Какая планета проходит большее расстояние. Солнечная система

Знаете ли вы, что такое орбита планеты? География (6 класс) дала нам понятие о но многие наверняка так и не поняли, что же это такое, для чего она нужна и что будет, если планета изменит свою орбиту.

Понятие орбиты

Итак, что такое орбита планеты? Самое простое определение: орбита - это путь тела вокруг Солнца. Тяготение вынуждает двигаться по одному и тому
же пути вокруг звезды из года в год, из миллиона лет в следующий миллион. В среднем планеты имеют эллипсоидную орбиту. Чем ближе ее форма приближена к кругу,
тем стабильнее погодные условия на планете.

Основные характеристики орбиты - период обращения и радиус. Средний радиус - это средняя величина между минимальным значением диаметра орбиты и
максимальным. Период обращения - это тот отрезок времени, который необходим небесному телу для того, чтобы полностью пролететь вокруг звезды.Чем больше
расстояние, разделяющее звезду и планету, тем больше будет период обращения, поскольку воздействие гравитации звезды на окраине системы гораздо слабее, чем в ее центре.

Поскольку абсолютно круглой не может быть ни одна орбита, в течение планетарного года планета бывает на различном удалении от звезды. Место, где
планета ближе всего расположена к звезде, принято называть периастром. Точка, самая далекая от светила, напротив, именуется апоастром. Для Солнечной системы это
перигелий и афелий соответственно.

Элементы орбиты

Что такое орбита планеты, понятно. Что же представляют ее элементы? Существует несколько элементов, которые принято выделять у орбиты. Именно по этим параметрам ученые определяют вид орбиты, характеристики движения планеты и некоторые другие несущественные для обывателя параметры.

• Эксицентриситет. Это показатель, который помогает понять, насколько вытянута орбита планеты. Чем ниже эксицентриситет, тем более округлую форму имеет орбита, тогда как небесное тело с высоким эксицентриситетом движется вокруг звезды по сильно вытянутому эллипсу. Планеты Солнечной системы имеют крайне низкие эксицентриситеты, что говорит об их практически круглых орбитах. Для комет характерны необычайно высокие эксцентриситеты.
• Большая полуось. Ее рассчитывают от планеты до усредненной точки на половине пути вдоль орбиты. Это не синоним апастрона, поскольку звезда располагается не в центре орбиты, а в одном из ее фокусов.
• Наклонение. Для этих расчетов орбита планеты представляет собой некую плоскость. Второй параметр - базовая плоскость, то есть орбита какого-то конкретного тела в звездной системе или же принятая условно. Так в Солнечной системе базовой считают ее принято называть эклиптикой. Для планет других звезд таковой принято считать ту плоскость, которая лежит на линии обозревателя с Земли. В нашей системе почти все орбиты расположены в плоскости эклиптики. Однако кометы и некоторые другие тела движутся под высоким углом к ней.

Орбиты солнечной системы

Итак, обращение вокруг звезды - это то, что называют орбитой планеты. В нашей Солнечной системе орбиты всех планет направлены в том же направлении, в котором
вращается Солнце. Такое движение объясняют теорией происхождения Вселенной: после Большого взрыва пратоплазма двигалась в одну сторону, вещества с течением
времени уплотнялись, но их движение не изменилось.

Вокруг собственной оси планеты движутся аналогично вращению Солнца. Исключением из этого являются лишь Венера и Уран, которые вокруг своей оси вращаются в
своем собственном уникальном режиме. Возможно, некогда они подверглись воздействию небесных тел, которые изменили направление их обращения вокруг своей оси.

Плоскость движения в Солнечной системе

Как уже было сказано, орбиты планет в Солнечной системе находятся почти на одной плоскости, близкой к плоскости орбиты Земли. Зная, что такое орбита планеты,
можно предположить, что причина, по которой планеты движутся в практически одной плоскости, вероятнее всего, все та же: некогда вещество, из которого теперь
состоят все тела в Солнечной системе, было единым облаком и вращалось вокруг своей оси под влиянием внешней гравитации. С течением времени вещество
разделилось на то, из которого образовалось Солнце, и то, которое долгое время было пылевым диском, вращающимся вокруг светила. Пыль постепенно образовала
планеты, а направление вращения осталось прежним.

Орбиты других планет

На эту тему сложно рассуждать. Дело в том, что мы знаем, что такое орбита планеты, но до недавнего времени мы не знали, существуют ли вообще планеты у других звезд.
Лишь недавно, используя новейшую аппаратуру и современные методы наблюдения, ученые смогли вычислить наличие планет у других звезд. Такие планеты называют
экзопланетами. Несмотря на невероятную мощность современного оборудования, заснять или увидеть удалось лишь единицы экзопланет, и наблюдение за ними удивило
ученых.

Дело в том, что эти немногие планеты словно совсем не знакомы с тем, что такое орбита планеты. География утверждает, что все тела движутся по извечным
законам. Но похоже что у других звезд законы нашей системы не действуют. Там приближенными к звезде оказались такие планеты, которые, казалось ученым, могут
существовать только на самой окраине системы. И ведут себя эти планеты совсем не так, как им следовало бы себя вести согласно расчетам: они и вращаются не в ту
сторону, что их звезда, и орбиты их лежат в различных плоскостях и имеют слишком вытянутые орбиты.

Внезапная остановка планеты

Собственно говоря, внезапная, ни с чем не связанная остановка просто нереальна. Но допустим, что это произошло.

Несмотря на остановку всего тела, его отдельные элементы не смогут также резко остановиться. А значит, магма и ядро продолжат по инерции свое движение. До полной
остановки вся начинка земли успеет провернуться не один раз, полностью ломая кору Земли. Это вызовет мгновенный выброс громадного количества лавы, громаднейшие
разломы и возникновение вулканов в крайне неожиданных местах. Таким образом, почти моментально на Земле перестанет существовать жизнь.

Кроме того, даже если удастся остановить мгновенно и "начинку", остается еще атмосфера. Она-то продолжит инерционное вращение. А это скорость порядка 500 м/с.
Такой "ветерок" сметет с поверхности все живое и неживое, унося вместе с самой атмосферой в Космос.

Постепенная остановка вращения

Если вращение вокруг своей оси прекратится не внезапно, а в течение длительного времени, минимальный шанс уцелеть существует. В результате исчезновения
центробежной силы океаны устремятся к полюсам, тогда как суша окажется на экваторе. В этой ситуации сутки будут равняться году, а смена сезонов будет соответствовать и наступлению времени суток: утро - весна, день - лето и т.д. Температурный режим будет гораздо более экстремальным, поскольку ни океаны, ни движение атмосферы не будут его смягчать.

Что будет, если Земля сойдет с орбиты?

Еще одна фантазия: что будет, если планета сойдет с орбиты? Просто переместиться на другую орбиту планета не может. Значит, ей помогло сделать это столкновение с другим небесным телом. В этом случае огромной силы взрыв уничтожит все и всех.

Если же предположить, что планета просто остановилась в пространстве, прекратив движение вокруг Солнца, то произойдет следующее. Под действием притяжения Солнца наша планета направится к нему. Догнать его она не сможет, поскольку Солнце тоже не стоит на одном месте. Но пролетит она достаточно близко от светила, чтобы солнечный ветер уничтожил атмосферу, испарил всю влагу и сжег всю сушу. Пустой сгоревший шарик полетит дальше. Достигнув орбит дальных планет, Земля повлияет на их движение. Оказавшись вблизи планет-гигантов, Земля, скорее всего, будет разорвана на мелкие кусочки.

Таковы сценарии вероятных событий при остановке Земли. Впрочем, ученые на вопрос "может ли планета сойти с орбиты" отвечают однозначно: нет. Она более или
менее успешно существовала более 4.5 миллиардов лет, и в обозримом будущем нет ничего, что могло бы ей помешать продержаться еще столько же...

Момент, когда планеты находятся на максимальном сближении друг с другом, называется оппозицией. Расстояние между планетами может изменяться даже в оппозиции. Ближайшее расстояние от Земли до Венеры составляет 38 миллионов километров.

А самое дальнее — 261 млн. км. В то время как это кажется удивительно большим, это ничто по сравнению с дистанцией между другими планетами. Попробуйте представить себе, как далеко находится Земля от Нептуна.

Относительная близость Венеры помогает объяснить, почему это второй по яркости объект в ночном небе. Она имеет видимую звездную величину около -4,9. Она также может полностью исчезнуть с ночного неба, когда находится на самой дальней, от нас, точке орбиты.

Видимая звездная величина зависит также от отражательной способности облаков из серной кислоты, которые доминируют в ее атмосфере. Эти облака отражают большую часть видимого света, увеличивая альбедо планеты.

Транзиты планеты

Венера будет периодически проходить по диску Солнца. Это называется транзитом по диску Солнца. Эти транзиты происходят парами с более чем столетним интервалом. С появлением телескопа, транзиты были обнаружены в 1631, 1639, 1761, 1769 и 1874, 1882 годах. Самые последние произошли 8 июня 2004 года и 6 июня 2012 года.

Венера всегда ярче любой звезды. Когда расстояние от нее до Земли наименьшее, яркость планеты в небе Земли наибольшая.

Она может быть легко заметна, когда Солнце находится низко над горизонтом. Она всегда находится примерно в 47 ° от Солнца.

Планета вращается быстрее, чем Земля, поэтому обгоняет ее каждые 584 дня. Когда это происходит, ее легче видеть утром, сразу после восхода Солнца.

Самым главным (и самым массивным!) членом Солнечной системы является само Солнце. Поэтому не случайно великое светило занимает в Солнечной системе центральное положение. Оно окружено многочисленными спутниками. Наиболее значительные из них - большие планеты.

Планеты представляют собой шарообразные "небесные земли". Подобно Земле и Луне, собственного света они не имеют - освещаются исключительно солнечными лучами. Известно девять больших планет, удаленных от центрального светила в следующем порядке: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон . Пять планет - Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн - благодаря своему яркому блеску известны людям с незапамятных времен. Николай Коперник к числу планет отнес и нашу Землю. А самые далекие планеты - Уран, Нептун и Плутон - были открыты с помощью телескопов.

Наша Земля отстоит от Солнца на третьем месте. Ее среднее расстояние от него составляет 149 600 000 км. Оно принято за одну астрономическую единицу (1 а. е.) и служит эталоном в измерении межпланетных расстояний. Свет проходит 1 а. е. за 8 минут и 19 секунд, или за 499 секунд.

Среднее расстояние Меркурия от Солнца равно 0,387 а. е., то есть он в 2,5 раза ближе к центральному светилу, чем наша Земля, а среднее расстояние далекого Плутона составляет почти 40 таких единиц. Радиосигналу, посланному с Земли в сторону Плутона, потребовалось бы на "путешествие" почти 5,5 часа. Чем дальше планета находится от Солнца, тем меньше лучистой энергии она получает. Поэтому средняя температура планет быстро падает с увеличением расстояния от лучезарного светила.

По физическим характеристикам планеты четко делятся на две группы. Четыре ближайшие к Солнцу - Меркурий, Венера, Земля и Марс - называются планетами земной группы . Они сравнительно невелики, но их средняя плотность большая: примерно в 5 раз больше плотности воды. После Луны планеты Венера и Марс являются нашими ближайшими космическими соседями. Далекие от Солнца Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун значительно массивнее планет земной группы и еще больше превосходят их по объему. В недрах этих планет вещество сильно сжато, тем не менее их средняя плотность невелика, а у Сатурна даже меньше плотности воды. Следовательно, планеты-гиганты состоят из более легких (летучих) веществ, нежели планеты земной группы.

Одно время к планетам типа Земли астрономы относили и Плутон. Однако последние исследования заставили ученых отказаться от такого взгляда. Методом спектроскопии на его поверхности обнаружен замерзший метан. Это открытие свидетельствует о сходстве Плутона с крупными спутниками планет-гигантов. Некоторые исследователи склоняются к мысли, что Плутон - это "убежавший" спутник Нептуна.

Еще Галилею, открывшему четыре самых больших спутника Юпитера (их называют галилеевыми спутниками), замечательное юпитерианское семейство представлялось Солнечной системой в миниатюре. Сегодня естественные спутники известны почти у всех больших планет (за исключением Меркурия и Венеры), а их общее количество возросло до 137. Особенно много спутников-лун у планет-гигантов.

Если бы нам представилась возможность взглянуть на Солнечную систему со стороны ее северного полюса, то можно было бы наблюдать картину упорядоченного движения планет. Все они движутся вокруг Солнца почти по круговым орбитам в одну и ту же сторону - противоположную вращению часовой стрелки. Такое направление движения в астрономии принято называть прямым движением . Но обращение планет совершается не вокруг геометрического центра Солнца, а вокруг общего центра масс всей Солнечной системы, по отношению к которому само Солнце описывает сложную кривую. И очень часто этот центр масс оказывается за пределами солнечного шара.

Солнечная система далеко не исчерпывается центральным светилом - Солнцем и девятью большими планетами с их спутниками. Слов нет, большие планеты - самые важные представители семьи Солнца. Однако у нашего великого светила есть еще очень много и других "родственников".

Немецкий ученый Иоганн Кеплер почти всю свою жизнь занимался поисками гармонии планетных движений. Он первый обратил внимание на то, что между орбитами Марса и Юпитера наблюдается незаполненность пространства. И Кеплер оказался прав. Через два столетия в этом промежутке действительно была открыта планета, только не большая, а малая. По своему диаметру она оказалась в 3,4 раза, а по объему - в 40 раз меньше нашей Луны. Новую планету назвали по имени древнеримской богини Цереры, покровительницы земледелия.

С течением времени выяснилось, что у Цереры есть тысячи небесных "сестер" и большинство их движется как раз между орбитами Марса и Юпитера. Там они образуют своеобразный пояс малых планет . В основной массе это планеты-крошки с поперечником около 1 км. Второй пояс малых планет недавно открыт на окраинах нашей планетной системы - за орбитой Урана. Вполне возможно, что общее количество этих небесных тел в Солнечной системе достигает нескольких миллионов.

Но семья Солнца одними планетами (большими и малыми) не исчерпывается. Иногда на небе бывают видны хвостатые "звезды" - кометы . Они приходят к нам издалека и появляются обычно внезапно. Как считают ученые, на окраинах Солнечной системы имеется "облако", состоящее из 100 млрд потенциальных, то есть ничем не проявляющихся, кометных ядер. Вот оно-то и служит постоянным источником наблюдаемых нами комет.

Изредка нас "навещают" кометы-великаны. Яркие хвосты таких комет простираются чуть ли не на все небо. Так, у сентябрьской кометы 1882 года хвост достигал в длину 900 млн км! Когда ядро этой кометы пролетало около Солнца, ее хвост уходил далеко за орбиту Юпитера...

Как видим, у нашего Солнца оказалась очень большая семья. Помимо девяти больших планет с их спутниками под началом великого светила находится еще не меньше 1 млн малых планет, порядка 100 млрд комет, а также бесчисленное множество метеорных тел: от глыб размером в несколько десятков метров до микроскопических пылинок.

Планеты находятся друг от друга на огромных расстояниях. Даже соседняя с Землей Венера никогда не бывает расположена к нам ближе 39 млн км, что в 3000 раз больше диаметра земного шара...

Невольно задумаешься: что же представляет собой наша Солнечная система? Космическую пустыню с затерявшимися в ней отдельными мирами? Пустоту? Нет, Солнечная система не пустота. В межпланетном пространстве движется еще неисчислимое количество частиц твердого вещества самых разнообразных размеров, но преимущественно очень мелких, с массой в тысячные и миллионные доли грамма. Это метеорная пыль . Она образуется путем испарения и разрушения кометных ядер. В результате же дробления сталкивающихся малых планет возникают обломки различной величины, так называемые метеорные тела . Под давлением солнечных лучей самые мелкие частицы метеорной пыли выметаются на окраины Солнечной системы, а более крупные по спирали приближаются к Солнцу и, не долетев до него, испаряются в окрестностях центрального светила. Некоторые метеорные тела выпадают на Землю в виде метеоритов .

Околосолнечное пространство пронизывается всеми видами электромагнитных излучений и корпускулярными потоками.

Очень мощным их источником является само Солнце. А вот на окраинах Солнечной системы преобладают излучения, идущие из глубин нашей Галактики. Кстати: как установить границы Солнечной системы? Где они проходят?

Некоторым может показаться, что границы солнечных владений очерчены орбитой Плутона. Ведь за Плутоном больших планет вроде бы нет. Вот тут-то в самый раз "вкопать" пограничные столбы... Но нельзя забывать, что многие кометы уходят далеко за орбиту Плутона. Афелии - самые далекие точки - их орбит лежат в облаке первозданных ледяных ядер. Это гипотетическое (предполагаемое) кометное облако удалено от Солнца, видимо, на 100 тыс. а. е., то есть в 2,5 тыс. раз дальше, чем Плутон. Так что и сюда простирается власть великого светила. Здесь тоже Солнечная система!

Очевидно, Солнечная система достигает тех мест межзвездного пространства, где сила тяготения Солнца соизмерима с силой тяготения ближайших звезд. Самая близкая к нам звезда альфа Центавра удалена от нас на 270 тыс. а. е. и по своей массе примерно равна Солнцу. Следовательно, точка, в которой уравновешиваются силы притяжения Солнца и альфы Центавра, находится примерно посреди разделяющего их расстояния. А это значит, что границы солнечных владений удалены от великого светила по меньшей мере на 135 тыс. а. е., или на 20 триллионов километров!

Занятие – игра

по типу телевизионных игр «Что? Где? Когда? »

или « Брейн – ринг» (по астрономии).

Для закрепления и повторения материала, после изучения темы или раздела, целесообразно использовать игровые моменты или игры, структура и организация которых хорошо известна учащимся, игры типа телевизионной игры «Что? Где? Когда?» или «Брейн – ринг». Очень эффективно использование таких игр между классами, поскольку в параллели количество часов одинаково (как правило) и материал изучается одновременно. Тогда эту игру удобнее проводить на спаренных уроках (2 часа) или после уроков. В составе жюри участвуют представители обоих классов, администрации, базового предприятия.

Во время проведения игр стараюсь использовать все атрибуты ТВ игр – рулетку, звонок с лампочкой («Брейн-ринг»), конверты с вопросами, музыкальные паузы и т.д., а так же сектор – шутка, примеры которых приведены ниже. Точно также, как и на ТВ играх, вопросы задаются ведущим, у команды есть время для обсуждения и ответа.

Одним из самых основных моментов в подготовке игры является составление вопросов. Главное условие при этом: брать материал для них не только из курса физики, но и из смежных дисциплин (электротехника, радиоэлектроника и т.д.).

Так как наша учебная викторина преследует иные цели, чем аналогичные телевикторины, и её назначение – растить эрудитов, повышать интерес к предмету, то вопросы для неё считаю целесообразным ограничивать одной двумя изученными темами курса или одним разделом, что облегчает подготовку учащихся к состязанию, даёт возможность читать строго ограниченный круг книг и журнальных статей, а не всё подряд. Вопросы готовятся заранее, в процессе изучения главы или раздела. У каждой команды есть «группа поддержки» (зрители), которая активно помогает команде в подготовке игры, подбирая каверзные вопросы. Обычно используется два вида вопросов: первые, сформулированные в занимательной форме, требуют воспроизведения учебного материала, изученного на уроках (в данной работе это вопросы 1 – 7). Вторые, сформулированные тоже занимательно, расширяют границы учебника (вопросы 8-13).

Вопросы для игры готовят сами учащиеся, опуская их в запечатанных конвертах в ящичек, находящийся в кабинете физики. На каждом конверте с вопросом указывается автор и название команды (класса), в которой он состоит. Все вопросы « проверяются », редактируются учителем: если ответы на них рассматривались на уроках, тактично отвергаются, если вопросы требуют специальных знаний – они интереса у класса вызвать не могут и тоже отклоняются. Как показывает практика, те ученики, вопросы которых по той или иной причине были отвергнуты, чаще всего не останавливаются в поисках, а продолжают работу, расширяя свой кругозор.

Из множества поступивших вопросов выбираю 10 – 12, которые выносятся на саму игру.

За правильные ответы жюри, в составе 3-5 человек во главе с учителем, присуждает команде 2 очка, если ответ правильный, но не полный – 1 очко. Если команда не смогла ответить на заданный вопрос, то право ответа переходит к другой команде (в «Брейн-ринге»). Если это игра «Что? Где? Когда? » - то очко за данный вопрос присуждается команде, в которой состоит ученик, придумавший вопрос.

Команда, проигравшая в «сете» - 6 вопросов, уступает место следующей (в игре «Брейн-ринг»).

За самый интересный вопрос жюри может присудить дополнительные очки (2 – 3 по договорённости).

В зависимости от игры, её продолжительность колеблется от 45 – до 100 минут, в течение которых « разыгрывается » от 6 до 12 вопросов. Побеждает та команда, которая наберёт наибольшее число очков во всех встречах. Играют команды по очереди, порядок определяется жеребьёвкой.

Приведу, в качестве примера, некоторые вопросы для игры по разделу « Строение Солнечной системы ».

1. Венера, Марс, Солнце, Нептун, Сатурн. Уберите лишнее.

Лишнее – Солнце , это звезда.

1. Среднее расстояние от Юпитера до Солнца равно 778.5 млн км. Чему равно расстояние от Юпитера до Солнца в астрономических единицах (1 а.е.), если 1 а.е. = 150 млн км?

В астрономических единицах расстояние будет равно L = 778.5/150 ≈ 5,17 а.е.

1. С какой планеты Солнечной системы Земля будет выглядеть ярче в максимуме блеска – с Венеры или с Нептуна? Почему?

Земля будет ярче будет выглядеть с Венеры , т.к. Земля гораздо ближе к Венере .

1. Представим, что Земля перестала вращаться вокруг своей оси. Чему тогда будут равны сутки (в часах)?

Солнечные сутки – это промежуток времени между двумя последовательными восходами или заходами Солнца. Если Земля перестанет вращаться, то время между двумя последовательными восходами Солнца на Земле будет равно одному году (время, за которое Земля совершит один оборот вокруг Солнца). Т.к. в году 365 дней, а в каждом дне 24 часа, то продолжительность суток на Земле будет равна 365*24 = 8760 часов ≈ 8800 ч.

1. В какой фазе была Луна за несколько часов до лунного затмения?

Лунное затмение – это явление, когда Луна попадает в тень Земли, а это значит, что в этот момент Солнце, Земля и Луна оказываются на одной прямой таким образом, что Земля оказывается точно между Солнцем и Луной. А в такой конфигурации Луна наблюдается в фазе полнолуния. Т.к.за несколько часов до затмения конфигурация существенно не менялась, значит Луна была в фазе полнолуния.

7 . С какой планеты Солнечной системы Земля будет выглядеть ярче в максимуме блеска – с Венеры или с Марса? Почему?

Земля светит отраженным Солнечным светом. Чем дальше находится планета, тем меньше света она отражает и тем слабее отраженный от нее сигнал. При наблюдении с Венеры свет должен пройти расстояние от Солнца до Земли и от Земли до Венеры, а при наблюдении с Марса – от Солнца до Земли о от Земли до Марса соответственно. Суммарное расстояние в случае Марса больше, чем в случае с Венерой. К тому же есть еще один существенный момент. При наблюдении с Марса Земля будет видна, тогда, когда находится на максимальном угловом удалении от Солнца (так же как и Венера видна с Земли на максимальном угловом удалении от Солнца). Поэтому при наблюдении с Венеры Земля будет выглядеть ярче.

8 . Можно ли в Петербурге наблюдать покрытие Полярной звезды Луной? Почему?

Нет, нельзя. Луна может закрывать только те звезды, которые находятся в плоскости орбиты Луны, которая почти совпадает с плоскостью орбиты Земли (т.е. с плоскостью эклиптики). По сути, Луна может проходить только по зодиакальным созвездиям. А Полярная звезда находится высоко над плоскостью эклиптики и Луна никогда не сможет ее закрыть .

9. Расстояние до ближайшей к Земле звезды, Проксимы Центавра, составляет 4.2 световых года. Сколько времени займёт перелёт с Земли на Проксиму Центавра, если скорость космического корабля составляет 2 % от скорости света?

Т.к. скорость звездолета составляет 2 % или 1/50 от скорости света. Если свет проходит расстояние до Проксимы центавры за 4,2 года (расстояние до звезды 4,2 св. года) , значит звездолет пройдет это расстояние за время в 50 раз большее, т.е. примерно за 200 лет.

10 . Близнецы, Весы, Рак, Вега, Орион. Уберите лишнее.

Лишнее – Вега . Это звезда, а остальные перечисленные объекты – созвездия.

11. Нептун находится на расстоянии 30 а.е. от Солнца. Чему равен его период обращения вокруг Солнца?

Согласно третьему закону Кеплера (Т 2 /а 3 ) = const, где Т и а в годах и астрономических единицах соответственно. Подставляя в качестве const значение для Земли, получаем, что постоянная равна 1 . Подставляя в выражение (Т 2 /а 3 ) значение большой полуоси Нептуна получаем, что период Т = (а) 3/2 ≈ 164 года.

12. Время в Санкт-Петербурге (30º в.д.) и Хабаровске различается на 7 часов. Какова долгота Хабаровска, если известно, что оба города находятся приблизительно в центре своих часовых поясов?

На Земле 24 часовых пояса соответствуют 360 ° . Т.е. на 1 час приходится 15 ° . Т.к. разница составляет 7 часов, то это соответствует 7 часов * 15 ° = 105 ° . Прибавляем 105 ° к 30 ° и получаем долготу Хабаровска 135 ° .

13. В какой фазе была Луна за 2 недели до лунного затмения?

Лунное затмение – это явление, когда Луна попадает в тень Земли, а это значит, что в этот момент Солнце, Земля и Луна оказываются на одной прямой таким образом, что Земля оказывается точно между Солнцем и Луной. А за две недели до этого Луна наблюдалась в фазе новолнолуния.

Задачи 11 класс

1. Вега, Сириус, Козерог, Бетельгейзе, Денеб. Уберите лишнее.

Лишнее – Козерог . Козерог – название созвездия, а Вега, Сириус, Бетельгейзе и Денеб –звезды.

2. В какой фазе была Луна за несколько часов до солнечного затмения? Объясните ответ.

Солнечное затмение – явление, когда диск Луны затмевает видимый диск Солнца. Это означает, что Луна должна находиться точно между Землей и Солнцем, а в таком положении Луна находится в фазе новолуния. За несколько часов до затмения конфигурация Луны существенно измениться не может, и значит, Луна за несколько часов до солнечного затмения находится в фазе новолуния.

3. В некотором году 1 сентября пришлось на четверг. На какие дни недели может выпасть 1 сентября в следующем году?

Целое количество дней в году 365 дней, что составляет 52 недели и 1 день (365/7). Значит, начало каждого следующего года приходится на день недели, больший на единицу по отношению к предыдущему году . Если год високосный (366 дней) , то разница составит 2 дня .

4. Какая планета проходит большее расстояние по орбите за 1 год – Марс или Юпитер? Обоснуйте ответ.

1/V = Т/а

Значит, 1/а·V 2 = const или а·V 2 = К, где К – некоторая константа, одинаковая для всех планет. Легко видно, чем больше значение большой полуоси планеты (радиуса орбиты планеты), тем меньше должно быть значение V 2 для планеты, т.е. тем меньше скорость планеты.

Поговорим немного об «Оптике».

1. Уважаемые знатоки! Мы привыкли употреблять выражение « двояковогнутая линза »

и « рассеивающая линза » как синонимы. Но оказывается, что двояковогнутая линза не всегда рассеивает свет, а иногда его собирает, точно так же, как двояковыпуклая не всегда его собирает: иногда рассеивает.

Внимание! Вопрос: когда, т.е. в каких случаях, линзы могут поменяться ролями?

(Ответ. Выражение « двояковогнутая линза » и « рассеивающая линза » эквивалентны тогда, когда показатель преломления материала линзы больше показателя преломления среды, в которой она находится. Если же линзы размещены в среде, показатель преломления которой больше показателя преломления материала линзы, то двояковогнутая линза будет собирать лучи (как воздушный пузырёк в воде), а двояковыпуклая – рассеивать.)

1. Хрустальный фужер случайно разбили… Можно ли его склеить так, чтобы место склеивания было не видно?

Уважаемые знатоки, подумайте: как склеить фужер, и возможно ли это?

(Ответ. Возможно, если показатель преломления клея такой же, как и у стекла.)

1. Известно, что диаметр зрачка человеческого глаза может меняться от 2 до 8 мм.

Уважаемые знатоки! Объясните, почему максимальная острота зрения имеет место при диаметре 3 – 4 мм?

(Ответ. При большом диаметре зрачка острота зрения уменьшается из-за большой сферической абберации глаза, вызванной пропусканием широких пучков света. При малом диаметре зрачка получаются искажения изображения, обусловленные дифракционными явлениями.)

1. В трудных условиях приходится работать сталеварам, имеющим дело с расплавленным металлом: его горячее « дыхание » буквально обжигает. Казалось бы, для облегчения условий труда костюмы металлургов должны изготавливаться из материалов с низкой теплопроводностью. На самом же деле спецодежда покрывается тонким слоем металла, являющегося отличным проводником тепла.

Уважаемые знатоки! Внимание, пожалуйста , объясните, почему так поступают?

(Ответ. Передача тепла от раскалённого металла человеку происходит главным образом путём инфракрасного излучения, т.е. электромагнитными волнами в интервале от 0,77 мкм до 1 мм. Эти волны очень сильно отражаются металлом, слой которого служит для них как бы зеркалом.)

1. Явления, которые по-разному называют в разных странах: в Германии о нём говорят

« Солнце пьёт воду », в Голландии – « Солнце стоит на ножках », в Англии – « лестница

Якоба » или « лестницей ангелов » … Но сначала послушаем стихи.

Артём Арутюнян « Рассветная блестящая роса…»

Туда, туда скорее,

Где солнце пьёт соломенным лучом,

Где воздух в одуванчиковой шапке,

Где вызревают грозы

В глуби дня.

Уважаемые знатоки! Внимание – вопрос: при каких условиях можно наблюдать: « солнце пьёт воду? »

(Ответ. Одно из них: если Солнце скрыто за плотными облаками, а воздух наполнен лёгким туманом, то солнечные лучи, проходящие сквозь прорывы в облаках, « просвечивают » свой путь сквозь туман благодаря рассеянию на каплях, из которых он состоит. Все эти лучи в действительности параллельны, их видимая сходимость объясняется перспективным восприятием пространства, подобно тому, как кажется, что рельсы сходятся у горизонта.)

1. Я прочту вам отрывок из произведения немецкого поэта и драматурга И.Ф.Шиллера

« Вильгельм Телль », написанного в начале 19-го века. Слушайте:

Майер Да что же такое?

Ах, вижу, вижу! Радуга средь ночи!

Мельхталь Она луной, должно быть, рождена.

Флюе Вот редкое и чудное явленье!

Не всякому дано его увидеть.

Сева Над ней другая, только побледнее…

Внимание! Вопрос: о каком явлении здесь идёт речь?

(Ответ. Лунная радуга.)

1. Можно ли наблюдать радугу на Луне?

1. В класс вносят и устанавливают на столе закрытый ящик

Ведущий читает стихотворение:

Смотрю – и что ж в моих глазах?

В фигурах равных и звездах

Сапфиры, яхонты, топазы,

И изумруды, и алмазы,

И аметисты, и жемчуг,

И перламутр – всё вижу вдруг!

Лишь сделаю рукой движенье –

И новое в глазах явленье!

Уважаемые знатоки! Что за прибор, которому посвящено только что прочитанное

Стихотворение, находится в « чёрном ящике » ? Из чего он состоит и для чего

Предназначен? Когда примерно изобретён?

(Ответ. Калейдоскоп. Состоит из трубки с зеркальными пластинками и осколками цветных стёкол. Предназначен для наблюдения быстро сменяющихся красочных узоров. Изобретён в 1817

году шотландским физиком Д. Брюстером.)

1. Ш у т о ч н ы й с е к т о р.

Однажды репортёр спросил у А.Эйнштейна, записывает ли он свои великие мысли и, если записывает, то куда – в блокнот, записную книжку или специальную картотеку? Эйнштейн посмотрел на объёмистый блокнот репортёра и сказал…

Уважаемые знатоки! Что сказал Эйнштейн?

(Ответ. « Милый друг! Настоящие мысли приходят так редко в голову, что их нетрудно и запомнить. »)

Нетрафаретность организации таких уроков («матчей»), многоплановость деятельности, самостоятельность и инициативность учащихся, атмосфера творчества, деловых споров и здорового соперничества – всё это не только способствует развитию познавательного интереса и кругозора учащихся, но и помогает формировать такие черты характера, как активность, чувство товарищества и ответственности за порученное дело, трудоспособность, воля.

В астрономии земная орбита – это движение Земли вокруг Солнца со средним расстоянием 149 597 870 км. Земля полностью огибает Солнце каждые 365.2563666 дней (1 звездный год). При данном движении Солнце перемещается по отношению к звездам на 1° в день (или диаметр Солнца или Луны каждые 12 часов) на восток, как это можно увидеть с Земли. Для того чтобы сделать полный оборот вокруг своей оси Земле требуется 24 часа, после чего Солнце возвращается на свой меридиан. Орбитальная скорость Земли при движении вокруг Солнца в среднем равна 30 км в секунду (108 000 км в час), что достаточно быстро, чтобы покрыть диаметр Земли (около 12700 км) за 7 минут или расстояние до Луны (384 000 км) за 4 часа.

При изучении северных полюсов Солнца и Земли было установлено, что Земля вращается по отношению к Солнцу в направлении против часовой стрелки. Также Солнце и Земля вращаются против часовой стрелки вокруг своих осей.

Земная орбита, огибая Солнце, проходит расстояние примерно 940 миллионов км за один год.

История исследования

Гелиоцентризм – теория, гласящая, что Солнце находится в центре Солнечной системы. Исторически сложилась так, что гелиоцентризм противоречит геоцентризму, который гласит, что Земля находится в центре Солнечной системы. В 16 веке Николай Коперник представил полную работу о гелиоцентрической модели вселенной, которая была во многом схожа с геоцентрической моделью Птолемея Альмагеста, представленной во 2 веке. Эта Коперниковская революция утверждала, что ретроградное движение планет только казалось таковым, и не было очевидным.

Влияние на Землю

Из-за наклона оси Земли (также известен как наклон эклиптики) наклон траектории Солнца в небе (как можно увидеть на поверхности Земли) изменяется в течение года. При наблюдении за северной широтой, когда северный полюс наклонен к Солнцу, можно увидеть, что день становится длиннее, а Солнце восходит выше. Такое положение приводит к увеличению средних температур, поскольку увеличивается количество солнечного света, достигающего поверхность. Когда северный полюс отклоняется от Солнца, то в целом температура становится прохладнее. В крайних случаях, когда солнечные лучи не достигают северного полярного круга, в определенный период днем полностью отсутствует свет (это явление называется полярной ночью). Такие изменения в климате (из-за направления наклона оси Земли) происходят в зависимости от сезонов.

События на орбите

По одному астрономическому соглашению четыре сезона определяются солнцестоянием – орбитальной точкой с максимальным наклоном оси к Солнцу или от него и равноденствием, при котором направление наклона и направление Солнца перпендикулярны друг другу. В северном полушарии зимнее солнцестояние происходит 21 декабря, летнее солнцестояние – 21 июля, весеннее равноденствие – 20 марта и осеннее равноденствие 23 сентября. Наклон оси в южном полушарии полностью противоположен ее направлению в северном полушарии. Поэтому сезоны на юге противоположны северным.

В наше время Земля проходит перигелий 3 января, а через афелий 4 июля (для других эпох см. прецессии и циклы Миланковича). Изменение направления Земли и Солнца приводит к увеличению солнечной энергии на 6,9%, которая достигает Земли в перигелии относительно афелия. Поскольку южное полушарие наклоняется к Солнцу примерно в то же время, когда Земля достигает самой ближайшей точки от Солнца, в течение года южное полушарие получает немного больше солнечной энергии, чем северное полушарие. Однако такой эффект менее значителен, чем общее изменение энергии из-за наклона оси: большинство получаемой энергии поглощают воды южного полушария.

Сфера Хилла (гравитационная сфера влияния) Земли в радиусе составляет 1500 000 километров. Это максимальное расстояние, где гравитационное влияние Земли сильнее, чем сила более отдаленных планет и Солнца. Объекты, вращающиеся вокруг Земли, должны попадать в данный радиус, иначе они могут стать несвязанными из-за гравитационного волнения Солнца.

На следующей диаграмме показано соотношение между линией солнцестояния и линией аспиды эллиптической орбиты Земли. Орбитальный эллипс (эксцентриситет преувеличен для эффекта) показан на шести изображениях Земли в перигелии (периапсида-ближайшая точка к Солнцу) с 2 по 5 января: здесь также можно увидеть мартовское равноденствие с 20 по 21 марта, точку июньского солнцестояния с 20 по 21 июня, афелий (апоцентр – дальняя точка от Солнца) с 4 по 7 июля, сентябрьское равноденствие с 22 по 23 сентября и декабрьское солнцестояние с 21 по 22 декабря. Обратите внимание, что на диаграмме показана преувеличенная форма земной орбиты. В действительности путь земной орбиты не такой эксцентрический, как показано на диаграмме.