Kulcsfogalmak és kifejezések: Aphelion, elongáció, bolygókonfigurációk, parallaxis, perihélium, oppozíció, sziderális és szinódikus periódusok.
A gravitáció törvénye
A bolygók távolságának meghatározása
(4.4)Következtetések
Tesztek
A. Konfiguráció.
B. Konfrontáció. B. Kozmogónia.
D. Mozgás.A. Szaturnusz.
B. Vénusz.
V. Merkúr.
G. Jupiter.A. Szaturnusz.
B. Vénusz.
V. Merkúr.
G. Jupiter.A. Lev.
B. Bak.
V. Orion.
G. Halak.
D. Vízöntő.A. Perihelion.
B. Perigee.
V. Apogee.
G. Aphelios.
D. Apex.