Задачі. Астрономія №5

Земля та Космос

 планета ЗЕМЛЯ (якісні задачі)

 

Королева-Земля та її корона (полярне сяйво).

1.Який спостережний факт свідчить про збереження напрямку в просторі осі обертання Землі?

2. Як треба змінити нахилення осі обертання Землі до площини її орбіти, щоб Сонце двічі в році ставало б полярною зіркою?

3. У який час доби жителі Львова рухаються щодо Сонця швидше? повільніше?

4. Які дві умови порізно необхідні і достатні для припинення явища прецесії?

5. З механіки відомо, що тіло, кинуте горизонтально з невеликою швидкістю поблизу поверхні Землі, рухається по параболі. Чи означає, що ця швидкість дорівнює другій космічній швидкості? Чи немає тут протиріччя з першим законом Кеплера?

6. Кінечна чи нескінченна енергія, що треба було б затратити, щоб розібрати Землю на окремі шматочки з віддаленням їх у нескінченність?

7. У яких спектральних діапазонах переважно випромінює Земля?

8. Який колір має Земля з космосу і чому?

9. На скільки відхилиться сонячний промінь, що випливає дотично до поверхні земної кулі внаслідок переломлення світла в атмосфері? Середню рефракцію на краю обрію вважати рівною 35'.

10. Як змінилася б температура земної поверхні, якби Земля втратила гідросферу?

11. Які електричні заряди Землі і Сонця?

12. Для якої елементарної частки Земля зовсім прозора?

13. Зразки речовини яких небесних тіл знаходяться на Землі?

14. Скільки природних супутників у Землі?

15. Відкіля з'явився кисень у земній атмосфері?

Відповіді:

• 1. Обертання небесної сфери навколо осі світу, що проходить через постійні точки зоряного неба (полюси світу).

• 2. Вісь обертання Землі повинна в цьому випадку лежати в площині орбіти.

• 3. Уночі швидше, удень повільніше. Уночі лінійна швидкість обертання точпки земної поверхні сумується з орбітальною швидкістю Землі, а удень віднімається з орбітальної швидкості.

• 4. Земля повинна була б мати форму точної кулі чи повинні були б збігатися площини земного екватора, місячної і земної орбіт.

• 5. У задачах по фізиці гравітаційне поле поблизу поверхні Землі вважається однорідним, і в цьому випадку траєкторією тіла, дійсно, буде парабола. У центральному полі, яким є поле тяжіння Землі, тіло, кинуте зі швидкістю меншою кругової, буде рухатися по еліпсуузгоджуючись з першим законом Кеплера. При невеликій висоті кидання (до сотень метрів) розходження в обох траєкторіях на реалізованій ділянці траєкторії будуть відсутні.

• 6. Ця енергія кінцева і складає 2.4∙10³² Дж.

• 7. Найбільш могутнє електромагнітне випромінювання Земля має в трьох областях спектра: 1) відбите випромінювання за спектральною сполукою цілком відповідному випромінюванню Сонця, максимум якого 0,5 мкм; 2) власне теплове випромінювання з максимумом в області 10 мкм; 3) радіовипромінювання від численних радіо- і телестанцій. Земля – яскраве радіоджерело у планетній системі.

• 8. При падінні сонячних променів на Землю відбувається розсіювання їх у земній атмосфері. Більше всього розсіюється короткохвильова частина спектра. Тому небо має блакитний колір і такий же колір має Земля з космосу.

• 9. Сонячний промінь проходить товщу земної атмосфери двічі (до точки торкання і далі), тому промінь відхиляється від первісного положення на 70'.

• 10. Температура вдень була б вище; коливання температури протягом доби і протягом року були б більші.

• 11. Електричний заряд Землі дорівнює 588000 Кл. Величина заряду знаходиться за теоремою Гаусса, виходячи з напруженості електричного поля в поверхні Землі 130В/М. Електричний заряд Сонця, що складається переважно з електрично нейтральної плазми, дуже малий (0,08 Кл). Ця величина знаходиться з теоретичних міркувань і не підтверджена вимірюваннями.

• 12. Земля зовсім прозора для потоку нейтрино.

• 13. У музеях і планетаріях багатьох країн зберігаються метеорити, що є уламками астероїдів. З Місяця радянськими автоматичними станціями "Місяць-16" і "Місяць-20" і американськими експедиціями "Аполлон" доставлені зразки ґрунту і каменів загальною масою 327 кг.

• 14. У межах місячної орбіти в Землі не виявлено твердих природних супутників з діаметром більше 5 метрів і маючих таку ж відбиваючу здатність, як і Місяць. Але по місячній орбіті рухаються ще два природних супутники - пилових. Один з них випереджає Місяць на 60o по орбіті, інший на стільки ж відстає. Маса кожного супутника дуже мала - близько 20000 т, а от розміри порівняні з розмірами Землі.

• 15. Спочатку в атмосфері Землі переважав вуглекислий газ. Вільний кисень став накопичуватися в результаті різних біологічних процесів; зелені рослини основне джерело вільного кисню в атмосфері Землі.