Физика и астрономия · 12 клас · Модул 5. Съвременна физика (52 ч.)

Небесна механика. Закони на Кеплер. Космически скорости

Име: Клас: Дата:

Кой учен формулира законите за движението на планетите около Слънцето?
- А) Николай Коперник
- Б) Йоханес Кеплер
- В) Клавдий Птолемей
- Г) Галилео Галилей
Какво гласи третият закон на Кеплер?
- А) T²/a³ е еднакво за всички планети
- Б) T/a е еднакво за всички планети
- В) Всички планети имат еднакъв период
- Г) Орбитите са окръжности
Какъв е периодът на обиколка на геостационарен спътник?
- А) Едно денонощие (≈ 24 h)
- Б) ≈ 90 min
- В) 12 h
- Г) 27,3 денонощия
Голямата полуос на орбитата на планета е 9 AU. Какъв е орбиталният ѝ период?
- А) 27 години
- Б) 9 години
- В) 81 години
- Г) 3 години
Планета има същия радиус като Земята, но 4 пъти по-голяма маса. Каква е първата космическа скорост за нея? (за Земята 7,9 km/s)
- А) ≈ 31,6 km/s
- Б) ≈ 15,8 km/s
- В) 7,9 km/s
- Г) ≈ 3,95 km/s
Кой учен предлага хелиоцентричната система на света?
- А) Клавдий Птолемей
- Б) Аристотел
- В) Галилео Галилей
- Г) Николай Коперник
Как се нарича най-близката до Слънцето точка от орбитата на планета?
- А) Перихелий
- Б) Афелий
- В) Перигей
- Г) Зенит
Защо виждаме винаги една и съща страна на Луната?
- А) Луната не се върти около оста си
- Б) Земята закрива другата страна
- В) Периодът на въртенето ѝ е равен на периода на обиколката ѝ
- Г) Другата страна не се осветява
За колко време приблизително Луната прави един оборот около Земята спрямо звездите (сидеричен месец)?
- А) ≈ 27,3 дни
- Б) ≈ 29,5 дни
- В) ≈ 24 часа
- Г) ≈ 365 дни
Първата космическа скорост за една планета е 5 km/s. Колко е втората космическа скорост за нея?
- А) 10 km/s
- Б) 2,5 km/s
- В) ≈ 7,1 km/s
- Г) 25 km/s
Каква е формата на орбитите на планетите според първия закон на Кеплер?
- А) Елипси
- Б) Окръжности
- В) Параболи
- Г) Спирали
С кой закон Нютон обяснява законите на Кеплер?
- А) Законът на Ом
- Б) Законът на Архимед
- В) Законът на Хук
- Г) Законът за всемирното привличане
Колко е втората космическа скорост за Земята?
- А) ≈ 7,9 km/s
- Б) ≈ 16,7 km/s
- В) ≈ 11,2 km/s
- Г) ≈ 30 km/s
Орбиталният период на тяло около Слънцето е 64 години. Колко е голямата полуос на орбитата му?
- А) 8 AU
- Б) 16 AU
- В) 64 AU
- Г) 4 AU
Каква е първата космическа скорост за Луната? (M ≈ 7,3·10²² kg, R ≈ 1,74·10⁶ m, G = 6,67·10⁻¹¹ N·m²/kg²)
- А) ≈ 1,7 km/s
- Б) ≈ 7,9 km/s
- В) ≈ 2,4 km/s
- Г) ≈ 0,5 km/s

Отговори

1. Б) Йоханес Кеплер Трите закона на Кеплер описват формата на орбитите, скоростта по тях и връзката между период и размер на орбитата.
2. А) T²/a³ = const Квадратите на периодите се отнасят както кубовете на големите полуоси на орбитите.
3. А) Около 24 h Той се върти синхронно със Земята и затова изглежда неподвижен над една точка от екватора.
4. А) 27 години T² = a³ (в години и AU): T = √(9³) = √729 = 27 години.
5. Б) ≈ 15,8 km/s v = √(GM/R); при 4 пъти по-голяма маса скоростта нараства √4 = 2 пъти: 2·7,9 = 15,8 km/s.
6. Г) Николай Коперник Коперник поставя Слънцето в центъра в труда си от 1543 г.
7. А) Перихелий Перихелий е най-близката, а афелий най-далечната точка от орбитата.
8. В) Периодът на въртенето ѝ е равен на периода на обиколката ѝ Луната се завърта веднъж около оста си за един оборот около Земята (синхронно въртене).
9. А) ≈ 27,3 дни Сидеричният месец е около 27,3 дни; от новолуние до новолуние минават около 29,5 дни.
10. В) ≈ 7,1 km/s v₂ = √2·v₁ ≈ 1,41·5 ≈ 7,1 km/s.
11. А) Елипси Орбитите са елипси, а Слънцето е в единия им фокус.
12. Г) Законът за всемирното привличане Гравитационната сила F = Gm₁m₂/r² води до елиптични орбити и трите закона на Кеплер.
13. В) ≈ 11,2 km/s v₂ = v₁√2 ≈ 7,9·1,41 ≈ 11,2 km/s.
14. Б) 16 AU T² = a³: 64² = 4096 = 16³, a = 16 AU.
15. А) ≈ 1,7 km/s v₁ = √(GM/R) = √(6,67·10⁻¹¹·7,3·10²²/1,74·10⁶) ≈ 1,7 km/s.

Игрален час · игри и работни листове по програмата на МОН