Астрономия, енергия и съвременни технологии

Слънчевата система

1. Коя планета е най-близо до Слънцето?

   • Венера
   • Меркурий
   • Марс
   • Земята

   Отговор: Меркурий

   Меркурий обикаля на около 0,39 AU от Слънцето.

2. Коя планета има най-забележими пръстени?

   • Марс
   • Венера
   • Сатурн
   • Меркурий

   Отговор: Сатурн

   Пръстените на Сатурн се виждат и с малък телескоп.

3. Колко планети има в Слънчевата система според решението на Международния астрономически съюз от 2006 г.?

   • 8
   • 9
   • 7
   • 10

   Отговор: 8

   След 2006 г. Плутон е прекласифициран като планета джудже.

4. Как се наричат малките скалисти тела, които обикалят главно между Марс и Юпитер?

   • Комети
   • Метеори
   • Астероиди
   • Спътници

   Отговор: Астероиди

   Основният астероиден пояс е между орбитите на Марс и Юпитер.

5. На колко километра е равна приблизително една астрономическа единица?

   • ≈ 384 000 km
   • ≈ 9,46·10¹² km
   • ≈ 150 млн. km
   • ≈ 1,5 млн. km

   Отговор: ≈ 150 млн. km

   1 AU ≈ 1,5·10¹¹ m = 150 млн. km.

6. На какво средно разстояние от Земята е Луната?

   • ≈ 150 млн. km
   • ≈ 384 000 km
   • ≈ 38 400 km
   • ≈ 3,84 млн. km

   Отговор: ≈ 384 000 km

   Светлината изминава това разстояние за около 1,3 s.

7. Каква е периодът на обикаляне на планета на средно разстояние 4 AU от Слънцето?

   • 8 години
   • 4 години
   • 16 години
   • 2 години

   Отговор: 8 години

   T² = a³ = 64, T = 8 години.

8. Колко е приблизително първата космическа скорост за Земята?

   • 11,2 km/s
   • 16,7 km/s
   • 340 m/s
   • 7,9 km/s

   Отговор: 7,9 km/s

   С тази скорост тяло обикаля Земята по кръгова орбита близо до повърхността.

9. С кой метод са открити най-много екзопланети?

   • Прякото фотографиране
   • Радиолокацията
   • Транзитния
   • Годишния паралакс

   Отговор: Транзитния

   Космическите телескопи "Кеплер" и TESS откриват хиляди планети по периодичното отслабване на блясъка на звездите.

10. Как се нарича зоната около звезда, в която на планета може да има течна вода?

    • Обитаема зона
    • Корона
    • Хромосфера
    • Пояс на Кайпер

    Отговор: Обитаема зона

    Там температурата не е нито твърде висока, нито твърде ниска.

Телескопи и методи

1. Кой учен пръв насочва телескоп към небето (1609-1610 г.)?

   • Галилео Галилей
   • Йоханес Кеплер
   • Николай Коперник
   • Тихо Брахе

   Отговор: Галилео Галилей

   Галилей наблюдава фазите на Венера, планините на Луната и спътниците на Юпитер.

2. С какви уреди се изследва радиоизлъчването на небесните тела?

   • Микроскопи
   • Радиотелескопи
   • Спектроскопи за звук
   • Сеизмографи

   Отговор: Радиотелескопи

   Радиотелескопите имат големи параболични антени.

3. Какъв е обективът на телескоп-рефлектор?

   • Събирателна леща
   • Призма
   • Плоско огледало
   • Вдлъбнато огледало

   Отговор: Вдлъбнато огледало

   Огледалото събира светлината във фокуса; рефракторът използва леща.

4. Как се нарича методът за определяне на разстоянието до близка звезда по видимото ѝ отместване при обикалянето на Земята?

   • Годишен паралакс
   • Доплеров метод
   • Транзитен метод
   • Спектрален анализ

   Отговор: Годишен паралакс

   Звездата описва малка елипса на небето спрямо далечните звезди.

5. Защо телескопът "Хъбъл" е изведен в орбита около Земята?

   • За да е по-близо до звездите
   • За да е на тъмно
   • Защото на Земята няма място
   • Атмосферата поглъща и размазва част от излъчването

   Отговор: Атмосферата поглъща и размазва част от излъчването

   Извън атмосферата изображенията са по-резки и се наблюдава ултравиолетово излъчване.

6. Звезда има годишен паралакс 0,1″. На какво разстояние е тя?

   • 0,1 pc
   • 1 pc
   • 100 pc
   • 10 pc

   Отговор: 10 pc

   d = 1/p = 1/0,1 = 10 pc.

7. Какво може да се определи чрез спектрален анализ на светлината от звездите?

   • Само масата
   • Химичният състав и температурата
   • Само разстоянието
   • Броят на планетите

   Отговор: Химичният състав и температурата

   Тъмните линии в спектъра са "отпечатъци" на химичните елементи, а цветът показва температурата.

8. Как се нарича Националната астрономическа обсерватория в Родопите?

   • "Белоградчик"
   • "Шумен"
   • "Рожен"
   • "Варна"

   Отговор: "Рожен"

   Обсерваторията е открита през 1981 г.

9. От кой параметър на телескопа зависи главно колко слаби обекти може да наблюдава?

   • Дължината на тръбата
   • Диаметърът на обектива
   • Увеличението на окуляра
   • Цветът на корпуса

   Отговор: Диаметърът на обектива

   Събраната светлина е пропорционална на площта, т.е. на квадрата на диаметъра.

10. Какво регистрират за пръв път детекторите LIGO през 2015 г.?

    • Гравитационни вълни
    • Неутрино от Слънцето
    • Реликтово излъчване
    • Радиосигнали от пулсар

    Отговор: Гравитационни вълни

    Регистрирани са гравитационни вълни от сливането на две черни дупки.

Електроенергия

1. Кой уред в електроцентралите преобразува механичната енергия в електрическа?

   • Генератор
   • Трансформатор
   • Електродвигател
   • Акумулатор

   Отговор: Генератор

   В генератора въртяща се намотка или магнит индуцира ток.

2. Кой от изброените източници на енергия е възобновяем?

   • Въглищата
   • Природният газ
   • Нефтът
   • Вятърът

   Отговор: Вятърът

   Вятърът и слънчевата енергия се възстановяват непрекъснато.

3. Защо електроенергията се пренася на големи разстояния при високо напрежение?

   • За да е по-голям токът
   • За да е по-евтина медта
   • За да е по-голяма честотата
   • За да е по-малък токът и да намалеят загубите

   Отговор: За да е по-малък токът и да намалеят загубите

   Загубите в проводниците са P = I²R, а при същата мощност по-високото напрежение означава по-малък ток.

4. Кое устройство превръща светлината директно в електрическа енергия?

   • Генератор
   • Фотоволтаичен елемент
   • Трансформатор
   • Кондензатор

   Отговор: Фотоволтаичен елемент

   Фотоволтаичните панели използват вътрешния фотоефект в полупроводници.

5. Колко kWh изразходва уред с мощност 2 kW за 3 часа?

   • 1,5 kWh
   • 6 kWh
   • 5 kWh
   • 0,67 kWh

   Отговор: 6 kWh

   W = P·t = 2 kW · 3 h = 6 kWh.

6. Каква е честотата на променливото напрежение в електрическата мрежа в България?

   • 60 Hz
   • 50 Hz
   • 100 Hz
   • 220 Hz

   Отговор: 50 Hz

   В Европа мрежовата честота е 50 Hz, а напрежението в контактите е 230 V.

7. Трансформатор има 100 навивки в първичната и 2000 във вторичната намотка; първичното напрежение е 220 V. Колко е вторичното?

   • 11 V
   • 220 V
   • 4400 V
   • 44 000 V

   Отговор: 4400 V

   U₂ = U₁·N₂/N₁ = 220 · 20 = 4400 V.

8. От 1000 W входна мощност трансформаторът дава на изхода 980 W. Какъв е КПД му?

   • 98%
   • 2%
   • 102%
   • 9,8%

   Отговор: 98%

   η = 980/1000 = 0,98.

9. LED лампа от 10 W замества лампа с нажежаема жичка от 60 W. Колко kWh се спестяват за 1000 часа светене?

   • 60 kWh
   • 50 kWh
   • 10 kWh
   • 500 kWh

   Отговор: 50 kWh

   (60 − 10) W · 1000 h = 50 000 Wh = 50 kWh.

10. Бойлер с мощност 2,5 kW работи по 2 часа дневно 30 дни. Колко струва енергията при цена 0,15 евро за kWh?

    • 150 евро
    • 22,5 евро
    • 7,5 евро
    • 2,25 евро

    Отговор: 22,5 евро

    W = 2,5 · 2 · 30 = 150 kWh; 150 · 0,15 = 22,5 евро.

Светлина и връзка

1. Кой източник на светлина работи на принципа на топлинното излъчване?

   • Светодиодът
   • Лазерът
   • Луминесцентната лампа
   • Лампата с нажежаема жичка

   Отговор: Лампата с нажежаема жичка

   Жичката се нагрява до около 2500-3000 K и излъчва.

2. Коя от изброените електромагнитни вълни има най-голяма дължина на вълната?

   • Видимата светлина
   • Рентгеновите лъчи
   • Радиовълните
   • Гама-лъчите

   Отговор: Радиовълните

   Радиовълните имат най-ниска честота и най-голяма дължина на вълната.

3. Кое е характерно за лазерното лъчение?

   • Монохроматично, кохерентно и тясно насочено
   • Бяло и разсеяно
   • Само инфрачервено
   • Невидимо и безопасно

   Отговор: Монохроматично, кохерентно и тясно насочено

   Лазерът излъчва вълни с една дължина, в една фаза и в тесен сноп.

4. Как се нарича излъчването на светлина от вещество без нагряване?

   • Топлинно излъчване
   • Пречупване
   • Дифракция
   • Луминесценция

   Отговор: Луминесценция

   Луминесценция има в светодиодите, луминесцентните лампи и светулките.

5. Каква е дължината на вълната на радиостанция с честота 100 MHz?

   • 30 m
   • 0,3 m
   • 3 m
   • 300 m

   Отговор: 3 m

   λ = c/ν = 3·10⁸/10⁸ = 3 m.

6. На какво явление се основава преносът на светлина по оптичните кабели?

   • Дифракция
   • Фотоефект
   • Пълно вътрешно отражение
   • Поляризация

   Отговор: Пълно вътрешно отражение

   Светлината се отразява многократно от границата на влакното и не излиза навън.

7. Защо микровълновата фурна затопля храната?

   • Тя излъчва рентгенови лъчи
   • Нагрява въздуха с нажежена жичка
   • Микровълните предизвикват трептене на водните молекули
   • Използва ултразвук

   Отговор: Микровълните предизвикват трептене на водните молекули

   Енергията на трептенията на водните молекули се превръща във вътрешна енергия на храната.

8. Какви вълни използват мобилните телефони и Wi-Fi?

   • Ултразвук
   • Рентгенови лъчи
   • Микровълни (радиовълни с честоти от порядъка на GHz)
   • Видима светлина

   Отговор: Микровълни (радиовълни с честоти от порядъка на GHz)

   Мобилните мрежи и Wi-Fi работят на честоти от стотици MHz до няколко GHz.

9. Колко време пътува сигнал до геостационарен спътник (височина ≈ 36 000 km) и обратно?

   • ≈ 0,12 s
   • ≈ 0,24 s
   • ≈ 2,4 s
   • ≈ 0,024 s

   Отговор: ≈ 0,24 s

   t = 2 · 3,6·10⁷ m / 3·10⁸ m/s ≈ 0,24 s.

10. LED лампа с мощност 9 W дава светлинен поток 810 lm. Какъв е светлинният ѝ добив?

    • 90 lm/W
    • 7290 lm/W
    • 0,011 lm/W
    • 801 lm/W

    Отговор: 90 lm/W

    810 lm : 9 W = 90 lm/W.

Звук и материали

1. От какво зависи височината на тона?

   • От амплитудата
   • От скоростта на звука
   • От честотата
   • От продължителността

   Отговор: От честотата

   По-високата честота се възприема като по-висок тон.

2. Каква е приблизително скоростта на звука във въздуха при стайна температура?

   • ≈ 3·10⁸ m/s
   • ≈ 340 m/s
   • ≈ 1500 m/s
   • ≈ 34 m/s

   Отговор: ≈ 340 m/s

   Във водата звукът е около 4 пъти по-бърз (≈ 1500 m/s).

3. Как се променя основната честота на струна, ако дължината ѝ се намали наполовина при същото опъване?

   • Намалява наполовина
   • Не се променя
   • Учетворява се
   • Удвоява се

   Отговор: Удвоява се

   Основната честота е обратно пропорционална на дължината на струната.

4. Каква е честотата на тона ла от първа октава, по който се настройват инструментите?

   • 220 Hz
   • 1000 Hz
   • 50 Hz
   • 440 Hz

   Отговор: 440 Hz

   Камертонът дава тона ла с честота 440 Hz.

5. Какво определя тембъра на музикалния инструмент?

   • Обертоновете и техните амплитуди
   • Само основната честота
   • Само силата на звука
   • Скоростта на звука

   Отговор: Обертоновете и техните амплитуди

   Пиано и цигулка, свирещи един и същ тон, звучат различно заради различните обертонове.

6. Тръба, отворена в двата края, е дълга 0,5 m. Каква е основната ѝ честота? (v = 340 m/s)

   • 340 Hz
   • 170 Hz
   • 680 Hz
   • 85 Hz

   Отговор: 340 Hz

   f = v/(2L) = 340/1 = 340 Hz.

7. Какво представлява графенът?

   • Един слой въглеродни атоми в шестоъгълна решетка
   • Сплав на желязо и въглерод
   • Вид пластмаса
   • Течен метал

   Отговор: Един слой въглеродни атоми в шестоъгълна решетка

   Графенът е изключително здрав и провежда добре ток и топлина.

8. Какво са наноматериалите?

   • Материали, по-тежки от оловото
   • Само природни материали
   • Материали без атоми
   • Материали със структура с размери от 1 до 100 nm

   Отговор: Материали със структура с размери от 1 до 100 nm

   При такива размери свойствата се променят: цвят, здравина, реактивност.

9. Какво е свръхпроводимост?

   • Много голямо съпротивление
   • Провеждане на звук без загуби
   • Светене при нагряване
   • Изчезване на електричното съпротивление под определена температура

   Отговор: Изчезване на електричното съпротивление под определена температура

   Под критичната температура токът тече без загуби.

10. Как се нарича сплавта, която след деформация възстановява формата си при нагряване?

    • Сплав с памет на формата
    • Месинг
    • Бронз
    • Чугун

    Отговор: Сплав с памет на формата

    Най-известната е нитинолът; използва се в медицината.

Финален въпрос