Конфигурации планет

К-5 § 1-16 Вариант – 2

К-5 § 1-16 Вариант – 1

К-4 § 18-27 Вариант - 6

К-4 § 18-27 Вариант - 5

К-4 § 18-27 Вариант - 4

К-4 § 18-27 Вариант - 3

К-4 § 18-27 Вариант - 2

К-4 § 18-27 Вариант - 1

1. Свет от звезды Денеб (a Лебедя) идет до нас 3260 лет. Вычислите годичный параллакс Денеба.
2. Видимая звездная величина Сириуса (a Б.Пса) и Поллукс(b Близнецов) соответственно равны -1,46^m и 1,14^m . Во сколько раз видимый блеск Сириуса больше блеска Поллукс?
3. Определите светимость звезды, поверхностная температура которой такая же как у Солнца, а радиус в 10 раз больший.
4. Экваториальные координаты голубого сверхгиганта a =5^ч 14 ^м, d =-8⁰12¢. Какая это звезда? Вычислите расстояние до нее, если абсолютная звездная величина -6,88^m , а видимая 0,12^m .
5. Какое количество звезд 3^m могут дать столько света, сколько его дает одна звезда 1^m ?
6. Перечислите основные типы переменных звезд.
7. Чем объясняется изменение блеска цефеид?

1. Во сколько раз ближе к нам звезда Толиман (a Центавра (Кентавра)) чем Вега (a Лиры), если их горизонтальные параллаксы соответственно равны 0,742² и 0,129².?
2. Во сколько раз видимый блеск Веги (a Лиры) больше блеска Полярной звезды (a М.Медведицы), если их видимые звездные величины соответственно равны 0,03^m и 2,03^m ?
3. Новая звезда 1918г в созвездии Орла в максимуме блеска имела абсолютную звездную величину -8,9^m . На каком расстоянии она находится, если ее видимая звездная величина была равна -1,1^m.
4. В спектре новой звезды 1934г вспыхнувшей в созвездии Геркулеса темная линия водорода с длиной волны 4,341^. 10 ^–5 м сместилась на 10,1^.10 ^–8 м к фиолетовому концу. Какова скорость газа, выброшенного из звезды?
5. Какое светило - Солнце или Акрукс (a Ю.Крест) обладает большей светимостью и во сколько раз, если их абсолютные звездные величины соответственно равны 4,84^m и -4,16^m?
6. Как найти необходимое созвездие на небе. Приведите пример.
7. Какие характеристики звезд можно определить используя двойные звезды?

1. Звезда Антарес (a Скорпиона) находится от нас на расстоянии 650св.лет. Чему равен ее годичный параллакс?
2. Во сколько раз Сириус (a Б.Пса) ярче чем звезда a Телескопа, если их видимые звездные величины соответственно равны -1,46^m и 3,54^m ?
3. Собственное движение звезды 0,1² /год, а расстояние до нее 10пк. Определите тангенциальную и пространственную скорость звезды, если ее лучевая скорость 10км/с.
4. Видимая звездная величина цефеиды в созвездии Геркулеса 15,1^m , а ее абсолютная звездная величина -9,9^m . Определите расстояние до этой цефеиды.
5. Звезда имеет видимую звездную величину 1,84^m и находится от нас на расстоянии 250пк. Найдите светимость звезды.
6. Чем объясняется изменения в спектрах спектрально-двойных звезд?
7. Опишите разнообразие физических характеристик большинства звезд в сравнении с Солнцем.

1. Параллакс Полярной звезды (a М.Медведицы) равен 0,008². Чему равно расстояние до нее в парсеках и световых годах?
2. Одна звезда ярче другой в 15,85 раз. Чему равна разность их звездных величин?
3. Видимая звездная величина короткопериодической цефеиды 15,5^m , а абсолютная 0,5^m . На каком расстоянии от нас она находится?
4. Лучевая скорость Альдебарана (а Тельца) 54км/с, а ее собственное движение 0,2² /год. Определите пространственную скорость звезды, если ее параллакс 0,05².
5. Угловой диаметр большой полуоси двойной звезды Капеллы (a Возничего) составляет 0,054², а период обращения 0,28лет. Определите линейные размеры полуоси и мумму масс компонентов пары, если параллакс звезды равен 0,077².
6. Что лежит в основе спектральной классификации звезд?
7. Каким образом можно определить полное излучение Солнца?

1. Какая звезда и во сколько раз ближе к нам Денеб (a Лебедя) расстояние до которой 3260св.лет, или Арктур (a Волопаса) годичный параллакс которого равен 0,089²?
2. Звезд 6^m на северном небе около 2000. Сколько надо таких звезд, чтобы их суммарное излучение стало равным видимому излучению Дубхе (a Б.Медведицы), имеющего m=2,0^m ?
3. Лучевая скорость звезды Бетельгейзе (a Ориона) 21 км/с, собственное движение звезды 0,029² /год, а параллакс 0,008². Определите пространственную скорость звезды.
4. Сверхновая SN 1987А, вспыхнувшая в созв. Золотой Рыбы, имела видимую звездную величину 12,4^m , а стала 2,9^m . Определите ее абсолютную звездную величину до и после вспышки, если звезда находится на расстоянии 160000св.лет.
5. На каком расстоянии от Сириуса А (a Б.Пса) и с каким периодом обращается спутник (Сириус В), если сумма масс компонентов равна 3,2 масс Солнца, параллакс 0,379², а угловой размер большой полуоси орбиты спутника при наблюдении с Земли составляет 7,57²?
6. Какие закономерности между физическими характеристиками звезд включены в диаграмму Герцшпрунга-Рассела?
7. Каким способом можно определить массу двойной звезды?

1. Сириус (a Б.Пса) - тройная звезда. Главная Сириус А имеет светимость в 20 раз большую, чем Солнце, а ее спутник Сириус В только 0,01 светимости Солнца. Во сколько раз различаются их радиусы, если цвет звезд одинаков.
2. Переменная звезда Удивительная Кита (Mira Geti) в максимуме блеска достигает 2,0^m, а в минимуме 10,0^m . Во сколько раз она ярче в максимуме чем в минимуме?
3. Период обращения двух основных звезд Сириус 50 лет. Большая полуось орбиты видна с Земли под углом 7,57², а параллакс Сириуса 0,379². Вычислите расстояние до Сириуса, а также массу каждого компонента, если отношение расстояний от центра масс 0,71:0,29.
4. Какова средняя плотность красного сверхгиганта, если его диаметр в 300 раз, а масса в 30 раз больше Солнца. Средняя плотность Солнца 1400кг/м³ .
5. Вычислите светимость голубого сверхгиганта Ригеля (b Ориона) и его радиус, зная, что его поверхностная температура 13000 К, масса 20 масс Солнца, абсолютная звездная величина --6,8^m . Для Солнца взять абсолютную звездную величину 4,8^m и температуру 6000 К.
6. Что можно определить, исследуя спектр звезды?
7. Каков основной химический состав Солнца и звезд? Что является источником их энергии?

Контрольная работа № 5 (за первое полугодие) ** 1 – 16 **

1. В каких пределах изменяется полуженная высота Солнца в течение года в р.п. Краснозерское (j =53° 58¢)?
2. Самый яркий астероид Веста (№4) совершает один оборот вокруг Солнца за 3,63 года. На сколько он дальше от Солнца, чем Земля?
3. 16 октября Солнце имеет координаты: a =13^ч24^м; d =-8° 50¢. Какая яркая звезда в этот день находится возле Солнца? Какова полуденная высота Солнца в этот день в р.п. Краснозерское?
4. Поперечник самого крупного на Луне Моря Дождей около 1000км. Под каким углом оно наблюдается с Земли с расстояния 384400км?
5. 12 апреля 1961 года совершен первый полет человека в космос (полет Ю.А.Гагарина,СССР). Какая это дата по старому стилю?
6. Определите поясное время в Вашингтоне (n=19), если 15 июня время в Москве (n=2) показывает 21час 17мин.
   А) 14час 17мин Б) 13час 17мин В) 12час 17мин Г) 13час 43мин
7. Параллакс планеты уменьшился в три раза. Это произошло вследствие того, что расстояние до нее:
   А) уменьшилось в 3 раза Б) увеличилось в 3 раза В) уменьшилось в 9 раз Г) увеличилось в 9 раз

1. На каком зенитном расстоянии бывает верхняя кульминация Капеллы (a Возничего, d =46° 00¢) в Санкт-Петербурге (j =59° 57¢)?
2. Определите период обращения астероида Паллада (№2) вокруг Солнца, если он удален в перигелии на 2,11а.е., а в афелии на 3,42а.е. от Солнца.
3. При разрешающей способности глаза 2¢ на Луне мы видим объекты диаметром 200км. Объекты какого размера можно увидеть в школьный телескоп ТАЛ-120 при увеличении 32?
4. Найдите географическую долготу пункта, если 12 декабря в момент приема радиосигнала соответствующего 13час московского времени, в этом пункте время было равно 18час 32мин.
5. Координаты Луны a =10^ч 15^м; d =11° 50¢.Какая яркая звезда находится возле Луны? Какова ее высота в этот день в р.п. Краснозерское (j =53° 58¢)?
6. Чему равно прямое восхождение и склонение точки осеннего равноденствия?
   А) a =18^ч 00^м; d =23° 26¢ Б) a =12^ч ; d =0° В) a =12^ч ; d =-23° 26¢ Г) a =11^ч 55^м; d =0° 50¢.
7. Угловой диаметр планеты, наблюдаемой с Земли, увеличился в 4 раза. Это произошло вследствие того, что расстояние до нее:
   А) уменьшилось в 4 р. Б) увеличилось в 4 р. В) уменьшилось в 2 р. Г) увеличилось в 2 р.

Условия видимости планет меняются по-разному: если Меркурий и Венеру можно видеть только утром или вечером, то остальные - Марс, Юпитер и Сатурн - бывают видны также и ночью. По временам одна или несколько планет могут быть вовсе не видны, поскольку они располагаются на небе поблизости от Солнца. В этом случае говорят, что планета находится в соединении с Солнцем. Если же планета располагается на небе вблизи точки, диаметрально противоположной Солнцу, то она находится в противостоянии. В этом случае планета появляется над горизонтом в то время, когда Солнце заходит, а заходит она одновременно с восходом Солнца. Следовательно, всю ночь планета находится над горизонтом. Соединение и противостояние, а также другие характерные расположения планеты относительно Солнца называются конфигурациями. Внутренние планеты (Меркурий и Венера), которые всегда находятся внутри земной орбиты, и внешние, которые движутся вне ее (все остальные планеты), меняют свои конфигурации по-разному. Названия различных конфигураций внутренних и внешних планет, которые характеризуют расположение планеты относительно Солнца на небе, приведены ниже.

Рис.1 Западная элонгация для внутренней планеты и противостояние для внешней (Земля – T)

Рис.2 Восточная элонгация для внутренней планеты и соединение для внешней

Рис.3 Нижнее соединение для внутренней планеты и западная квадратура для внешней

Рис.4 Верхнее соединение для внутренней планеты и восточная квадратура для внешней

Ясно, что условия видимости планеты в той или иной конфигурации зависят от ее расположения по отношению к Солнцу, которое планету освещает, и Земли, с которой мы ее наблюдаем. На рисунке выше показано, каково при различных конфигурациях взаимное расположение Земли Т, планеты Р1, Р2 и Солнца S в пространстве. Единственной конфигурацией, в которой может находиться любая планета, независимо от того, внутренняя она или внешняя, является верхнее соединение. В этом случае она находится на линии, соединяющей центры Солнца, Земли и планеты, за Солнцем - «выше» него. Поэтому Солнце, рядом с которым планета находится на небе, не дает возможности ее увидеть. Если же внутренняя планета расположена на той же линии между Землей и Солнцем, то происходит ее нижнее соединение с Солнцем. Внешняя планета может находиться на любом угловом расстоянии от Солнца (от 0 до 180°). Когда оно составляет 90°, то говорят, что планета находится в квадратуре. Для внутренних планет максимально возможное угловое удаление от Солнца (в элонгации) невелико: для Венеры - до 48°, а для Меркурия - всего 28°. Конфигурации планет периодически повторяются.

Промежуток времени между двумя последовательными одноименными конфигурациями планеты (например, верхними соединениями) называется ее синодическим периодом. Еще в глубокой древности, когда считалось, что планеты обращаются вокруг Земли, для каждой из них на основе многолетних наблюдений был определен синодический период обращения. Согласно гелиоцентрической системе, сама Земля обращается вокруг Солнца с периодом, равным году. Это ее движение необходимо учитывать, чтобы узнать периоды обращения планет в невращающейся инерциальной системе отсчета, или, как принято говорить, по отношению к звездам. Период обращения планеты вокруг Солнца по отношению к звездам называется звездным (или сидерическим) периодом. Очевидно, что по своей продолжительности синодический период планеты не совпадает ни с ее сидерическим периодом, ни с годом, который является звездным периодом обращения Земли. Рассмотрим, как связан синодический период планеты со звездными периодами Земли и самой планеты. Пусть звездный период обращения внешней планеты равен Р, звездный период Земли - Т, а синодический период - S. Тогда угловые скорости их движения по орбитам будут равны соответственно 360°/Р и 360°/T. От момента какой-либо конфигурации (например, противостояния) до следующей такой же конфигурации планета пройдет дугу своей орбиты, равную 360°•S. За этот же промежуток времени (за синодический период) Земля пройдет дугу на 360° большую, которая равна 360°/T•S. Тогда:

360°/T•S-360°/P•S=360°,

или

1/Т-1/Р=1/S

Почти такой же будет формула для внутренней планеты:

1/P-1/T=1/S

Следовательно, зная синодический период планеты, можно вычислить ее звездный период обращения вокруг Солнца.