ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 70
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
32. 23 февраля 1987 г. в Большом Магеллановом Облаке, удаленном от нас на 55 кпк, наблюдалась вспышка сверхновой звезды. В каком году взорвалась эта звезда?
Расстояние от Земли до галактики БМО составляет 55 000 пк. Как известно, 1 пк = 3,26 св. лет. Поэтому свет от взрыва звезды достиг Земли примерно через 180 000 лет после того, как он произошел. Вычислять точно год взрыва не имеет смысла, поскольку точность, с которой дано расстояние до галактики БМО, не превышает 1%.
33. Какие явления описывает А.С. Пушкин в стихотворении «Надо мной в лазури ясной...»?
«Надо мной в лазури ясной
Светит звездочка одна,
Справа – запад темно-красный,
Слева – бледная луна».
Астрономические явления:
– Заход Солнца, сумерки
– Луна в фазе полнолуния
34. Какие планеты, в какой конфигурации и из каких мест на Земле можно наблюдать всю ночь, с вечера до рассвета?
Все верхние планеты видны с вечера до рассвета вблизи эпох их противостояний с Солнцем (если в данной точке они восходят над горизонтом). Однако подобная ситуация может сложиться еще в одном случае: если планета имеет значительно большее (в южном полушарии – меньшее) склонение, чем Солнце, то она может стать незаходящей в полярных широтах, в то время как Солнце будет опускаться под горизонт довольно глубоко. Подобная ситуация сложилась весной 1996 года, когда внутренняя планета Венера была видна в течение всей ночи севернее 65о с.ш. Меркурий - планета значительно более слабая и не отходящая далеко от Солнца, и для нее такие «экзотические» условия наступают намного реже и только в южных полярных районах.
35. Период пульсара в Крабовидной туманности составляет 0,0334 секунды. В каких пределах и с какой периодичностью будет изменяться значение этого периода, измеренное на Земле? Когда оно будет достигать максимума и минимума?
Крабовидная туманность находится вблизи эклиптики. На наблюдаемый период будет влияет движение Земли вокруг Солнца. Изменение периода P = Pv/c (v – составляющая скорости Земли по направлению от туманности, c – скорость света). Максимальный период будет во время удаления Земли от Крабовиднойтуманности (март), минимальный – во время приближения (сентябрь). Однако амплитуда годичных колебаний будет всего равна 10–4 от величины периода, т.е. 310–6 секунды.
36. Телескоп, установленный на широте 50o с.ш., имеет альт-азимутальную монтировку, на которой он может поворачиваться на 360
о по азимуту и от 40о до 50о по высоте. Какая доля небесной сферы доступна наблюдениям с этим телескопом?
В этот телескоп в различные моменты времени можно наблюдать все звезды со склонением от 0о до +90о, т.е. половину небесной сферы.
37. Блеск Венеры во время верхнего соединения равен –3,9m, а во время наибольшей элонгации –4,4m. Чему равен блеск Венеры в этих конфигурациях при наблюдении с Марса? Расстояние Венеры от Солнца равно 0,72 а. е., а Марса от Солнца 1,52 а.е.
Расстояние от Марса до Венеры во время верхнего соединения равно 1,52 а.е. + 0,72 а. е. =2,24 а.е., а во время наибольшей элонгации (1,52 а.е.)2 – ( 0,7 а.е.)2 –1.34 а.е. Учитывая это получаем блеск Венеры в этих конфигурациях (–3,3m и –3,0m).
38. Двигаясь невысоко над поверхностью Земли (от 200 до 1000 км), искусственный спутник испытывает заметное сопротивление атмосферы. Как при этом изменяется его скорость: увеличивается или уменьшается?
Казалось бы, под действием сопротивления воздуха скорость аппарата должна уменьшаться, как это происходит, например, с любым автомобилем, который катится по инерции. Но у спутника, в отличие от автомобиля, нет твердой опоры. Теряя энергию за счет сопротивления воздуха, он не может сохранить высоту полета и начинает приближаться к Земле. При этом за счет ее притяжения он разгоняется и увеличивает свою скорость.
39. Период обращения вокруг Солнца самой короткопериодической кометы Энкесоставляет 3.3 года. Почему же условия ее видимости повторяются с характерным периодом в 10 лет?
Через 10 лет комета сделает ровно 3 оборота по своей орбите, а Земля – ровно 10. Значит, оба небесных тела окажутся почти в тех же точках пространства, а значит, такими же будут условия видимости кометы на Земле.
40. Каков период обращения искусственного спутника Земли, движущегося на расстоянии 1600 км от поверхности Земли?
– сила притяжения ИСЗ, 
,отсюда период
.41. Какое из двух астрономических явлений – касательное покрытие Луной звезды или касательное покрытие Луной планеты – является одним из самых интересных для науки астрономических явлений и почему?
Касательное покрытие звезды. В это время звезда может несколько раз появляться и исчезать за лунными горами. Его наблюдения позволяют изучать движение и фигуру Луны. А при касательном покрытии планеты мы можем наблюдать лишь частичное закрытие ее диска.
42. 21 сентября 1999 года произошло покрытие Урана Луной. В этот день Уран находился в созвездии Козерога. Какое из двух явлений – покрытие или открытие Урана – можно было легко наблюдать в небольшие телескопы?
Только покрытие. Созвездие Козерога видно в сентябре по вечерам, и Луна была растущая. Покрытие происходило у левого, темного лимба Луны, поэтому его можно было наблюдать. Открытие произошло у светлого края Луны, и увидеть слабый Уран (видимая звездная величина 6m) было крайне трудно.
43. Известно, что иногда на фоне вечерней зари удается заметить Луну в возрасте менее 1 суток, а иногда, даже при хорошей погоде, не удается. От каких факторов это зависит и существует ли у них периодичность во времени?
Это зависит от двух факторов. Первый – сезон года. Лучше всего молодую Луну искать зимой и весной, когда ее склонение возрастает и к моменту наблюдений превышает солнечное. Второй фактор – расположение узлов лунной орбиты. Благоприятные условия складываются, когда вблизи новолуния орбита Луны располагается выше эклиптики. Разумеется, наилучшие условия наступают при сложении обоих факторов. Такое происходит раз в 18 лет и последний раз было в начале 90-х годов.
44. Параллакс Веги равен 0,12//, а звездная величина – 0m. На каком расстоянии от Солнца на прямой Солнце – Вега должен находиться наблюдатель, чтобы эти две звезды были одинаково яркими? Видимая звездная величина Солнца равна –26.8m.
Расстояние до Веги равно D = 1/0,12// = 8,3 парсека или 1,7106 а. е. Это расстояние в 1,7106 а. е. раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца (1 a. e). Солнце, находясь на таком расстоянии, выглядело бы слабее, чем с Земли в
(D/1 a. e)2 = (1,7106)2 = 2,91012
имело бы звездную величину
26,8m + 2,5lg (2,91012) = +4.4m.
Вега имеет видимую звездную величину 0m . Поскольку разность в 5 звездных величин означает различие по яркости в 100 раз, различие в 4,4 звездные величины означает, что Вега светит приблизительно в 58 раз ярче Солнца. Учитывая, что яркость звезды падает обратно пропорционально квадрату расстояния, получаем, что точка наблюдения находится на расстоянии 0,97пк по направлению к Веге или 1,26 пк по направлению от Веги.
45. На Земле наблюдается частное солнечное затмение. Момент его наибольшей фазы наступил во время T, сама же наибольшая фаза наблюдается в пункте
A. На какой высоте над горизонтом находится Солнце в этом пункте в это время? Как относительно диска Солнца располагается диск Луны?
Так как затмение частное, то линия, соединяющая центры Солнца и Луны, не попадает на Землю. В этом случае наибольшая фаза затмения будет наблюдаться в точке Земли, глубже всего вошедшей в лунную полутень. Если смотреть со стороны Луны, то эта точка будет находиться на краю диска Земли (ближайшему к центру тени и полутени). Это означает, что Солнце (и Луна) в этой точке Земли будут находиться на горизонте. Несложные геометрические рассуждения приводят к тому, что диск Луны будет находиться точно над диском Солнца, частично затмевая его сверху.
46. При нынешнем положении Луны океанские приливы и отливы чередуются приблизительно через каждые 6 часов и имеют вдали от берега высоту около 50 км. А что было бы, будь Луна вдвое дальше от Земли?
Приливная сила пропорциональна разности гравитационных воздействий Луны на переднюю и заднюю точки Земли. Нетрудно показать, что она обратно пропорциональна кубу расстояния от Земли до Луны. Поэтому при удалении Луны вдвое приливная сила уменьшится в 8 раз. В 8 же раз уменьшится и высота морских приливов, пропорциональная приливной силе.
47. Что называется солнечным ветром, как образуется этот ветер, как он действует на планеты и как далеко он «дует» в Солнечной системе?
Солнечный ветер – это потоки разреженного газа и плазмы, истекающие из атмосферы Солнца во всех направлениях. Его причиной служит сильный разогрев нижних слоев солнечной короны потоками электромагнитной и акустической энергии, поступающими из плотных нижних слоев атмосферы Солнца. В окрестности Земли скорость солнечного ветра около 400 км/с. Сталкиваясь с магнитосферами и атмосферами планет, солнечный ветер искажает их форму, вызывает в них химические реакции, ионизацию газа и его свечение. Солнечный ветер выдувает вокруг Солнца каверну, свободную от межзвездной плазмы (гелиосферу), которая простирается за орбиту Плутона; ее граница пока точно не установлена.
48. Какую долю земной поверхности может охватить взглядом космонавт с высоты 400 км?
Пусть точка O – центр Земли, K – космонавт и Г – горизонт. Обозначим длины отрезков: ОГ через R и КГ через D. Тогда длина отрезка КО будет равна R + h, где h = 400 км – высота орбиты. Расстояние до горизонта определим из прямоугольного треугольника
ГОК по теореме Пифагора: (R + h)2 = D2 + R2, откуда D2 = 2Rh + h2 = 2Rh(1 + h/2R). Посколькуh<<R, второе слагаемое в этой формуле много меньше первого, поэтому им можно пренебречь. В результате получаем формулу для расстояния до горизонта при высоте наблюдателя h<<R:
. Поскольку D<<R, площадь поверхности Земли, доступную взгляду космонавта можно вычислить как площадь круга: 
, поскольку полная площадь поверхности Земли вычисляется как площадь шара: 
. Отношение этих площадей составляет 
(т.е. 3%).49. Две звезды имеют одинаковые размеры, но температура поверхности у первой звезды равна 30000K, а у второй – 5000K. Какая из этих звезд будет излучать больше энергии в синих лучах? В желтых? В красных?
Первая звезда излучает больше во всех диапазонах спектра. Это зависит только от температуры.
50. Будут ли одинаковы скорость вылета и дальность полета снаряда при выстреле из одной и той же пушки на Земле и на Луне? (сопротивлением земной атмосферы пренебречь)
Кинетическая энергия снаряда зависит только от энергии заряда и соотношения масс пушки (M) и снаряда (m). Если масса пушки велика, то снаряд уносит с собой всю энергию выстрела (E):
– закон сохранения импульса.
– закон сохранения энергии.откуда
, поэтому скорость вылета снаряда не зависит от того, на каком небесном теле произведен выстрел. А вот дальность его полета – зависит. Пусть – угол наклона ствола пушки к горизонту. Тогда дальность полета
.Как видим, при одинаковых и v дальность полета обратно пропорциональна значению g. Например, на Луне та же пушка выстрелит в 6 раз дальше, чем на Земле (а с учетом сопротивления воздуха – еще дальше!)
51. Можно ли увидеть созвездие Южного Креста с территории России? А из северного полушария Земли?
В России – нет, но из северного полушария – да, созвездие полностью видно южнее 27–й параллели.
52. Блеск Солнца равен –26,8