Методична розробка «Застосування тестів на уроках астрономії»
ДНЗ «Борщівський професійний ліцей»
Методична розробка
«Застосування тестів на уроках астрономії»
Підготувала викладач
фізики і астрономії
Шуригайло М.А.
Борщів 2018р.
Вступ
Найбільш ефективним способом визначення навчальних досягнень учнів є тест — система спеціальних завдань для виявлення факту засвоєння певних видів навчальної діяльності.
Запропоновані тестові завдання складені мною відповідно до чинної програми й підручників. Усі завдання відповідають рекомендованому Міністерством освіти і науки розподілу навчального матеріалу по темах.
Дидактичні матеріали призначені для проведення самостійної роботи учнів на уроках астрономії після вивчення відповідної теми підручника. Тести розраховані на 15—20 хв. уроку і дають змогу вчителю протягом вивчення курсу астрономії постійно контролювати ступінь засвоєння учнями матеріалу. Педагог частіше оцінює учнів, оскільки опитування на уроці займає багато часу, а на вивчення предмета за програмою виділяють доволі мало годин. Таким чином вивільняється час на розв'язування практичних задач із предмета.
Нині викладання астрономії дає можливість формувати правильний науковий світогляд, сприяє розвитку інтелекту учнів, пояснює зв'язок між різними науковими напрямами. Тестові завдання дають змогу кожному учневі систематизувати свої знання з кожної теми курсу астрономії.
Тестові завдання складені за такими темами: «Предмет астрономії», «Основи практичної астрономії», «Вимірювання часу. Календар», «Закони руху планет», «Методи та засоби астрономічних досліджень», «Земля і Місяць», «Планети земної групи», «Планети-гіганти», «Супутники планет», «Малі тіла Сонячної системи», «Сонце — найближча зоря», «Фізичні характеристики зір», «Еволюція Всесвіту», «Життя у Всесвіті». Кожен тест складається з теоретичних запитань та вправ обов′язкових та додаткових. До тестів додаються відповіді, що дає змогу навіть учням зробити самоперевірку своїх знань.
Тема: Предмет астрономії
1.1. Яке тіло знаходиться в центрі геоцентричної системи світу?
А. Сонце Б. Юпітер В. Сатурн. Г. Земля. Д. Венера.
1.2. Яку планету відкрив Коперник?
А. Марс Б. Сатурн. В. Уран. Г. Землю. Д. Юпітер.
1.3. Що вимірюється світловими роками?
А. Час. Б. Відстані до планет. В. Період обертання. Г. Відстань до зір. Д. Відстань до галактик.
1.4. Як перекладається з грецької мови слово “планета”?
А. Волохата зоря. Б. Хвостата зоря. В. Блукаюча зоря.
Г. Туманність. Д. Холодне тіло.
1.5. Яку структуру має наша Галактика?
А. Еліптичну. Б. Спіральну. В. Неправильну. Г. Кулясту. Д. Циліндричну.
1.6. Яка різниця між геоцентричною та геліоцентричною системами світу?
1.7. В якій послідовності відносно Сонця розташовані планети Сонячної системи?
1.8. Чи можуть існувати тіла за межами орбіти Нептуна ?
1.9. Що вимірюється астрономічними одиницями?
1.10. Обчисліть точне значення величини (до третього знака) 1 св. року в кілометрах.
1.11. Обчисліть, за який час світло долітає від Сонця до Землі; до Нептуна; до межі Сонячної системи. Швидкість світла вважати рівною 300 000 км/с. Елементи орбіт планет Сонячної системи див. у додатку.
1.12. Що таке астрологія? На вашу думку, чи можна вважати астрологію наукою?
1.13. Самостійно відшукайте на небі яскраві зорі, які позначені на карті зоряного неба. Намалюйте яскраві зорі на небосхилі відносно орієнтирів на поверхні Землі — дерев або будинків. Порівняйте ваші малюнки з картою зоряного неба. До яких сузір’їв належать ці яскраві зорі?
1.14. Знайдіть серед яскравих зір таку, яка не позначена на зоряній карті. Це може бути якась планета або, можливо, ви відкрили нову зорю?!
Відповіді на тести та вправи
1.1. Г.
1.2. Г.
1.3. Г; Д.
1.4. В.
1.5. Б.
1.6. У центрі геоцентричної системи світу знаходиться Земля, а в центрі геліоцентричної системи — Сонце.
1.7. Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон.
1.8. За орбітою Плутона можуть існувати ще тисячі планет.
1.9. Мільйони кометних ядер знаходяться за орбітою Плутона.
1.10. Астрономічними одиницями вимірюються відстані до тіл, що обертаються навколо Сонця.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. Слово «комета» в перекладі з грецької мови означає:
А. Мандрівна зоря. Б. Холодне тіло. В. Хвостата зоря. Г. Волохата зоря. Д. Льодова зоря.
Відповідь. Г.
2. Скільки великих планет обертається навколо Сонця?
А. 5. Б. 7. В. 8. Г. 9. Д. 10.
Відповідь. Г.
3. Туманність Андромеди складається з:
А. Газу. Б. Пилу В. Зір. Г. Планет. Д. Комет.
Відповідь. А; Б; В; Г; Д.
4. Астрономічними одиницями вимірюються:
А. Маса планет. Б. Відстань до планет. В. Відстань до зір. Г. Розміри зір. Д. Відстань до комет.
Відповідь. Б; Д.
5. У центрі геліоцентричної системи світу знаходиться:
А. Гелій. Б. Земля. В. Сонце. Г. Марс. Д. Галактика.
Відповідь. В.
6. На якій відстані від нас знаходиться одна з найближчих до Землі галактик, яку можна побачити в Україні неозброєним оком?
А. 100 св. р. Б. 20 000 св. р. В. 300 000 св. р. Г. 2 млн. св. р. Д. 10 млн. св. р.
Відповідь. Г.
7. Галілей відкрив:
А. Планету Уран. Б. Супутники Юпітера. В. Фази Венери. Г. Плями на Сонці. Д. Гори на Місяці.
Відповідь. Б; В; Д.
8. Що вивчають астрономи за допомогою спектрів?
А. Хімічний склад планетних атмосфер. Б. Температуру зір. В. Магнітні поля на Сонці. Г. Швидкість галактик. Д. Масу планет.
Відповідь. А; В; В; Г.
9. Скільки зір можна побачити одночасно на небі неозброєним оком?
А. 100 000. Б. 10 000. В. 6000. Г. 3000. Д. 500.
Відповідь. Г.
10. Що астрономи розуміють під словом «Всесвіт»?
А. Нашу Галактику. Б. Усе, що ми бачимо в космосі за допомогою найбільших телескопів. В. Зорі, галактики, туманності, пульсари, квазари та чорні діри. Г. Усі космічні тіла, що знаходяться за межами нашої планети. Д. Усе суще, що знаходиться на Землі й за її межами.
Відповідь. Д.
11. Чому на картах зоряного неба не позначено планети?
Відповідь. Бо планети Сонячної системи обертаються навколо Сонця та змінюють своє положення на тлі зір.
12. Скільки кілометрів ми пролітаємо за одну добу, рухаючись із Землею навколо Сонця? Орбітальна швидкість Землі — 30 км/с.
Відповідь. 2 593 000 км.
13. Скільки кілометрів ми пролітаємо за одну добу, рухаючись із Сонцем навколо центра Галактики? Орбітальна швидкість Сонця 250 км/с.
Відповідь. 21 600 000 км.
14. Що вивчає астрофізика?
Відповідь. Астрофізика — це розділ астрономії, який вивчає фізичну будову та еволюцію космічних тіл.
15. Коли й у якій країні було виведено в космос перший штучний супутник Землі та коли почалась ера космонавтики?
Відповідь. Космічна ера почалась 4 жовтня 1957 року, коли в СРСР було виведено на навколоземну орбіту перший у світі штучний супутник Землі.
Тема: Основи практичної астрономії
2.1. Північний полюс світу знаходиться:
А. В Арктиці. Б. В Антарктиці. В. У сузір’ї Оріон. Г. У сузір’ї Велика Ведмедиця. Д. Поблизу Полярної зорі.
2.2. Момент, коли світило знаходиться найвище над горизонтом, називається:
А. Пряме сходження. В. Верхня кульмінація. В. Нижня кульмінація. Г. Верхня культивація. Д. Нижня культивація.
2.3. Чи можна в Канаді та Україні побачити одночасно сузір’я Велика Ведмедиця?
А. Не можна. Б. Можна тільки влітку. В. Можна тільки взимку. Г. Можна будь-коли. Д. Можна тільки навесні.
2.4. Чи можна в Австралії та Україні одночасно побачити Полярну зорю?
А. Не можна. В. Можна тільки влітку. В. Можна тільки взимку. Г. Можна будь-коли. Д. Можна тільки восени.
2.5. Як називаються точки перетину небесної сфери з віссю обертання Землі, що продовжена у космос?
2.6. Коли настає кульмінація Сонця?
2.7. У який день Сонце сходить на сході й заходить на заході?
2.8. Чи можна в Австралії знаходити напрямок на північ за допомогою Полярної зорі?
2.9. Як можна на Північному полюсі Землі визначити напрямок на південь?
2.10. За допомогою географічної карти визначте географічні координати населеного пункту, де знаходиться ваша школа.
2.11. Відшукайте на карті зоряного неба якусь яскраву зорю. За допомогою накладного круга до карти виміряйте моменти, коли сходить, заходить та кульмінує ця зоря.
2.12. Які сузір’я ніколи не заходять для спостерігача в Україні?
2.13. Чи можна користуватися нашою картою зоряного неба на поверхні інших планет Сонячної системи? Під час міжпланетних польотів? На планетах, які обертаються навколо інших зір?
2.14. Знайдіть Полярну зорю та визначте напрямок меридіана з півночі на південь відносно вашого будинку. Намалюйте схему розташування вашого будинку щодо меридіана та визначте кут між меридіаном та будь-якою стіною вашого будинку.
2.15. Опівдні за допомогою тіні від палички і транспортира виміряйте кут між меридіаном та будь-якою стіною вашого будинку.
Відповіді на тести та вправи
2.1. Д.
2.2. Б.
2.3. В.
2.4. А.
2.5. Полюси світу.
2.6. Кульмінація Сонця настає опівдні, о 12 годині, за місцевим часом.
2.7. Сонце сходить у точці сходу й заходить у точці заходу тільки двічі на рік: у дні рівнодення — 21 березня і 23 вересня.
2.8. Материк Австралія розташований у Південній півкулі, тому там Полярну зорю не видно.
2.9. На Північному полюсі Землі всі напрямки показують на південь.
2.13. На планетах Сонячної системи картина сузір’їв буде такою ж самою, але добове обертання матиме інший вигляд залежно від нахилу екватора планети до площини її орбіти.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. Картою земного зоряного неба можна користуватись на поверхні таких планет Сонячної системи:
А. Меркурій. Б. Венера. В. Марс. Г. Сатурн. Д. Плутон.
Відповідь. А; В; Д.
2. Де протягом ночі видно більше сузір’їв — на полюсах чи в Україні?
А. На Північному полюсі. Б. В Україні. В. В Антарктиді. Г. На обох полюсах. Д. Однаково.
Відповідь. Б.
3. Чи можна в Аргентині та в Україні одночасно побачити Полярну зорю?
А. Не можна. Б. Можна тільки влітку. В. Можна тільки взимку. Г. Можна будь-коли. Д. Можна тільки восени.
Відповідь. А.
4. Момент, коли світило проходить меридіан і знаходиться найнижче над горизонтом, називається:
А. Пряме сходження. Б. Верхня кульмінація. В. Нижня кульмінація. Г. Верхня культивація. Д. Нижня культивація.
Відповідь. В.
5. Полярна зоря відома тим, що:
А. Вона є найяскравішою зорею нашого неба. Б. Полярна зоря знаходиться над Північним полюсом Землі. В. Полярна зоря на всіх материках ніколи не заходить. Г. Полярна зоря с найбільшою зорею. Д. Біля Полярної зорі знаходиться Північний полюс світу*.
Відповідь. Б; Д.
6. «Світло від сузір’я Геркулес летить до нас 10 000 років»,— стверджувалось в одній газетній статті. Чому це повідомлення викликає сумнів?
А. Сузір’я Геркулес знаходиться набагато ближче. Б. Сузір’я Геркулес знаходиться набагато далі. В. Відстань до сузір’я Геркулес астрономи ще не виміряли. Г. Зорі в сузір’ї Геркулес знаходяться на різній відстані від Землі. Д. Астрономи ще не навчились вимірювати такі великі відстані.
Відповідь. Г.
7. У якому сузір’ї видно Сонце інопланетянинові, який живе на планеті, що обертається навколо зорі Альтаїр?
А. Єдиноріг. Б. Оріон. В. Мала Ведмедиця. Г. Велика Ведмедиця. Д. Ліра.
Відповідь. А.
8. Де протягом ночі видно більше зір: у Чернігові чи в Криму?
А. У Чернігові весною. Б. У Криму взимку. В. У Чернігові влітку. Г. У Криму влітку. Д. Однаково.
Відповідь. Б.
9. Чи можна зорю Сиріус побачити з Північного полюса Землі?
А. Можна тільки взимку. Б. Можна тільки влітку. В. Можна тільки восени. Г. Не можна ніколи. Д. Можна цілий рік.
Відповідь. Г.
10. Що означає термін «зеніт»?
А. Спортивне товариство космонавтів. Б. Найвищу точку над горизонтом. В. Напрямок по прямовисній лінії на центр Землі. Г. Напрямок по прямовисній лінії вгору. Д. Напрямок на Полярну зорю.
Відповідь. Б.
11. Велика Ведмедиця опівночі світить поблизу зеніту. Використовуючи рухому карту зоряного неба, визначте, у якому місяці проводиться спостереження.
Відповідь. У березні.
12. 3а допомогою рухомої карти зоряного неба визначте, у якому місяці сузір’я Оріон видно цілу ніч.
Відповідь. У січні.
13. Визначте за допомогою рухомої карти зоряного неба, чи можна в Україні в січні опівночі побачити зорю Альтаїр.
Відповідь. Не можна.
14. Денеб знаходився у верхній кульмінації на південь від зеніту на висоті 85° над горизонтом. Визначте географічну широту місця спостереження. Схилення Денеба ? = +45°16′.
Відповідь. ? = 90°-hmax + ? = 50°16 .
15. Чи можна в Україні зорю Спіка (?=-11°) побачити в кульмінації на північ від зеніту?
Відповідь. Спіка кульмінує в зеніті в південній півкулі неба на широті ?=?= -11°, тому на північ від зеніту її в Україні побачити не можна.
16. Хтось стверджував, що бачив зорю Капелла (?=+46°) удень із дна глибокого колодязя. Перевірте вірогідність цього твердження, якщо колодязь знаходився в Україні. Указівка: вважати, якщо яскрава зоря знаходиться поблизу зеніту, то її можна побачити з дна колодязя в бінокль.
Відповідь. Капелла кульмінує в зеніті на широті ? = ? = 46°, тобто в південних областях України таке явище можна було б спостерігати.
Тема: Вимірювання часу. Календар
3.1. Тропіки – це така географічна широта, де:
А. Ростуть пальми. Б. Сонце ніколи не заходить. В. Під час сонцестояння Сонце кульмінує в зеніті. Г. Під час рівнодення Сонце кульмінує в зеніті. Д. Ніколи не випадає дощ.
3.2. Полярне коло — це така географічна широта, де:
А. Цілий рік не тане сніг. Б. Живуть білі ведмеді. В. Півроку триває ніч, а півроку — день. Г. Під час рівнодення Сонце кульмінує в зеніті. Д. У день зимового сонцестояння Сонце не сходить.
3.3. Під яким кутом до площини орбіти нахилена вісь обертання Землі?
А. 0 . Б. 23,5 . В. 45 . Г. 66,5 . Д. 90 .
3.4. Який кут між площинами екватора та екліптики?
А. 0 . Б. 23,5 . В. 45 . Г. 66,5 . Д. 90 .
3.5. Скільки триває найдовший день на полярному колі?
А. 12 год. Б. 24 год. В. 1 місяць. Г. З місяці. Д. Півроку.
3.6. Що є причиною зміни пір року на Землі?
3.7. Чому влітку набагато тепліше, ніж взимку, хоча світить нам одне і те саме Сонце?
3.8. Чому виникла необхідність реформи юліанського календаря?
3.9. В Україні за стародавньою традицією зустрічають так званий старий Новий рік — 14 січня. Звідки походить ця традиція?
3.10. Де на Землі тривалість дня протягом року не змінюється?
3.11. За допомогою тіні від палички визначте висоту Сонця над горизонтом під час верхньої кульмінації. Як змінюється цей кут протягом місяця?
3.12. Де пізніше заходить Сонце: у Львові чи у Харкові?
3.13.3а допомогою карти зоряного неба визначте екваторіальні координати Сонця на день вашого народження. У якому сузір’ї спостерігається Сонце у цей день? Чи збігається це сузір’я зі знаком зодіаку в гороскопах на цей день?
3.14. Який, на вашу думку, був би клімат на Землі, якби вісь обертання була нахилена до площини екліптики під кутами: 90 , 45, 0?
3.15. Виконайте спостереження заходу або сходу Сонця у день рівнодення — 23 вересня або 21 березня. Сонце у ці дні сходить у точці сходу та заходить у точці заходу. Намалюйте положення цих точок відносно вашого будинку.
Відповіді на тести та вправи
3.1. В.
3.2. Д.
3.3. Г.
3.4. Б.
3.5. Б.
3.6. Причиною зміни пір року на Землі є те, що вісь обертання Землі нахилена під певним кутом до площини екліптики (під кутом 66,5°).
3.7. Улітку тривалість дня більша, а головне. Сонце кульмінує вище над горизонтом, тому одиниця поверхні отримує протягом дня набагато більше енергії, ніж узимку.
3.8. Тривалість року за юліанським календарем виявилась на 11 хв 14 с більшою від тривалості тропічного року. Це приводило до того, що в юліанському календарі враховували зайвий час. Таким чином, кожні 400 років юліанський календар відставав на З доби.
3.9. 14 січня відзначається свято Нового року за юліанським календарем, якого дотримуються православна та греко-католицька церкви.
3.10. Тривалість дня протягом року не змінюється на екваторі — там цілий рік тривалість дня і ночі становить близько 12 год.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. На якій географічній широті 23 вересня Сонце кульмінує в зеніті?
А. На Північному полюсі. Б. На екваторі. В. На Північному тропіку. Г. На Південному тропіку. Д. На Південному полюсі.
Відповідь. Б.
2. Чи можна побачити Сонце одночасно з Північного та Південного полюсів Землі?
А. Можна 21 березня. Б. Не можна. В. Можна 22 червня. Г. Можна 23 вересня. Д. Можна 22 грудня.
Відповідь. А; Г.
3. Де на Землі тривалість дня протягом року не змінюється?
А. У Києві Б. На полюсах. В. На екваторі. Г. На тропіках. Д. У Лондоні.
Відповідь. В.
4. На якій географічній широті були б тропіки, якби вісь обертання Землі була нахилена до площини екліптики під кутом 45°?
А. 0°. Б. 30° . В. 45°. Г. 50° . Д. 90°.
Відповідь. В.
5. На якій географічній широті були б полярні кола, якби вісь обертання Землі була нахилена до площини екліптики під кутом 50° ?
А. 0°. Б. 30°. В. 45°. Г. 50°. Д. 90°.
Відповідь. Г.
6. У якому місті — Києві, Харкові, Сімферополі, Львові чи Одесі — 22 червня більша тривалість дня?
А. Київ. Б. Харків. В. Львів. Г. Одеса. Д. Сімферополь.
Відповідь. Б.
7. У якому місті — Києві, Львові, Донецьку, Чернігові чи Херсоні — 22 грудня більша тривалість дня?
А. Київ. Б. Львів. В. Донецьк. Г. Херсон. Д. Чернігів.
Відповідь. Д.
8. Коли схилення Сонця сягає максимального значення?
А. 21 березня (+45°). Б. 22 червня (+23,5°). В. 23 вересня (+30°). Г. 22 грудня (+60°). Д. 4 січня (+66,5°).
Відповідь. Б.
9. День літнього сонцестояння в Південній півкулі настає:
А. 21 березня. Б. 22 червня. В. 23 вересня. Г. 22 грудня. Д. 4 січня.
Відповідь. Г.
10. Чи однакова тривалість полярного дня і полярної ночі на полюсах Землі?
А. Однакова. Б. Полярний день на Північному полюсі більший від полярної ночі на тиждень. В. Полярний день на Південному полюсі більший на місяць. Г. Полярна ніч на Північному полюсі більша на місяць. Д. На полюсах день і ніч тривають по 6 місяців.
Відповідь. Б.
11. Визначити, якою б була тривалість найдовшого та найкоротшого дня в Харкові, якби кут між площинами екватора та екліптики дорівнював 40°.
Відповідь. У цьому випадку Полярне коло було б на широті 50°, тому найдовший день у Києві тривав би 24 години, а найкоротший — 0 годин.
12. Чому в дні рівнодення 21 березня та 23 вересня справжня тривалість дня на 10 хвилин більша, ніж тривалість ночі?
Відповідь. Тривалість дня трохи збільшує заломлення сонячних променів в атмосфері Землі (явище рефракції). Нам тільки здається, що Сонце знаходиться на горизонті, а насправді воно в цей момент вже опустилось на 0,5° нижче від площини горизонту. Так само на світанку Сонце з’являється над горизонтом раніше, тому середня тривалість дня на Землі збільшується приблизно на 10 хвилин.
13. Чому протягом літнього дня одиниця поверхні на широті України отримує від Сонця більше енергії, ніж в екваторіальній зоні?
Відповідь. Улітку тривалість дня на широті України майже вдвічі більша від тривалості ночі, у той час як на екваторі протягом року тривалість дня не змінюється, і це компенсує нижчу висоту Сонця на нашій території.
14. 22 червня штурман спостерігав Сонце в зеніті, у той час як хронометр показував 15 годину за всесвітнім часом. Визначити географічні координати корабля.
Розв’язання. Якщо Сонце в зеніті, то географічна широта дорівнює схиленню Сонця в цей день, тобто ? = ? = +23,5°. Довгота дорівнює різниці місцевого часу корабля та всесвітнього часу для довготи Гринвіча: ? = 12h – 15h =—3h =45° з. д. Корабель знаходиться в Атлантичному океані на тропіку Рака на 45° західніше від Гринвіча.
15. Довести, що висота Сонця над горизонтом на Полярному колі може бути більшою, ніж на тропіку.
Розв’язання. Максимальна висота Сонця над горизонтом буває в день літнього сонцестояння, коли схилення Сонця стає найбільшим (? = +23,5°). Для Полярного кола (? = +66,5°) маємо: hmax =90°-?+? = 47° . На тропіку (+23,5°) у день зимового сонцестояння (?? =-23,5°): hmax =90°-?+? = 43°. Отже, висота Сонця в кульмінації на Полярному колі може бути вищою, ніж на тропіку.
Тема: Закони руху планет
4.1. Як називається розташування планет в космічному просторі відносно Землі і Сонця?
А. Конфігурація. Б. Протистояння. В. Космогонія. Г. Піднесення. Д. Переміщення.
4.2. У протистоянні можуть спостерігатися такі планети:
А. Сатурн. Б. Венера. В. Меркурій. Г. Юпітер.
4.3. У сполученні з Сонцем можуть знаходитися такі планети:
А. Сатурн. Б. Венера. В. Меркурій. Г. Юпітер.
4.4. У якому сузір’ї можна побачити Марс під час протистояння, яке відбувається 28 серпня?
А. Лев. Б. Козерог. В. Оріон. Г. Риби. Д. Водолій.
4.5. Як називається точка орбіти, де планета знаходиться найближче до Сонця?
А. Перигелій. Б. Перигей. В. Апогей. Г. Афелій. Д. Апекс.
4.6. Як називається точка орбіти, де планета знаходиться найдальше від Сонця?
А. Перигелій. Б. Перигей. В. Апогей. Г. Афелій. Д. Апекс.
4.7. Коли Марс видно на небі цілу ніч?
4.8. Чи можна Венеру побачити у той час, коли вона знаходиться найближче до Землі?
4.9. У яку пору року орбітальна швидкість Землі найбільша?
4.10. Чому Меркурій важко побачити на небі, хоча він буває яскравішим за Сіріус?
4.11. Чи можна було б з поверхні Марса побачити Землю під час протистояння Марса?
4.12. Астероїд обертається навколо Сонця з періодом 3 роки. Чи може цей астероїд зіткнутися з Землею, якщо в афелії він; знаходиться на відстані 3 а. о. від Сонця?
4.13. Чи може існувати в Сонячній системі комета, яка в афелії проходить біля Плутона та обертається навколо Сонця з періодом 100 років?
4.14. Виведіть формулу для обчислення ваги космонавтів на будь-якій планеті, якщо відомі її радіус та маса.
4.15. Як змінився б клімат Землі, якби ексцентриситет земної орбіти дорівнював 0,5, а велика піввісь залишилася б такою, як зараз?
4.16. Визначте за допомогою астрономічного календаря, яка планета Сонячної системи знаходиться найближче до Землі на день вашого народження. У якому сузір’ї її можна побачити сьогодні вночі?
Відповіді на тести та завдання
4.1. А.
4.2. А; Г; Д.
4.3. А; Б; В; Г; Д.
4.4. Д.
4.5. А.
4.6. Г.
4.7. Марс видно цілу ніч під час протистояння.
4.8. Коли Венера знаходиться найближче до Землі (нижнє сполучення), до нас повернена нічна півкуля планети. Тому Венеру в цей період побачити неможливо. Правда, зрідка бувають особливі події — проходження Венери по диску Сонця, тоді ця планета має вигляд темного диска на тлі яскравої сонячної фотосфери. Найближче таке проходження можна буде спостерігати 09.06.2012р. об 6 год 40 хв за київським часом.
4.9. Орбітальна швидкість Землі є найбільшою взимку.
4.10. Меркурій важко побачити на нашому небі, бо він знаходиться близько від Сонця (не далі ніж на 17°).
4.11. Під час протистоянь із Марса побачити Землю неможливо, бо до Марса повернена нічна півкуля Землі.
4.12. Не може, бо його відстань від Сонця в перигелії більша від 1 а. о.
4.13. Може, якщо ексцентриситет її орбіти більший від ексцентриситету орбіти Плутона.
4.14. Вага космонавта на будь-якій планеті дорівнює де P? — вага космонавта на Землі, a R і М — радіус і маса планети в одиницях радіуса та маси Землі.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. Які планети можуть перебувати в нижньому сполученні із Сонцем?
А. Венера. Б. Юпітер. В. Уран. Г. Меркурій. Д. Марс.
Відповідь. А; Г.
2. У якому сузір’ї знаходиться Сонце під час протистояння Марса 21 березня?
А. Стрілець Б. Водолій. В. Риби. Г. Близнята. Д. Діва.
Відповідь. Д.
3. Чи можна десь на Землі планету Венера побачити опівночі?
А. Не можна. Б. Можна на екваторі. В. Можна на Північному полюсі. Г. Можна в тропіках. Д. Можна в Антарктиді.
Відповідь. В; Д.
4. Земля знаходиться найближче до Сонця:
А. 22 червня. Б. З липня. В. 22 грудня. Г. 4 січня. Д. 21 березня.
Відповідь. Г.
5. Земля знаходиться поблизу афелію:
А. 22 червня. Б. 4 липня. В. 22 грудня. Г. З січня. Д. 21 березня.
Відповідь. Б.
6. Чи може космічне тіло із синодичним періодом 1 рік обертатися навколо Сонця?
А. Синодичний період може практично дорівнювати 1 року, якщо тіло рухається достатньо далеко від Сонця. Б. Може, якщо планета рухається по орбіті Землі.
Відповідь. А.
7. Чи впливає на зміну пір року те, що Земля обертається навколо Сонця по еліпсу?
Відповідь. Орбіта Землі має невеликий ексцентриситет, тому відстань до Сонця змінюється в межах від 147 млн. км у перигелії до 152 млн. км в афелії. Це суттєво не впливає на кількість енергії, яку отримує одиниця поверхні Землі, бо більше значення має висота Сонця над горизонтом взимку та влітку, але все ж таки за рахунок того, що Земля проходить перигелій своєї орбіти в січні, зима в Північній півкулі трохи м’якша, ніж у Південній, а літо — навпаки. Зате на тривалість зими та літа впливає зміна орбітальної швидкості в межах від 29,5 до 30,5 км/с, тому в Північній півкулі літо трохи довше, а у Південній півкулі, навпаки, довшою є зима.
8. Як могла б змінитися тривалість року на Землі, якби ексцентриситет її орбіти збільшився до є = 0,5, а велика піввісь орбіти залишилась рівною 1 а. о.?
Відповідь. Тривалість року не зміниться, бо згідно з третім законом Кеплера період обертання планети навколо Сонця не залежить від ексцентриситету орбіти.
9. Чи можуть перетинатись орбіти планет Сонячної системи?
Відповідь. Орбіти великих планет Сонячної системи не перетинаються. Орбіта Плутона на перший погляд перетинає орбіту Нептуна, але орбіти цих планет лежать у різних площинах, тому перетинаються тільки їхні проекції. Орбіти деяких астероїдів перетинають орбіти планет.
10. Які параметри слід виміряти для того, щоб обчислити, у скільки разів Сонце більше за Місяць?
Відповідь. Сонце та Місяць мають однакові кутові розміри, тому Сонце в стільки ж разів більше від Місяця, у скільки разів воно далі. Отже, слід виміряти горизонтальні паралакси Місяця та Сонця.
11. Горизонтальний паралакс планети дорівнює 0,3′. Визначити відстань до неї в астрономічних одиницях.
Відповідь.
12. Визначити найбільший та найменший горизонтальний паралакс Венери.
Відповідь. Найбільший горизонтальний паралакс Венери буде під час нижнього сполучення із Сонцем, а найменший — під час верхнього: р1=31,4; р2=3,2.
13. На небі видно комету з хвостом, який простягається від горизонту до висоти 45°. Визначити довжину хвоста, якщо голова комети перебуває на відстані 1 а. о. від Землі, а хвіст є перпендикулярним до променя зору.
Відповідь. Довжина хвоста 1 а. о.
14. Скільки має тривати доба на Землі для того, щоб на екваторі нашої планети всі тіла були в стані невагомості?
Розв’язання. Для стану невагомості необхідно, щоб прискорення вільного падіння дорівнювало доцентровому прискоренню:
де — кутова швидкість обертання Землі навколо осі; Т — тривалість доби.
Із цих формул знаходимо: Це формула для періоду коливання математичного маятника, у якого довжина дорівнює радіусу Землі.
Відповідь. Якщо тривалість доби на Землі була б Т =5000 с = 1,4 години, то на екваторі спостерігався б стан невагомості.
Тема: Методи та засоби астрономічних досліджень
5.1. Телескоп це такий оптичний прилад, який:
А. Наближує до нас космічні світила. Б. Збільшує космічні світила. В. Збільшує кутовий діаметр світила. Г. Наближує нас до планети. Д. Приймає радіохвилі.
5.2. Чому великі астрономічні обсерваторії будують у горах?
А. Щоб наблизитися до планет. Б. У горах більша тривалість ночі. В. У горах менша хмарність. Г. У горах більш прозоре повітря. Д. Щоб збільшити світлові перешкоди.
5.3. Чи може абсолютно чорне тіло бути білого кольору?
A. Не може. Б. Може, якщо пофарбувати його білою фарбою. B. Може, якщо температура тіла наближується до абсолютного нуля. Г. Може, якщо температура тіла нижча ніж 0° С. Д. Може, якщо температура тіла вища ніж 6000 К.
5.4. У який з цих телескопів можна побачити найбільше зір?
А. У рефлектор з діаметром об’єктива 5 м. Б. У рефрактор з діаметром об’єктива 1 м. В. У радіотелескоп з діаметром 20 м. Г. У телескоп зі збільшенням 1000 і з діаметром об’єктива 3 м. Д. У телескоп з діаметром об’єктива 3 м та збільшенням 500.
5.5. Чим пояснюються різноманітні кольори зір?
5.6. Чому в телескоп ми бачимо більше зір, ніж неозброєним оком?
5.7. Чому спостереження у космосі дають більше інформації, ніж наземні телескопи?
5.8. Які телескопи дають більш чітке зображення — з великим збільшенням чи з великим діаметром об’єктива?
5.9. Чому зорі у телескоп видно як яскраві точки, а планети у той самий телескоп — як диск?
5.10.На яку найменшу відстань треба відлетіти у космос для того, щоб космонавти неозброєним оком бачили Сонце як яскраву зорю у вигляді точки?
5.11.Кажуть, що деякі люди мають такий гострий зір, що навіть неозброєним оком розрізняють великі кратери на Місяці. Обчисліть достовірність цих фактів, якщо найбільші кратери на Місяці мають діаметр 200 км, а середня відстань від Землі 380000 км.
5.12.Зараз у космосі будується міжнародна космічна станція, на якій Україна буде мати космічний блок. Які астрономічні прилади ви могли б запропонувати для проведення досліджень Всесвіту?
5.13.Телескоп-рефрактор можна виготовити за допомогою лінзи для окулярів. Для об’єктива можна використати лінзу з окулярів 11 діоптрія, а як окуляр — об’єктив фотоапарата або іншу лінзу для окулярів +10 діоптрій.
Відповіді на тести та вправи
5.1. В.
5.2. Г.
5.3. Д.
5.4. А.
5.5. Різноманітні кольори зір пов’язані з різною температурою фотосферних світил.
5.6. Об’єктив телескопа збирає набагато більше світла, ніж наше око, тому зорі в окулярі телескопа здаються яскравішими.
5.7. Атмосфера Землі поглинає значну частину електромагнітного випромінювання космічних тіл, тому спостереження за межами атмосфери дають більше інформації.
5.8. Телескопи з більшим діаметром збирають більше світла, у той час як підвищення збільшення телескопа зменшує контрастність.
5.9. Зорі знаходяться в мільйони разів далі, ніж планети, тому кутові діаметри зір становлять менш ніж 0,01??. Для того щоб зорю ми бачили в окулярі телескопа у вигляді диска, кут у 0,01?? треба збільшити до роздільної здатності ока у 60??, тобто у 6 тис. разів. Але земна атмосфера не дозволяє застосувати збільшення в понад 500 разів.
5.10. Приблизно на відстань Нептуна від Сонця, тобто 30 а. о.
5.11. Це цілком можливо, бо кутовий розмір найбільших місячних кратерів буде близько 2′.
Додаткові тести та вправи
1. Які з цих тіл із такою температурою не можуть існувати у Всесвіті?
А. Зоря з температурою +10 000 °С . Б. Зоря з температурою 10 000 К. В. Планета з температурою -300 °С . Г. Комета з температурою 0 К. Д. Планета з температурою 300 К.
Відповідь. В; Г.
2. Астрономи називають Сонце:
А. Білою зорею. Б. Жовтою зорею. В. Синьою зорею. Г. Червоною зорею. Д. Блакитною зорею.
Відповідь. Б.
3. Які з названих зір мають найнижчу температуру поверхні?
А. Білі зорі. Б. Жовті зорі. В. Червоні зорі. Г. Блакитні зорі. Д. Оранжеві зорі.
Відповідь. В.
4. Де застосовують ПЗЗ-матриці?
А. У телескопах для реєстрації слабих зір. Б. У фотоапаратах. В. У відеокамерах. Г. У радіотелескопах. Д. У комп’ютерах.
Відповідь. А; Б; В.
5. Де знаходиться найбільший у світі радіотелескоп для декаметрового діапазону хвиль?
А. У Росії. Б. У США. В. У Китаї. Г. В Україні. Д. У Японії.
Відповідь. Г.
6. Які з електромагнітних хвиль мають найбільшу енергію?
А. Гамма-промені. Б. Червоне світло. В. Зелене світло. Г. Ультрафіолетові промені. Д. Інфрачервоні промені.
Відповідь. А.
7. Що можна виміряти за допомогою спектрів?
А. Хімічний склад зір. Б. Розмір планет. В. Швидкість галактик. Г. Температуру зір. Д. Радіус супутників планет.
Відповідь. А; В; Г.
8. У якій частині спектра чутливість ока найбільша?
А. Червоній. Б. Синій. В. Фіолетовій. Г. Ультрафіолетовій. Д. Жовтій.
Відповідь. Д.
9. Чому астрономи під час спостережень за космічними тілами надають перевагу телескопам із великим діаметром об’єктива?
А. Такий телескоп дає велике збільшення. Б. Великий об’єктив збирає більше світла, і в такий телескоп можна побачити більш віддалені світила. В. У такий телескоп можна побачити космічні тіла, що випромінюють енергію в інфрачервоній частині спектра. Г. У такий телескоп можна побачити космічні тіла, що випромінюють енергію в ультрафіолетовій частині спектра. Д. Великий об’єктив дає чіткіше зображення та збільшує роздільну здатність телескопа.
Відповідь. Б.
10. Чи можна за допомогою того ж телескопа отримувати різні збільшення?
А. Можна, якщо застосувати окуляри з різною фокусною відстанню. Б. Не можна, бо телескоп — стаціонарний прилад, який дає постійно однакове збільшення. В. Можна, якщо в телескоп дивитись в окулярах. Г. Можна тільки в космічному просторі. Д. Можна тільки в астрономічних обсерваторіях, що знаходяться в горах.
Відповідь. А.
11. Космічний корабель летить над Україною на висоті 200 км. Чи можуть космонавти неозброєним оком побачити річку Дніпро, якщо її ширина 500 м?
Відповідь. Дніпро можна побачити, бо його ширина має кут ?=500° = 8′.
12. Розповідають, що деякі люди з гострим зором можуть побачити навіть неозброєним оком фази Венери. Перевірте вірогідність цього твердження, якщо відстань до Венери 50 млн. км, а її діаметр такий же, як у Землі.
Відповідь. Диск Венери видно під кутом 60??, який дорівнює роздільній здатності ока.
13. Яке збільшення слід застосувати в шкільному телескопі, для того щоб Марс під час протистояння мав в окулярі телескопа такий же кутовий діаметр, як Місяць для неозброєного ока? Кутовий діаметр Марса 20??.
Відповідь. Місяць має кутовий діаметр 30? = 1800??. Збільшення телескопа має бути 180/20=90 раів.
14. Чи зможуть космонавти неозброєним оком розрізнити з планети Марс Землю і Місяць як окремі світила?
Відповідь. Максимальна кутова відстань Місяця від Землі для марсіан буде 10′. Тому як окремі світила їх побачити можна, бо їхні зоряні величини будуть меншими від шостої величини.
15. Об’єктив бінокля має діаметр 5 см. У скільки разів збільшиться освітленість від зорі під час спостереження в цей бінокль порівняно з освітленістю для неозброєного ока? Діаметр зіниці ока 5 мм.
Відповідь. У 100 разів.
Тема: Земля і Місяць
6.1. Температура в надрах Землі з глибиною:
А. Зменшується, бо Сонце нагріває тільки поверхню. Б. Зменшується, бо під поверхнею знаходиться шар вічної мерзлоти. В. Збільшується, бо в центрі Землі протікають хімічні реакції. Г. Збільшується, бо в надрах відбувається радіоактивний розпад ядер важких хімічних елементів. Д. Залишається сталою.
6.2. Тропосфера — це нижній шар земної атмосфери, де температура з висотою:
А. Збільшується, бо верхні шари атмосфери знаходяться ближче до Сонця. Б. Збільшується, бо у верхніх шарах атмосфери немає хмар. В.Зменшується, бо атмосфера нагрівається від Землі. Г. Зменшується, бо у верхніх шарах атмосфери менше кисню. Д. Залишається сталою.
6.3. На Землі спостерігається затемнення Місяця. Що побачать у цей час на Місяці космонавти?
А. Схід Сонця. Б. Кульмінацію Сонця. В. Затемнення Сонця. Г. Затемнення Місяця. Д. Захід Сонця.
6.4. Повний Місяць знаходиться на горизонті. У який час доби можна спостерігати таке явище в Україні?
А. Вранці. Б. Вдень. В. Ввечері. Г. Опівночі. Д. Ніколи.
6.5. Якими з цих приладів космонавти можуть користуватися на поверхні Місяця?
А. Компас. Б. Телескоп. В. Радіоприймач. Г. Телевізор. Д. Барометр.
6.6. До якої групи планет належить Земля?
6.7. Чому на материках протягом року не спостерігається різкий перепад температур?
6.8. Як змінюється з висотою температура в тропосфері?
6.9. Сьогодні Місяць спостерігався у першій чверті. Чи буде завтра Місяць світити опівночі?
6.10.Чому вода на поверхні Місяця не може існувати в рідкому стані?
6.11.Чому з поверхні Землі ми бачимо тільки одну півкулю Місяця?!
6.12.За допомогою рухомої карти зоряного неба визначте, на тлі якого сузір’я спостерігався Місяць у день вашого народження поточного року? Коли він сходив та заходив у цей день?
6.13.Що ви могли б запропонувати для освоєння Місяця у майбутньому?
6.14.Виміряйте кут між напрямком на Сонце та Місяць і визначте його фазу. Перша чверть настане, коли цей кут дорівнюватиме 90 , повня — 180.
Відповіді на тести та вправи
6.1. Г.
6.2. В.
6.3. В.
6.4. А; В.
6.5. Б; В; Г.
6.6. Земля належить до планет земної групи.
7.7. Через велику кількість води в океанах. Вода в рідкому стані завдяки великій питомій теплоємності влітку накопичує величезну енергію, яка виділяється взимку. Тому взимку середня температура є вищою на узбережжі морів та океанів.
7.8. Температура в тропосфері з висотою знижується, бо сонячне світло майже не поглинається в земній атмосфері, але поглинається водою в океанах, ґрунтом — на материках. Вода океанів та темна поверхня материків випромінюють назад у космічний простір електромагнітні хвилі вже в інфрачервоній частині спектра, які поглинаються парою води та вуглекислим газом в атмосфері, і, таким чином, вищу температуру мають нижні шари атмосфери.
7.9. Місяць у першій чверті видно ввечері, тому ніч буде місячною приблизно до півночі.
7.10. У безповітряному просторі на поверхні Місяця вода миттєво закипає за будь-якої температури та випаровується або замерзає.
7.11. Період обертання Місяця навколо своєї осі дорівнює періоду його обертання навколо Землі. Якби ці два періоди відрізнялись хоча б на хвилину, то ми поступово змогли б побачити з поверхні Землі всю поверхню Місяця.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. В атмосфері Землі найбільше:
А. Кисню. Б. Водню. В. Азоту. Г. Озону. Д. Гелію.
Відповідь. В.
2. Парниковий ефект в атмосфері Землі створює:
А. Вуглекислий газ. Б. Пара води. В. Азот. Г. Чадний газ. Д. Хмари.
Відповідь. А; Б.
3. На поверхні Землі зареєстровано таку найнижчу температуру:
А. -53 °С . Б. -65 °С . В. -77 °С. Г. -68 °С . Д. -88 °С .
Відповідь. Д.
4. На поверхні Місяця зареєстровано таку найвищу температуру:
А. +240 °С. Б. +190 °С. В. +140 °С. Г. +100 °С. Д. +60 °С.
Відповідь. В.
5. Уперше в історії людства досяг поверхні Місяця космічний апарат:
А. 1968 p., «Аполлон-11», США. Б. 1970 p., місяцехід, СРСР. В. 1966, «Луна-9», СРСР. Г. 1965, «Аполлон-6, США. Д. 1959, «Луна-2», СРСР.
Відповідь. Д.
6. Зміну клімату й льодовиковий період можуть викликати такі причини:
А. Збільшення вуглекислого газу в атмосфері. Б. Атомна війна. В. Рух материків. Г. Зустріч Землі з астероїдом. Д. Фази Місяця.
Відповідь. Б; Г.
7. До складу поверхневого шару Місяця входять:
А. Скляні кульки. Б. Цемент. В. Іржа. Г. Сніг. Д. Пісок.
Відповідь. А.
8. Скільки часу триває день на Місяці?
А. 12 год. Б. 15 год. В. 15 земних діб. Г. 27 земних діб. Д. 29,5 земної доби.
Відповідь. В.
9. Вага космонавтів на поверхні Місяця:
А. У 4 рази більша, ніж на Землі. Б. У 4 рази менша, ніж на Землі. В. У 6 разів більша, ніж на Землі. Г. У б разів менша, ніж на Землі. Д. Така ж, як на Землі.
Відповідь. Г.
10. Які небезпечні для життя промені затримує шар озону в земній атмосфері?
А. Рентгенівські промені. Б. Ультрафіолетові промені. В. Гамма-промені. Г. Інфрачервоні промені. Д. Радіохвилі.
Відповідь. Б.
11. На Північному полюсі півроку триває полярна ніч. Скільки разів за цей час там можна побачити схід і захід Місяця?
Відповідь. 6 або 7 разів.
12. Визначити максимальну довжину місячної тіні.
Відповідь. Максимальна довжина місячної тіні буде в день, коли Земля знаходиться в афелії на відстані 152 млн. км. У цей день кутовий радіус Сонця ? = 15’45”. Довжина тіні де r — лінійний радіус Місяця.
13. Чому під час затемнення Місяця його поверхня світиться червонуватим світлом? Які промені освітлюють у цей час поверхню Місяця?
Відповідь. Сонячні промені заломлюються в атмосфері Землі й таким чином потрапляють усередину місячної тіні. Крім того, крізь атмосферу краще проходять червоні промені, бо короткохвильове випромінювання поглинається й розсіюється. Отже, під час затемнень Місяця його поверхня освітлюється сонячними променями.
14. Кількість затемнень Сонця і Місяця приблизно однакова. Але чому набагато частіше ми спостерігаємо повні затемнення Місяця, у той час як повні затемнення Сонця ми бачимо досить рідко?
Відповідь. Затемнення Місяця можна побачити на всій півкулі Землі, де Місяць знаходиться над горизонтом. Затемнення Сонця бачить набагато менше людей, а саме ті, які знаходяться у вузькій смузі, куди потрапила тінь від Місяця.
15. Визначте свою вагу на поверхні Місяця.
Відповідь. Вона буде меншою в 6 разів, ніж на Землі.
Тема: Планети земної групи
7.1. З поверхні якої планети земної групи ніколи не можна побачити Сонце?
А. З Меркурія. Б. З Венери. В. Із Землі. Г. З Марса.
7.2. На яких планетах земної групи у хмарах виявлена сірчана кислота?
А. На Меркурії. Б. На Венері. В. На Землі. Г. На Марсі.
7.3. На поверхні якої планети земної групи спостерігається найдовший день?
А. На Меркурії. Б. На Венері. В. На Землі. Г. На Марсі.
7.4. Яка планета земної групи має найгустішу атмосферу?
А. Меркурій. Б. Венера. В. Земля. Г. Марс.
7.5. На поверхні якої планети земної групи найбільша тривалість сонячної доби?
А. На Меркурії. Б. На Венері. В. На Землі. Г. На Марсі.
7.6. Чому Меркурій не може утримувати сталу атмосферу?
7.7. Яка планета обертається навколо осі у протилежному порівнянні з Землею напрямку?
7.8. На яких планетах земної групи відбувається зміна пір року?
7.9. Венера знаходиться далі від Сонця, ніж Меркурій, але чому температура на її поверхні вища, ніж на Меркурії?
7.10.Які є докази того, що на поверхні Марса колись була вода рідкому стані?
7.11.На яких планетах земної групи можливе існування життя.
7.12.Обчисліть свою вагу на поверхні Меркурія, Венери і Марса
7.13.Обчисліть найменшу та найбільшу відстані між Землею і Марсом
7.14.Чи могли б розумні марсіани, спостерігаючи Землю у свої телескопи, виявити докази існування життя? Існування розумної цивілізації на Землі?
7.15.Намалюйте положення Венери відносно горизонту та відносно зір і спостерігайте, як змінюється це положення протягом кількох тижнів. Зробіть висновок, як змінюється яскравість планети за цей час.
7.16.Під час протистоянь Марса визначте моменти, коли планеті зупиняється і починає рухатися відносно зір у зворотному напрямку — зі сходу на захід.
Відповіді на тести та вправи
7.1. Б.
7.2. Б; В.
7.3. Г.
7.4. Б.
7.5. А.
7.6. За високої температури +430 °С середня швидкість молекул газів досягає критичної другої космічної швидкості, і тому в гравітаційному полі Меркурія не може існувати стала атмосфера.
7.7. У зворотному напрямку навколо осі обертається Венера.
7.8. Зміна пір року відбувається на Землі й на Марсі.
7.9. В атмосфері Венери величезна кількість вуглекислого газу, який створює парниковий ефект, що значно підвищує температуру біля поверхні планети.
7.10. На поверхні Марса виявлено русла висохлих річок. Це свідчить про те, що колись на поверхні планети існувала вода в рідкому стані.
7.11. Умови для існування життя можуть бути у верхніх шарах атмосфери Венери та під поверхнею Марса, де можуть бути водойми рідкої води, хоча це й малоймовірно.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. Який газ є основним компонентом атмосфери Венери?
А. Кисень. Б. Водень. В. Азот. Г. Вуглекислий газ. Д. Гелій.
Відповідь. Г.
2. Парниковий ефект в атмосфері Венери створює:
А. Вуглекислий газ. Б. Кисень. В. Азот. Г. Чадний газ. Д. Хмари.
Відповідь. А; Д.
3. На поверхні Марса зареєстровано таку найнижчу температуру:
А. -50 °С. Б. -66 °С. В. -133 °С. Г. -163 °С. Д. -88 °С.
Відповідь. В.
4. Де на поверхні Венери зареєстровано найвищу температуру+480 °С?
А. На екваторі опівдні. Б. На екваторі опівночі. В. На полюсах. Г. На відстані 1000 км на північ від екватора. Д. На відстані 4000 км на південь від екватора.
Відповідь. А; Б; В; Г; Д.
5. Температура кипіння води на поверхні Марса:
А. +10°С. Б. +40°С. В. +77°С. Г. +100°С. Д. +3°С.
Відповідь. Д.
6. Найвища гора в Сонячній системі знаходиться:
А. На Меркурії. Б. На Місяці. В. На Землі. Г. На Марсі. Д. На Венері.
Відповідь. Г.
7. Чому на поверхні Венери переважають червоні кольори?
А. На Венері атмосфера пропускає сонячне випромінювання практично тільки в червоній частині спектра. Б. Поверхня Венери має температуру +480 °С і світиться в червоній частині спектра. В. На Венері багато діючих вулканів, із яких витікає розплавлена магма червоного кольору. Г. На Венері дують сильні вітри й виникають пилові бурі, під час яких червоний пісок здіймається в повітря. Д. На Венері багато заліза, тому іржа дає червоний колір поверхні.
Відповідь. А; Б.
8. Чи зможуть космонавти ходити по поверхні Венери?
А. Зможуть ходити без скафандрів, бо там такі ж умови, як на Землі. Б. Зможуть ходити в скафандрах. В. Не зможуть ходити навіть у скафандрах, бо атмосферний тиск 90 атм не витримає жоден скафандр. Г. Не зможуть ходити навіть у скафандрах, бо на Венері нема твердої поверхні. Д. Не зможуть ходити, бо сильні кислотні дощі виведуть із ладу будь-який скафандр.
Відповідь. В.
9. Чому зникли «канали» на Марсі?
А. Канали випарувались. Б. Канали були оптичною ілюзією. В. Канали занесло піском. Г. Канали замулило під час сильних дощів. Д. Канали замерзли, бо на Марсі змінився клімат.
Відповідь. Б.
10. Чим пояснюється червоний колір марсіанського ґрунту?
А. На Марсі атмосфера пропускає сонячне випромінювання тільки в червоній частині спектра. Б. Поверхня Марса має температуру +500 °С і світиться в червоній частині спектра. В. На Марсі багато діючих вулканів, із яких витікає розплавлена магма червоного кольору. Г. На Марсі дують сильні вітри й виникають пилові бурі, під час яких червонуватий пісок здіймається в повітря. Д. На Марсі багато заліза, тому іржа дає червоний колір поверхні.
Відповідь. Г; Д.
11. Чому поверхню Меркурія часто порівнюють із поверхнею Місяця? Чим схожі поверхні цих тіл і чим відрізняються?
Відповідь. Меркурій та Місяць схожі тим, що там відсутня атмосфера й на поверхні безліч кратерів. Різниця в тому, що вдень поверхня Меркурія нагрівається до вищої температури.
12. Чому Венеру вважають негостинною для людей планетою?
Відповідь. Бо на поверхні Венери всюди, від екватора до полюсів, температура і вдень і вночі не опускається нижче за +480 °С, в атмосфері майже немає кисню, а тиск сягає 90 атм. За таких умов космонавти навіть у скафандрах не зможуть жити на поверхні Венери.
13. Які є докази того, що колись на поверхні Марса існувала вода в рідкому стані та були моря?
Відповідь. Там виявлено русла висохлих річок.
14. Чи випадають на Марсі дощі?
Відповідь. Дощі на Марсі не випадають, бо температура кипіння води на поверхні +3 °С.
15. Із чого складаються полярні шапки Марса?
Відповідь. Із вуглекислого газу у твердому стані та снігу.
Тема: Планети-гіганти
8.1. Які планети випромінюють у космос більше; енергії, ніж отримують від Сонця?
А. Усі планети-гіганти. Б. Юпітер, Сатурн, Нептун. В. Юпітер, Сатурн, Уран. Г. Уран.
8.2. Які планети обертаються навколо осі у зворотному напрямку?
А. Венера, Юпітер. Б. Усі планети-гіганти. В. Юпітер, Сатурн. Г. Уран, Венера.
8.3. На якій з цих планет спостерігається найбільша тривалість дня?
А. На Венері. Б. На Марсі. В. На Юпітері. Г. На Урані. Д. На Землі.
8.4. Скільки часу триває день на полюсах Урана?
А. 21 земний рік. Б. 17 год 14 хв. В. 1 місяць. Г. 1 земний рік. Д. 42 земні роки.
8.5. Які особливості у планет-гігантів?
8.6. Чому Юпітер можна вважати дуже схожим на зорю?
8.7. Що викликає гелієві дощі на Сатурні?
8.8. Чим обумовлена зміна пір року на Урані?
8.9. Обчисліть найменшу та найбільшу відстані між Землею Юпітером.
8.10.За допомогою рухомої карти зоряного неба визначте, коли планети сходять та заходять у день вашого народження п точного року.
8.11.Чому виникли гіпотези про можливе життя у хмарах Юпітера?
8.12.За допомогою астрономічного календаря відшукайте на небі Юпітер та Сатурн і визначте, у якому сузір’ї спостерігаються ці планети.
8.13.Які планети-гіганти видно сьогодні у вечірній час?
Відповіді на тести та вправи
8.1. В.
8.2. Г.
8.3. Г.
8.4. Д.
8.5. Планети-гіганти мають великі розміри, невелику густину та складаються з водню, гелію та льодяної компоненти.
8.6. За хімічним складом Юпітер нагадує зорі, і на ньому відсутня тверда поверхня. До того ж, Юпітер має всередині настільки великі запаси тепла, що випромінює дещо більше енергії, ніж отримує від Сонця.
8.7. У воднево-гелієвій мантії Сатурна гелій утворює краплі (бо в разі підвищення тиску виникає явище неповної розчинності гелію у водні), які конденсуються в атмосфері як своєрідний туман і потім випадають у вигляді дощу.
8.8. Вісь обертання Урана лежить майже в площині його орбіти, тому тропічна зона майже збігається з Полярним колом.
8.9. 593,4 млн. км та 968,2 млн. км.
8.11. Бо там є вода та органічні сполуки (насамперед метан та аміак), але ця гіпотеза с малоймовірною.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. Які гази є основним компонентом атмосфер планет гігантів?
А. Кисень і азот. Б. Водень і кисень. В. Азот і водень. Г. Кисень і вуглекислий газ. Д. Водень і гелій.
Відповідь. Д.
2. Велику Червону Пляму помічено на планеті:
А. Плутон. Б. Юпітер. В. Уран. Г. Сатурн. Д. Нептун.
Відповідь. Б.
3. Велика Чорна Пляма знаходиться на планеті:
А. Юпітер. Б. Сатурн. В. Уран. Г. Нептун. Д. Плутон.
Відповідь. Г.
4. Коли астрономи відкрили Велику Червону Пляму на Юпітері?
А. 300 років тому. Б. 100 років тому. В. 20 років тому (АМС «Піонер»). Г. 10 років тому (АМС «Вояджер-1»). Д. 2000 року (космічним телескопом «Габбл»).
Відповідь. А.
5. Велику Червону Пляму утворює:
А. Велетенський вулкан на поверхні Юпітера. Б. Велетенський вулкан на поверхні Сатурна. В. Вихор в атмосфері Юпітера. Г. Вихор в атмосфері Нептуна. Д. Вогнище аборигенів на супутнику Юпітера — Європі.
Відповідь. В.
6. Велику Чорну Пляму утворює:
А. Велетенський вулкан на поверхні Сатурна. Б. Велетенське провалля на поверхні Урана. В. Вихор в атмосфері Юпітера. Г. Вихор в атмосфері Нептуна. Д. Чорна діра в хмарах Урана.
Відповідь. Г.
7. Температура під хмарами планет-гігантів:
А. Збільшується, бо в надрах цих планет відбуваються термоядерні реакції. Б. Збільшується, бо в надрах цих планет зростають тиск і густина. В. Зменшується, бо білі хмари на цих планетах відбивають сонячну енергію. Г. Зменшується, бо суцільна хмарність не пропускає сонячної енергії і на поверхні цих планет стоїть лютий мороз -200 °С . Д. Залишається сталою.
Відповідь. Б.
8. Під хмарами на поверхні Юпітера можуть існувати:
А. Материки й океани рідкої води за температури +20 °С. Б. Тверда поверхня з металічного водню за температури -250 °С .В. Океан рідкого водню за температури +2000 °С. Г. Крига й замерзлий океан із води. Д. Крига й замерзлий океан із метану.
Відповідь. В.
9. На якій планеті Сонячної системи в хмарах найнижча температура опускається до -215 °С ?
А. На Землі. Б. На Марсі. В. На Юпітері. Г. На Сатурні. Д. На Урані. Е. На Нептуні.
Відповідь. Д.
10. Яка планета Сонячної системи наприкінці XX ст. знаходилась найдальше від Сонця?
А. Юпітер. Б. Сатурн. В. Уран. Г. Нептун. Д. Плутон.
Відповідь. Г.
11. У 2000 році спостерігалось сполучення Юпітера та Сатурна, коли ці планети знаходились майже на одній прямій із Сонцем. Як можна обчислити наступну дату такого сполучення?
Відповідь. За допомогою формули для синодичного періоду обертання планети: де T1, Т2 — сидеричні періоди обертання Юпітера та Сатурна. Наступне сполучення Юпітера та Сатурна буде у 2020 році.
12. Обчисліть свою вагу на поверхні Плутона.
Відповідь. Вага на Плутоні в 16 разів менша, ніж на Землі.
13. Освітленість планет сонячними променями зменшується обернено пропорційно квадрату відстані планети від Сонця. Підрахуйте, яка максимальна освітленість сонячними променями на поверхні Плутона, якщо на поверхні Землі опівдні Сонце створює освітленість 1,36 · 105 люксів.
Відповідь. 150 лк.
14. Де на Урані знаходяться тропіки, якщо площина екватора утворює з площиною його орбіти кут 98°?
Відповідь. На широті 82°.
Тема: Супутники планет
9.1. Чому інколи кільця Сатурна зникають?
А. Випаровуються. Б. Ховаються за Сатурн. В. Закриваються іншими планетами. Г. Площина кільця збігається з променем зору спостерігача. Д. Закриваються хмарами.
9.2. Який із великих супутників рухається навколо планети у зворотному напрямку?
А. Європа. Б. Іо. В. Каллісто. Г. Ганімед. Д. Тритон.
9.3. На поверхні яких супутників може існувати життя?
А. На Фобосі. Б. На Іо. В. На Ганімеді. Г. На Європі. Д. На Титані.
9.4. Який із супутників має густу азотну атмосферу з домішками метану?
А. Фобос. Б. Європа. В. Титан. Г. Оберон. Д. Тритон.
9.5. На яких супутниках виявлені постійно діючі вулкани?
А. На Місяці. Б. На Деймосі. В. На Іо. Г. На Тритоні. Д. На Хароні.
9.6. Чим пояснюється дивовижне забарвлення Іо?
9.7. Про що свідчать численні кратери на супутниках Юпітера?
9.8. Які супутники планет мають атмосферу?
9.9. На яких супутниках можливе життя?
9.10. Що спричиняє існування досить густої атмосфери на Титані?
9.11. Визначте свою вагу на поверхні одного із супутників планет, радіуси яких наведені у цьому параграфі, якщо його густина 2 г/см3.
9.12. На поверхні якого супутника ваша вага буде найбільшою?
9.13. Поверхню яких супутників можна використати для побудови космічних поселень?
9.14. За допомогою бінокля або шкільного телескопа можна спостерігати Галілеєві супутники Юпітера. Визначте моменти затемнення одного з цих супутників — коли він зникає за диском Юпітера.
Відповіді на тести та вправи
9.1. Г.
9.2. Д.
9.3. Г.
9.4. В.
9.5. В.
9.6. Червонуватий колір Іо пояснюється наявністю сірки в продуктах виверження вулканів.
9.7. Наявність великої кількості кратерів на льодяних поверхнях супутників Юпітера — Європи, Ганімеда та Калісто — свідчать про те, що там давно не відбувалась активна тектонічна діяльність.
9.8. Густу атмосферу має супутник Сатурна Титан.
9.9. Існування життя можливе на супутнику Юпітера з льодяною корою та океаном під нею — Європі, але це малоймовірно.
9.10. Атмосфера на Титані існує завдяки низькій температурі поверхні (-180°С).
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. Який газ є основним компонентом атмосфери Титана?
А. Кисень. Б. Водень. В. Азот. Г. Вуглекислий газ. Д. Гелій.
Відповідь. В.
2. На поверхні яких супутників не можна спостерігати сонячних затемнень?
А. Титана. Б. Європи. В. Іо. Г. Діони. Д. Харона.
Відповідь. А.
3. На яких супутниках існує океан рідкої води?
А. Титан. Б. Європа. В. Іо. Г. Калісто. Д. Харон.
Відповідь. Б.
4. На поверхні якого супутника зареєстровано найнижчу в Сонячній системі денну температуру -236 °С ?
А. Титана. Б. Європи. В. Тритона. Г. Діони. Д. Харона.
Відповідь. В.
5. Які планети мають кільця?
А. Юпітер. Б. Сатурн. В. Уран. Г. Нептун. Д. Плутон.
Відповідь. А; Б; В; Г.
6. Кільця яких планет були відкриті за спостереженнями із Землі?
А. Юпітера, Сатурна. Б. Юпітера, Урана. В. Сатурна, Нептуна. Г. Сатурна, Урана. Д. Урана, Нептуна.
Відповідь. А; В.
7. Як перекладаються назви супутників Марса Фобос і Деймос?
А. Туман і мряка. Б. Сніг і дощ. В. Страх і жах. Г. Війна і голод. Д. Сміх і радість.
Відповідь. В.
8. Які супутники відкрив Галілей за допомогою першого телескопа?
А. Фобос і Деймос. Б. Титан, Япет та Енцелад. В. Мімас, Янус, Рею й Тефію. Г. Тритон, Харон, Медузу та Нереїду. Д. Іо, Ганімед, Каллісто та Європу.
Відповідь. Д.
9. Що означає межа Роша?
А. Межа, за яку не можуть долетіти сучасні ракети. Б. Межа на відстані 100 а. о. від Сонця, куди ще не долетіли автоматичні міжпланетні станції. В. Межа на відстані 2,4 радіуса планети, де не можуть обертатись штучні супутники Землі. Г. Межа на відстані 2,4 радіуса планети, де не можуть обертатись великі супутники планет. Д. Чорна діра, куди зникають супутники планет.
Відповідь. Г.
10. Із чого складаються кільця навколо планет-гігантів?
А. Із загубленого вантажу космічних пасажирів. Б. Із водяних хмар. В. Із діамантів. Г. Зі шматків заліза. Д. Із брил льоду та каменю.
Відповідь. Д.
11. Космонавт на Земл і, стрибаючи в довжину, летить зі швидкістю 1 м/с. Чи може цей космонавт, стрибаючи в довжину на Фобосі, стати його супутником?
Відповідь. Перша космічна швидкість на Фобосі 7,2 м/с, тому космонавт супутником не стане.
12. За скільки часу космічний корабель облетить навколо Фобоса, якщо вважати його орбіту коловою, що проходить на висоті 10 м над поверхнею супутника?
Відповідь. За З год 23 хв.
13. Який кутовий діаметр має Юпітер для спостерігача на Європі, яка знаходиться на відстані 671 000 км від планети?
Відповідь. 12°.
14. Чому на супутнику Нептуна Тритоні денна температура -236 °С є нижчою, ніж на поверхні Харона, хоча Тритон знаходиться ближче до Сонця?
Відповідь. Бо Тритон має світлу поверхню, що поглинає дуже мало сонячної енергії.
15. З 1675 року датський астроном Ремер спостерігав затемнення супутників Юпітера й звернув увагу на те, що затемнення то запізнюються, то відбуваються трохи раніше залежно від відстані між Землею та Юпітером. Обчисліть, на скільки часу запізнюється світло, якщо спостерігати затемнення Іо під час протистояння Юпітера й поблизу сполучення із Сонцем.
Відповідь. На 1000 с.
Тема: Малі тіла Сонячної системи
10.1. Метеором називається явище, коли:
А. Зорі падають на Землю. Б. Каміння падає на Землю. В. Порошинки згоряють у повітрі. Г. Блискавки спостерігаються І повітрі. Д. Пил викидається в атмосферу.
10.2. З чого складається ядро комети?
А. З льоду та пилу. Б. Із заліза. В. Із каміння. Г. З poзжaрених газів. Д. З пари води.
10.3. З якою найменшою швидкістю метеорити влітають в атмосферу Землі?
А. 1 м/с. Б. 1 км/с. В. 11,2 км/с. Г. 22,2 км/с. Д. 70 km/с. Е. 100 км/с.
11.4. З якою найбільшою швидкістю метеорит може влетіти в атмосферу Землі?
А. 1 м/с. Б. 1 км/с. В. 11,2 км/с. Г. 22,2 км/с. Д. 70 км/с. Е. 100 км/с.
10.5. Тунгуський метеорит називають загадковим тому, що:
А. Метеорит був космічним кораблем марсіян. Б. На місці падіння не виявлено метеоритного кратера. В. В атмосфері стався спалах, що нагадував вибух ядерної бомби. Г. Метеорит був брилою льоду. Д. Після падіння метеорита над Європою спостерігалося загадкове сяйво в атмосфері і вночі не було видно зір.
10.6. Чому більшість астероїдів мають неправильну форму?
10.7. Чому метеорити можуть досягати поверхні Землі?
10.8. Яке сімейство астероїдів може викликати загрозу для Землі?
10.9. Чим відрізняється метеор від метеорита?
10.10. Хвіст комети зазвичай притягується до Сонця чи відштовхується від нього?
10.11. Чому комета може змінити свою орбіту?
10.12. Який найбільший метеоритний кратер виявили на території України?
10.13. Обчисліть свою вагу на астероїді 1709 Україна, який має діаметр 20 км. Густина астероїда 3 г/см3.
10.14. Яка ваша думка щодо практичного використання астероїдів як джерела корисних копалин?
10.15. Порахуйте кількість метеорів, які пролітають по небосхилу протягом 30 хв.
Відповіді на тести та вправи
10.1. В.
10.2. А.
10.3. В.
10.4. Д.
10.5. Б; Д.
10.6. Астероїди є уламками більших тіл і утворилися під час їхніх зіткнень.
10.7. За час польоту в атмосфері достатньо велике метеорне тіло не встигає повністю випаруватись.
10.8. Ті, орбіти яких перетинають орбіту Землі або проходять неподалік від Землі й можуть змінитися через збурення від великих планет.
10.9. Метеор — це оптичне явище, що виникає підчас входження метеорного тіла в атмосферу Землі; метеорит — це залишок метеорного тіла, що досягає поверхні Землі й може вибухнути, утворивши кратер.
10.10. Хвіст комети спрямований у протилежний від Сонця бік.
10.11. Комета може змінити свою орбіту, коли пролітає біля великих планет, гравітаційне поле яких збурює її рух.
10.12. Кратер (астроблема) біля села Бовтишка має діаметр 31 км і утворився 65 млн. років тому.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. Слово «астероїд» означає:
А. Схожий на зорю. Б. Шматок льоду. В. Мала планета. Г. Велика планета. Д. Кам’яна брила.
Відповідь. А.
2. Слово «метеорит» означає:
А. Вогняний змій. Б. Повітряний камінь. В. Дракон. Г. Святий камінь. Д. Пакунок від інопланетян.
Відповідь. Б.
3. Болід — світлове явище, що супроводжує:
А. Політ реактивного літака в стратосфері. Б. Політ НЛО. В. Політ кулястої блискавки. Г. Спалах полярного сяйва. Д. Політ метеорного тіла в атмосфері.
Відповідь. Д.
4. Астроблемами називають:
А. Проблеми, які виникають під час падіння метеоритів на Землю. Б. Проблеми, що виникають під час зіткнення космічного корабля з метеоритом. В. Великі зруйновані кратери, що утворились після падіння метеоритів. Г. Уламки після зіткнення двох астероїдів. Д. Космічне сміття.
Відповідь. В.
5. Під час падіння на Землю більшість метеоритних тіл вибухають, бо:
А. Вони складаються з тротилу. Б. Кінетична енергія руху перетворюється на тепло. В. Вони складаються зі шматків урану. Г. Вони складаються з антиречовини, і відбувається анігіляція речовини та антиречовини. Д. Це розвідувальні апарати чужих цивілізацій.
Відповідь. Б.
6. Сонячний вітер відхиляє хвости комет у напрямку:
А. Протилежному напрямкові на Сонце. Б. Протилежному вектору швидкості комети. В. Паралельно векторові швидкості комети. Г. На Землю. Д. Протилежному напрямкові на Землю.
Відповідь. А.
7. Зоряний дощ спостерігається, коли:
А. Тисячі зір падають одночасно на Землю. Б. Відбувається висока іонізація повітря космічними променями. В. В земну атмосферу влітають корпускулярні потоки після спалаху на Сонці. Г. Земля зустрічається з метеорним потоком. Д. Сонце, обертаючись навколо центра Галактики, зустрічається з потоком античастинок.
Відповідь. Г.
8. Хмара Оорта складається:
А. Із пилу. Б. Із планет. В. Із комет. Г. Із газу. Д. Із зір.
Відповідь. В.
9. Пояс Койпера знаходиться:
А. Між Сонцем і Меркурієм. Б. Між Землею та Марсом. В. Між Марсом і Юпітером. Г. Між Юпітером і Сатурном. Д. За Нептуном і Плутоном.
Відповідь. Д.
10. Де могла існувати планета Фаетон?
А. Між Венерою та Землею. Б. Між Марсом і Юпітером. В. Між Сатурном і Ураном. Г. Між Сонцем і Меркурієм. Д. Поза Плутоном.
Відповідь. Б.
11. Під час вибуху Тунгуського метеорита в атмосферу виділилось 1017 Дж енергії. Астрономи висунули гіпотезу, що Тунгуський метеорит насправді був ядром комети, яка зустрілась із Землею зі швидкістю 30 км/с. Обчисліть масу ядра цієї комети.
Відповідь. Якщо вважати, що вся кінетична енергія руху комети перетворилась на тепло, то масу ядра можна обчислити за формулою для кінетичної енергії:
12. Яку швидкість треба надати ракеті під час старту з астероїда Україна (діаметр 20 км) для того, щоб полетіти в міжпланетний простір? Густина астероїда 3 г/см3.
Відповідь. 22,4 м/с.
13. Яким чином можна використати астероїди для міжпланетних перельотів?
Відповідь. Орбіти деяких астероїдів мають великий ексцентриситет і перетинають орбіти Венери, Землі, Марса та Юпітера. Якщо створити космічну базу на таких астероїдах, то без великих енергетичних витрат можна робити міжпланетні перельоти.
14. Найбільший астероїд Церера мас діаметр 960 км і масу 0,0002М? . Визначте свою вагу на цьому астероїді.
Відповідь. Р = 0,035Р?.
15. Чому астрономи вважають,що метеорити несуть важливу інформацію про минуле Сонячної системи?
Відповідь. Астероїди є залишками речовини протопланетної хмари, з якої утворилися планети, і несуть інформацію про процеси утворення Сонячної системи.
Тема: Сонце – найближча зоря
11.1. Сонячна стала визначає:
А. Кількість енергії, що випромінює Сонце за рік. Б. Кількість енергії, що випромінює Сонце за 1 с. В. Температуру Сонця. Г. Кількість енергії, яку отримує вся поверхня Землі за одиницю часу. Д. Енергію, яку отримує їм2 поверхні Землі за 1 с, якщо сонячні промені падають перпендикулярно до поверхні.
11.2. Для визначення світності Сонця необхідно знати:
А. Радіус Сонця. Б. Радіус Землі. В. Відстань від Землі до Сонця. Г. Температуру на поверхні Землі. Д. Температуру на поверхні Сонця.
11.3. Які з цих хімічних елементів найбільше поширені на Сонці?
А. Оксиген і Ферум. Б. Гідроген і Гелій. В. Гідроген і Оксиген. Г. Нітроген і Оксиген. Д. Ферум і Нітроген.
11.4. У результаті якого процесу виділяється енергія в надрах Сонця?
А. Ядерної реакції. Б. Гравітаційного стиснення. В. Термоядерної реакції. Г. Горіння водню. Д. Падіння метеоритів.
11.5. Грануляція у фотосфері утворюється в результаті того, що:
A. Корона дуже гаряча. Б. Енергія передається конвекцією. B. Плями дуже холодні. Г. Випромінюються нейтрино. Д. На поверхні Сонця є хвилі.
11.6. Сонце називають жовтою зорею, в той час як для більшості людей воно має білий колір. Як пояснити цю суперечність?
11.7. Що знижує температуру всередині сонячних плям?
11.8. Яке явище астрономи називають сонячною активністю?
11.9. Які процеси на Сонці можуть суттєво впливати на стан земної атмосфери?
11.10. Що є джерелом енергії Сонця?
11.11. Обчисліть, яку сонячну енергію зміг би поглинати за 1 год дах вашого будинку опівдні.
11.12. Які екологічно чисті джерела енергії можна запропонувати для використання у населеному пункті, де знаходиться ваш навчальний заклад?
Увага! При спостереженнях Сонця не можна дивитися на диск Сонця як неозброєним оком, так і у телескоп без спеціального світлофільтра!
11.13. Підрахуйте загальну кількість сонячних плям ти намалюйте їхнє розташування на диску Сонця. Зверніть увагу, що плями часто з’являються парами. Через декілька днів повторіть спостереження, і ви помітите обертання Сонця навколо осі — плями змістились. Кількість плям за цей час теж може змінитися.
Відповіді на тести та вправи
11.1. Д.
11.2. В.
11.3. Б.
11.4. В.
11.5. Б.
11.6. Сонце випромінює електромагнітні хвилі завдовжки від 400 нм (фіолетова частина спектра) до 700 нм (червона частина спектра), суміш яких ми називаємо білим світлом. Але найбільше енергії Сонце випромінює в жовто-зеленій частині спектра на довжині хвилі близько 500 нм, тому астрономи мають право називати Сонце жовтою зорею.
11.7. Температура всередині сонячної плями знижується завдяки сильному магнітному полю, яке зупиняє конвекцію.
11.8. Сонячна активність — це явище, пов’язане з хромосферними спалахами та зростанням короткохвильового випромінювання Сонця.
11.9. На стан земної атмосфери суттєво впливають хромосферні спалахи, які виникають поблизу плям, і пов’язана з цим зміна кількості частинок із великою енергією в сонячному вітрі.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. Температуру на поверхні Сонця можна визначити за допомогою:
А. Термометра. Б. Законів Кеплера. В. Спектра Сонця. Г. Закону всесвітнього тяжіння. Д. Закону Гука.
Відповідь. В.
2. Речовина на Сонці перебуває в такому стані:
А. Твердому. Б. Газоподібному. В. Рідини. Г. Плазми. Д. М’якому.
Відповідь. Г.
3. Шар Сонця, що випромінює світло, називається:
А. Фотосфера. Б. Корона. В. Хромосфера. Г. Ядро. Д. Зона радіації.
Відповідь. А.
4. Температура в центрі Сонця дорівнює:
А. 6000 К. Б. 10 000 К. В. 15 000 К. Г. 1500 000 К. Д. 15 000 000 К.
Відповідь. Д.
5. Температура в плямі знижується, бо:
А. Сонце гасне. Б. На Сонці закінчується ядерне паливо. В. Магнітне поле гальмує в плямі конвекцію. Г. У плямі виникає чорна діра. Д. У плямі плавають шматки урану.
Відповідь. В.
6. Грануляція у фотосфері Сонця — це вияв:
А. Конвенції. Б. Конвекції. В. Гравітації. Г. Закону Архімеда. Д. Закону Кулона.
Відповідь. Б; Г.
7. Джерелом енергії в ядрі Сонця є термоядерні реакції, у яких «паливом» слугує:
А. Уран. Б. Радій. В.Плутоній. Г. Водень. Д. Гелій.
Відповідь. Г.
8. Кількість сонячних плям змінюється з періодом:
А. 5 років. Б. З роки. В. 11 років. Г. 19 років. Д. 22 роки.
Відповідь. В; Д.
9. Температура сонячної корони сягає:
А. 2 000 000К. Б. 20 000К. В. 10 000К. Г. 6000К. Д. 2000К.
Відповідь. А.
10. Магнітна буря—це явище збурення магнІтного поля Землі під дією:
А. Космічних променів із міжгалактичного простору. Б. Магнітного поля сонячних плям. В. Спалаху на Сонці. Г. Полярного сяйва. Д. Грозових розрядів в атмосфері Землі.
Відповідь. В.
11. Чому Сонце на горизонті, коли воно сходить 1 заходить, мас червоний колір?
Відповідь. Коли Сонце знаходиться на горизонті, то його промені пронизують набагато більший шар атмосфери порівняно з кульмінацією. У земній атмосфері відбувається досить сильне поглинання та розсіювання електромагнітних хвиль у синій частині спектра, тому колір нашого неба блакитний. У червоній частині спектра поглинання набагато менше, тому Сонце на горизонті мас червоний колір (див. також задачу 12 Із розділу II1ь
12. Коли Сонце заходить, його яскравість зменшується і тоді неозброєним оком можна побачити сонячні плями. Обчисліть мінімальний діаметр плями, яку ще можна було б побачити без оптичних приладів.
Відповідь. Кутовий діаметр плями, яку ще можна побачити на Сонці, має бути не меншою від роздільної здатності ока о>1. Лінійний діаметр плями має бути не меншим від 50 000 км.
13. За допомогою третього узагальненого закону Кеплера обчисліть масу Сонця.
Розв’язання.
де а — велика піввісь земної орбіти; G — гравітаційна стала; Т — період обертання Землі навколо Сонця.
14. На скільки зменшується за рік маса Сонця внаслідок термоядерних реакцій?
Відповідь. Так званий дефект маси визначають за допомогогою формули Ейнштейна:
де Е? = 4·1026 ват — світність Сонця; с — швидкість світла. За одну секунду маса Сонця зменшується на 4,44 · 109 кг, а за 1 рік втрата маси внаслідок термоядерних реакцій становить:
15. Як довго летять від Сонця до Землі потоки корпускул, що утворились під час потужного хромосферного спалаху?
Відповідь. Якщо швидкість корпускулярних потоків сягає 20 000 км/с, то через 2 години вони долетять до Землі.
Тема: Фізичні характеристики зір
12.1. Якими одиницями астрономи вимірюють відстань до зір?
А. Кілометрами. Б. Астрономічними одиницями. В. Паралаксами. Г. Світловими роками. Д. Парсеками.
12.2. Видима зоряна величина визначає:
А. Світність зорі. Б. Радіус зорі. В. Яскравість зорі. Г. Освітленість, яку створює зоря на Землі. Д. Температуру зорі.
12.3. На якій відстані абсолютна та видима зоряні величини мають однакове значення?
А. 1 а. о. Б. 10 а. о. В. 1 св. рік. Г. 10 св. років. Д. 1 пк. Е. 10 пк,
12.4. Які з наведених спектральних класів зір мають на поверхні найвищу температуру?
А. А Б. В В. F Г. G Д. К Е. М Є. О.
12.5. Виберіть температуру на поверхні та спектральний клас, до якого належить Сонце:
А. А. +10 000°С. Б. В. +10 000°С. В. С. +6000°С. Г. G. +6000°С Д. М. +3000°С. Е. О. +3000°С.
12.6. Які зорі мають найвищу температуру на поверхні і до якого спектрального класу вони належать?
12.7. У чому полягає різниця між видимою та абсолютною зopяними величинами?
12.8. Як астрономи вимірюють температуру зір?
12.9. Якого кольору зорі мають найвищу температуру на поверхні? Які найменшу?
12.10. Чи існують зорі, маса яких менша маси Землі? Радіус яких менший ніж радіус Землі?
12.11. Визначте радіус однієї з яскравих зір, яку видно ввечері у ваш день народження. Який вигляд мала б ця зоря на нашому небі, якби вона світила на місці Сонця?
12.12. Річний паралакс Веги (? Ліри) дорівнює 0,12″ Яка відстане до неї у парсеках та світлових роках?
12.13. Опишіть, який був би клімат на Землі, коли б замість Сонця на нашому небі світила зоря Сіріус.
12.14.3а допомогою карти зоряного неба знайдіть зорі різних спектральних класів О, B, A, F, G, K,M. Порівняйте колір цих зір щодо температури на їхній поверхні.
Відповіді на тести та вправи
12.1. Г; Д.
12.2. Г.
12.3. Е.
12.4. Є.
12.5. Г.
12.6. Найвищу температуру мають зорі спектрального класу О.
12.7. Видима зоряна величина визначає кількість енергії, яка потрапляє від зорі в наше око, якщо ми проводимо спостереження на поверхні Землі. Абсолютна зоряна величина визначає кількість енергії, яка потрапляла б до нашого ока, якби ми перебували на стандартній відстані 10 пк.
12.8. Астрономи визначають температуру зір за допомогою законів випромінювання абсолютно чорного тіла — законів Стефана-Больцмана та Віна.
12.9. Найвищу температуру фотосфери мають зорі синього кольору, а найменшу — червоні.
12.10. Зорі, що мають меншу від Землі масу, не можуть існувати. Зорі, радіус яких менший за радіус Землі, існують — це нейтронні зорі.
12.11. Наприклад, якщо це Вега, вона буде в 54 рази яскравішою за Сонце.
12.12. 3,3пк = 27 св. р.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. Що вимірюється парсеками?
А. Паралакси. Б. Відстань до планет. В. Відстань до галактик. Г. Світність зір. Д. Відстань до зір.
Відповідь. В; Д.
2. Неозброєним оком на небі можна побачити найслабкіші зорі такої видимої зоряної величини:
А. +1m. Б. +6m. В. +10m. Г. -1m. Д. 0m .
Відповідь. Б.
3. Яка зоря є найяскравішою на нашому нічному небі?
А. Вега.Б.Сиріус. В. Капелла. Г. Полярна зоря. Д.Альтаїр.
Відповідь. Б.
4. Річний паралакс зорі дорівнює 1″. На якій відстані знаходиться зоря?
А. 1 пк. Б. 1 а. о. В. 3,26 св. р. Г. 206 265 а. о. Д. 1 св. р.
Відповідь. А; В; Г.
5. Зорі якого кольору мають найнижчу температуру?
А. Білі. Б. Жовті. В. Червоні. Г. Зелені. Д. Сині.
Відповідь. В.
6. 1 парсек дорівнює:
А. ?1013 км. Б. ?3·1013 км. В. 1010 км. Г. ?3,26 св. р. Д. 206 265 а. о.
Відповідь. Б; Г; Д.
7. Зорі білі карлики бувають:
А. За розмірами менші від Землі. Б. За розмірами більші від Сонця. В. За масою менші від Землі. Г. За масою більші від Сонця. Д. За густиною менші від густини води.
Відповідь. А; Г.
8. Світність зорі визначає:
А. Потужність випромінювання зорі. Б. Видиму зоряну величину. В. Абсолютну зоряну величину. Г. Абсолютну температуру зорі. Д. Радіус зорі.
Відповідь. А; В.
9. Яка зоря є найяскравішою на земному небі?
А. Вега. Б. Сиріус. В. Капелла. Г. Сонце. Д. Альтаїр.
Відповідь. Г.
10. Зорі червоні гіганти бувають:
А. За розмірами менші від Землі. Б. За розмірами більші за Сонце. В. За масою менші від Землі. Г. За масою більші за Сонце. Д. За густиною більші за густину води.
Відповідь. Б; Г.
11. Скільки зір п’ятої зоряної величини мають таку ж яскравість, як зоря Вега (0m)?
Відповідь. 100.
12. Обчисліть радіус зорі Антарес, якщо вона має світність у 6300 разів більшу від Сонця й температуру поверхні 3000 К.
Розв’язання. За формулою (13.11) у підручнику «Астрономія-11 >> знаходимо: RА=295R?.
Тема: Еволюція зір
13.1. Які з цих зір світять довше за всіх?
А. Гіганти спектрального класу О. Б. Білі зорі спектрального класу А. В. Сонце. Г. Червоні гіганти спектрального класу М. Д. Червоні карлики спектрального класу М.
13.2. Зорі якого спектрального класу мають найкоротше життя?
А. А. Б. В. В. F. Г. G. Д. К. Е. М.
13.3. Який космічний об’єкт називають пульсаром?
А. Подвійну зорю, коли одна зоря заслоняє іншу. Б. Нейтронну зорю. В. Білого карлика. Г. Пульсуючу зорю. Д. Гіганта.
13.4. Термін “Нова зоря” означає:
А. У космосі утворилася молода зоря. Б. Вибухнула стара зоря. В. Періодично збільшується яскравість зорі. Г. Відбуваються зіткнення зір. Д. Космічні катастрофи з невідомим джерелом енергії.
13.5. У майбутньому Сонце може перетворитися:
А. У чорну діру. Б. У нейтронну зорю. В. У пульсар. Г. У червоного гіганта. Д. У червоного карлика. Е. У білого карлика,
13.6. Коли параметри зорі залишаються сталими?
13.7. Які зорі світять найдовше?
13.8. Скільки часу може світити Сонце у стані рівноваги?
13.9. Як гинуть зорі великої маси?
13.10. Чи може зоря червоний карлик перетворитися у білого карлика?
13.11. Чому пульсари періодично змінюють інтенсивність випромінювання?
13.12. Визначте густину зорі білого карлика, який має діаметр 1000 км, а його маса дорівнює 1030 кг.
13.13. Визначте густину зорі Бетельгейзе, якщо її радіус у 400 разі більший ніж радіус Сонця, а маса приблизно дорівнює масі Сонця.
13.14. Як, на вашу думку, чи зможе вижити у Сонячній системі наша цивілізація, якщо Сонце у майбутньому перетвориться в червоного гіганта?
13.15. Відшукайте на небі Велику туманність у сузір’ї Оріон і визначте, о котрій годині вона сходить, заходить та кульмінує.
13.16. Відшукайте на небі яскраві зорі, які видно у вечірній час, і порівняйте їх із Сонцем.
Відповіді на тести та вправи
13.1. Д.
13.2. Є.
13.3. Б.
13.4. Б.
13.5. Г; Е.
13.6. Якщо зоря перебуває в стані гідростатичної рівноваги.
13.7. Найдовше світять червоні карлики.
13.8. Сонце в стані рівноваги може світити 1010 років.
13.9. Зорі великої маси вибухають як наднові.
13.10. Зоря червоний карлик може перетворитись на білого карлика.
13.11. Тому що їхнє радіовипромінювання зосереджене лише в певному напрямку.
13.12. Середня густина дорівнює 2,4 ·108 г/см3
13.13. Середня густина дорівнює 1,2 · 10s г/см3
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. Абсолютна зоряна величина Сонця дорівнює:
А. -26,7m. Б. -7m. В. 0m. Г. +5m. Д. +10m.
Відповідь. Г.
2. У майбутньому Сонце може перетворитись:
А. На планетарну туманність. Б. На пульсар. В. На чорну діру. Г. На червоний гігант. Д. На Білий карлик.
Відповідь. Г; Д.
3. Планетарна туманність — це такий об’єкт:
А. Де утворюються нові планети. Б. Який має тверду поверхню й нагадує планету. В. Який утворюється, коли зоря скидає зовнішні шари. Г. На який перетворюються планети після атомної війни. Д. Що утворюється після зіткнення двох зір.
Відповідь. В.
4. Туманність «Краб» утворилась:
А. Після татарської навали на Київську Русь у 1240 р. Б. Після смерті Ярослава Мудрого на місці спалаху наднової зорі в 1054 р. В. На місці спалаху наднової зорі 7500 років тому. Г. 7500 років тому на місці спалаху нової зорі. Д. У 1057 р. після запуску першого штучного супутника Землі як вияв діяльності позаземних цивілізацій.
Відповідь. В.
5. Найбільша світність наднової зорі сягає:
А. 103. Б. 105. В. 108. Г. 1011. Д. 1030 світностей Сонця.
Відповідь. Г.
6. Світність нової зорі в максимуму сягає:
А. 1030. Б. 1012. В. 105. Г. 103. Д. 10 світностей Сонця.
Відповідь. В.
7. Цефеїди привернули увагу астрономів тим, що:
А. Це чорні діри, які були відкриті в сузір’ї Цереп. Б. Це подвійні зорі, які періодично затемняють одна одну. В. Це змінні зорі, які періодично закриваються планетами. Г. Це перші пульсари, які були відкриті в сузір’ї Цефей. Д. Це змінні зорі, які періодично змінюють свій радіус і коливаються у своєму гравітаційному полі.
Відповідь. Д.
8. Зорі яких спектральних класів світять найдовше?
А. Блакитні гіганти. Б. Білі гіганти. В. Жовті карлики. Г. Білі карлики. Д. Червоні карлики.
Відповідь. Д.
9. Скільки часу можуть світити в стані рівноваги зорі спектрального класу G?
А. 1011 років. Б. 1010 років. В. 108 років. Г. 106 років. Д. 1019 років.
Відповідь. Б.
10. Астрономи застосовують термін «чорна діра» до таких об’єктів:
А. Стадія еволюції зорі, коли з поля тяжіння не випускаються електромагнітні хвилі. Б. Чорні планети, які обертаються далеко віл Сонця Й мають температуру, близьку до абсолютного нуля. В. Провалля в космічному просторі, куди зникають планети Й зорі. Г. Чорні хмари космічного пилу, з яких утворюються нові зорі. Д. Чорні зорі, що руйнують космічні кораблі.
Відповідь. А.
11. Якою буде світність Сонця, якщо воно в майбутньому перетвориться на червоного гіганта з радіусом у 10 разів більшим від сучасного і з температурою 5000 К?
Розв’язання. Згідно з формулами (13.9) та( 13.10) у підручнику «Астрономія-11» знаходимо світність Сонця в майбутньому порівняно із сьогоднішнім:
Відповідь. Світність Сонця в майбутньому зросте в 55 разів.
12. До яких розмірів має зменшитись радіус Місяця для того, щоб світило перетворилося на чорну діру?
Відповідь. За допомогою формули (14.1) знаходимо критичний радіус 0,1 мм.
13. У центрі Сонця температура сягає 15 000 000 К, а в ядрі білих карликів температура понад 30 000 000 К. Чому на Сонці відбуваються термоядерні реакції, а в надрах білих карликів — ні?
Відповідь. Сонце складається на 71 % з Гідрогену, і під дією термоядерних реакцій з ядер Гідрогену утворюються ядра Гелію, у той час як Білі карлики — це старі зорі, де Гідроген відсутній.
14. Спалах наднової зорі астрономи спостерігали в 1987 р. у сусідній галактиці — Великій Магеллановій Хмарі. Обчисліть, коли насправді стався цей вибух?
Відповідь. Спалах відбувся 160 000 років тому, бо такий час поширювались до Землі електромагнітні хвилі, що принесли нам інформацію про спалах зорі.
15. Із яким періодом пульсувало б Сонце, якби воно перетворилось на цефеїду?
Розв’язання. Цефеїду можна порівняти з маятником, що коливається у власному гравітаційному полі. Для визначення періоду коливання можна використати відому фізичну формулу для математичного маятника:
де l — довжина маятника, g — прискорення вільного падіння на поверхні Сонця. Уданому випадку l = R — радіус Сонця.
Відповідь. Сонце буде коливатися з періодом 2 год 45 хв.
Тема: Будова Всесвіту
14.1. Слово “галактика” в перекладі з грецької мови означає:
А. Чумацький Шлях. Б. Сріблястий шлях. В. Чорний шлях. Г. Велика дорога. Д. Молочний Шлях.
14.2. Що знаходиться в центрі Галактики?
А. Зоряне скупчення. Б. Чорна діра. В. Червоний гігант. Г. Білий карлик. Д. Чорна хмара.
14.3. Галактичний рік визначає:
А. Період обертання Галактики навколо осі. Б. Період обертання Сонця навколо центра Галактики. В. Відстань, що пролітає світло до галактики в Андромеді. Г. Період обертання Галактики навколо центра світу. Д. Період обертання зір сферичної складової навколо центра Галактики.
14.4. Термін “Велика Стіна” в астрономії означає:
A. Зародження нових зір та планетних систем. Б. Величезне скупчення галактик у напрямку сузір’їв Діви і Волосся Вероніки. B. Оборонні споруди, які створили галактичні цивілізації. Г. Скупчення газу і пилу у міжгалактичному просторі. Д. Скупчення невідомої темної речовини, яка поглинає світло далеких галактик.
14.5. Згідно із законом Габбла всі галактики розлітаються у різних напрямках. Що знаходиться у центрі цього розширення?
А. Земля. Б. Наша Галактика. В. Галактика М 31 у сузір’ї Андромеди. Г. Скупчення галактик у сузір’ї Діви. Д. Центра не існує, бо в безмежному Всесвіті відсутні центр та околиці.
14.6. Які зорі входять у плоску складову галактики?
14.7. Які структури мають галактики?
14.8. Як за допомогою закону Габбла можна виміряти відстань до галактик?
14.9. Чи можуть відбуватися зіткнення галактик?
14.10. Обчисліть, з якою швидкістю віддаляється від нас галактика, якщо світло від неї летить до Землі 4 · 108 р.
14.11. Як, на вашу думку, можна було б пояснити фотометричний парадокс безмежного і нескінченного Всесвіту (парадокс Ольберса): “Якщо Всесвіт нескінченний, то чому вночі темно?”
14.12. Визначте, через які сузір’я проходить Молочний Шлях.
14.13. Відшукайте, у якому напрямку знаходиться центр Галактики. Коли сходить та заходить центр Галактики на день вашого народження?
14.14. Знайдіть на небі Туманність Андромеди (галактику у сузір’ї Андромеди). У яку пору року цю галактику видно всю ніч?
Відповіді на тести та вправи
14.1. Д.
14.2. Б.
14.3. Б.
14.4. Б.
14.5. Д.
14.6. Зорі великої світності.
14.7. Галактики бувають спіральними, еліптичними та неправильними.
14.8. За допомогою спектра визначають швидкість галактики, а потім за допомогою закону Габбла — відстань до галактики.
14.9. У космосі спостерігаються зіткнення галактик.
14.10. 8000 км/с.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. Скільки зір налічує наша Галактика?
А. 4·1011. Б. 109. В. 2·1010. Г. З · 1018. Д. 5·106.
Відповідь. А.
2. Скільки триває галактичний рік?
А. 3,5 · 107 земних років. Б. 2,5 · 108 земних років. В. 5,5 · 103 земних років. Г. 2 · 104 земних років. Д. 250 земних років.
Відповідь. Б.
3. Спіральні рукави в галактиках виникають:
А. Як збурення магнітного поля галактик. Б. Як збурення гравітаційних полів двох галактик, що зіткнулись. В. Коли чорна діра в центрі галактики поглинає зорі. Г. Із чорної діри в центрі галактики викидається речовина, що закручується в спіраль. Д. Як хвилі густини, де утворюються молоді зорі.
Відповідь. Д.
4. Найближча до нас галактика — це:
А. Галактика М31 у сузір’ї Андромеди. Б. Галактика М32 у сузір’ї Андромеди. В. Мала Магелланова Хмара. Г. Велика Магелланова Хмара.
Відповідь. В.
5. Що визначає закон Габбла?
А. Швидкість руху Сонця в Галактиці. Б. Зростання температури у Всесвіті. В. Швидкість обертання галактик. Г. Швидкість розлітання галактик. Д. Розподіл галактик у космічному просторі.
Відповідь. Г.
6. Яка відстань від Сонця до центра Галактики?
А. 100 000 св. р. Б. 25 000 св. р. В. 8500 пк. Г. 25 000 пк. Д. 100 000 пк.
Відповідь. Б; В.
7. У напрямку якого сузір’я рухається Сонце, обертаючись навколо центра Галактики?
А. Геркулес. Б. Дельфін. В. Стрілець. Г. Орел. Д. Волопас.
Відповідь. А.
8. Стала Габбла дорівнює:
А. 65км/с Мпк. Б. 100км/с Мпк. В. 500 км/с Мпк . Г. 50км/сМпк. Д. 10 км/с Мпк.
Відповідь. А.
9. Що астрономи розуміють під терміном «галактичний канібалізм»?
А. Зникнення галактик у чорній дірі. Б. Зникнення галактики під час анігіляції. В. Зіткнення галактик. Г. Зоряні війни чужих цивілізацій. Д. Об’єднання галактик під час їхньої взаємодії.
Відповідь. Д.
10. У напрямку якого сузір’я знаходиться центр нашої Галактики?
А. Оріон. Б. Лебідь. В. Стрілець. Г. Кассіопея. Д. Центавр.
Відповідь. В.
11. Скільки обертів навколо центра Галактики зробило Сонце за період свого існування?
Відповідь. 20 обертів.
12. Чому ми не можемо побачити центр Галактики за допомогою оптичних телескопів?
Відповідь. Центр нашої Галактики знаходиться в напрямку сузір’я Стрільця і є закритим від нас величезними газово-пиловими хмарами, які поглинають випромінювання у видимій частині спектра.
13. Як за допомогою спектрів можна визначити відстань до далеких квазарів?
Відповідь. У спектрах квазарів лінії поглинання зміщені в червону частину, і за допомогою ефекту Доплера можна визначити швидкість, із якою віддаляються від нас квазари. Наприклад, якщо квазар має швидкість 250 000 км/с, то за допомогою закону Габбла визначаємо відстань до нього:
14. Як можна виміряти відстань до галактик за допомогою спалахів наднових зір?
Відповідь. Наднові зорі в максимумі мають абсолютну зоряну величину М=—21m . Вимірявши видиму зоряну величину під час спостереження з поверхні Землі, за допомогою формули (2.2, с. 15) у підручнику «Астрономія-11» можна визначити відстань до цієї галактики.
Тема: Еволюція Всесвіту
15.1. Що означає в астрономії термін “Великий Вибух”?
А. Вибух пової зорі. Б. Вибух ядра галактики. В. Зіткнення галактик, Г. Момент, коли почалося розширення космічного простору. Д. Момент, коли утворилися галактики.
15.2. Коли стався Великий Вибух?
А. 10 років тому. Б. 2003 роки тому. В. 1 000 000 років до нашої ери. Г. 1 млрд. років до нашої ери. Д. 15 000 000 000 років до нашої ери.
15.3. Коли утворилася Сонячна система?
А. 6000 років до н. е. Б. 100 000 років до н. е. В. 1 000 000 років до н. е. Г. 5 млрд. років до н. е. Д. 15 млрд. років до н. е.
15.4. У якому місці космосу стався Великий Вибух?
А. У центрі Всесвіту. Б. У ядрі нашої Галактики. В. У скупченні галактик в сузір’ї Діви. Г. Скрізь, бо галактики не летять відносно решти Всесвіту, адже сам простір теж розширюється. Д. В іншому вимірі за межами нашого Всесвіту.
15.5. Чому дорівнює середня температура Всесвіту?
А. 0°С. Б. 0 К. В. -270°С. Г. 2,7 К. Д. -300°С. Е. 300 К.
15.6. Яка доля зачиненого Всесвіту?
15.7. Що чекає у майбутньому відчинений Всесвіт?
15.8. З якої події почалося розширення Всесвіту?
15.9. Про що свідчить реліктове випромінювання Всесвіту?
15.10. Галактика знаходиться на відстані 100 млн. пк. Обчисліть, скільки років летить світло від неї до Землі.
15.11. З якою швидкістю віддаляється від нас галактика, яка знаходиться на відстані 109 св. років від Землі?
15.12. Який Всесвіт вам подобається більше з філософської точки зору: відчинений, зачинений чи Всесвіт, що змінюється у часі? Чому?
15.13. Чи можна за допомогою шкільного телескопа побачити, що галактики від нас віддаляються?
Відповіді на тести та вправи
15.1. Г.
15.2. Д.
15.3. Г.
15.4. Г.
15.5. Г.
15.6. У закритому Всесвіті тільки з речовиною розширення зміниться збіганням галактик — такий світ може пульсувати.
15.7. Відкритий Всесвіт існуватиме завжди, розширюючись, він згодом перетвориться на суміш елементарних частинок.
15.8. Розширення Всесвіту почалося з Великого Вибуху.
15.9. Про те, що Всесвіт справді на початку розширення після Великого Вибуху мав дуже високу температуру.
15.10. 326 млн.р.
15.11. 20 000 км/с.
15.13. Ні, бо для цього треба одержати спектр галактики.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. Чому астрономи, спостерігаючи в телескоп за далекими галактиками, бачать минуле Всесвіту?
А. Бо астрономи почали користуватись телескопами тільки в XVII ст. Б. Бо далекі галактики ми спостерігаємо ще до того моменту, як там утворились зорі. В. Бо швидкість світла 300 000 км/с є обмеженою величиною, тому від далеких галактик надходить до Землі інформація тільки через мільярди років після їхнього утворення. Г. Бо сучасний стан Всесвіту побачать тільки далекі наші нащадки. Д. Бо інформація про сучасний стан Всесвіту поглинається чорними дірами.
Відповідь. В; Г.
2. Що означає в астрономії термін «реліктове випромінювання»?
А. Загадкове випромінювання. Б. Електромагнітні хвилі, які утворились в еру випромінювання, ще до виникнення зір і галактик. В. Випромінювання, від якого загинули реліктові тварини. Г. Випромінювання, від якого загинули реліктові рослини папороті. Д. Нейтринне випромінювання.
Відповідь. Б.
3. У чому полягає основна відмінність між евклідовою та неевклідовою геометрією?
А. Евклідову геометрію вивчають у школі, а неевклідову — в університеті. Б. Евклідову геометрію застосовують у планіметрії, а неевклідову — у стереометрії. В. Евклідову геометрію використовують для вимірювання площі квадратів, а неевклідову — для вимірювання площі кола. Г. Евклідову геометрію використовують для вимірювання відстаней до планет, а неевклідову — для визначення відстаней до галактик. Д. В евклідовій геометрії сума кутів у трикутнику дорівнює 180°, а в неевклідовій сума кутів у трикутнику може бути більшою або меншою від 180°.
Відповідь. Г; Д.
4. Чи справедлива в нашому Всесвіті геометрія Евкліда?
А. Під час вимірювання відстаней до планет і зір геометрія Евкліда виконується. Б. Не виконується, якщо густина енергії не дорівнює критичній густині. В. Не виконується, бо не вдається обчислити точне значення числа ?. Г. Не виконується, бо невідомий об’єм Всесвіту. Д. Не виконується, бо Всесвіт стискується.
Відповідь. А; Б.
5. Чим квазари відрізняються від галактик?
А. Квазари мають світність у мільйони разів меншу, ніж галактики.
Б. Квазари — це космічні об’єкти, з яких утворюються галактики.
В. Квазари — це космічні об’єкти, у які перетворюються галактики.
Г. Квазари знаходяться в ядрі нашої Галактики.
Д. Квазари — це велетенські чорні діри.
Відповідь. Б.
6. Чим відрізняється в еволюції Всесвіту ера випромінювання від сучасної епохи?
А. В еру випромінювання Всесвіт не розширювався, а стискувався. Б. В еру випромінювання ще не утворились елементарні частинки — електрони та протони. В. Наприкінці ери випромінювання енергія електромагнітних хвиль стає меншою від енергії речовини. Г. В еру випромінювання ще не утворились атоми, зорі й галактики. Д. На початку ери речовини електромагнітне випромінювання відділяється від речовини.
Відповідь. В; Г.
7. Коли утворилась наша Галактика?
А. 1010 років тому. Б. 108 років тому. В. 1011 років тому. Г. 106 років тому. Д. 2000 років тому.
Відповідь. А.
8. Чи можуть астрономи побачити зараз у Всесвіті утворення молодих галактик?
А. Не можуть, бо молоді галактики утворюються в іншому вимірі. Б. Не можуть, бо галактики зараз не утворюються. В. Зараз можна побачити молоді галактики, що утворились 10 млрд. років тому. Г. Можуть, бо під час спалахів наднових зір утворюються молоді галактики. Д. Не можуть, бо молоді галактики знаходяться в чорних дірах.
Відповідь. В.
9. За яких умов Всесвіт може існувати вічно?
А. Всесвіт існує вічно в будь-якому разі, бо в ньому переважний внесок у середню густину енергії робить енергія фізичного вакууму. Б. Якщо середня густина Всесвіту дорівнює критичному значенню. В. Якщо середня густина Всесвіту більша від критичного значення. Г. Якщо середня густина Всесвіту менша за критичне значення. Д. Якщо Всесвіт є замкненою системою.
Відповідь. А.
10. Коли утворилась Сонячна система?
А. 6 · 108 років тому. Б. 5 · 1010 років тому. В. 5 · 109 років тому. Г. 1011 років тому. Д. 1010 років тому.
Відповідь. В.
11. Чому утворення важких хімічних елементів не відбувалось спочатку в молодому Всесвіті, а відбувається тепер у надрах зір?
Відповідь. У молодому Всесвіті ще не утворились зорі, у надрах яких існують необхідні умови для термоядерних реакцій — високі температура та тиск.
12. Якою є довжина електромагнітних хвиль фонового випромінювання для температури 2,7 К?
Відповідь. =1 см.
13. Як у закритому Всесвіті можна спростувати фотометричний парадокс?
Відповідь. Закритий Всесвіт мас скінченний об’єм та скінченну кількість галактик і зір.
14. Чи можуть існувати паралельні світи?
Відповідь. Так, бо вони можуть виникати, як і наш Всесвіт, із єдиного всеосяжного квантового всесвіту.
Тема: Життя у Всесвіті
16.1. Синергетика це нова наука, що вивчає:
А. Космічне право. Б. Еволюцію складних систем. В. Світову економіку. Д. Світону екологію. Е. Екологію космосу.
16. 2.Контакти з інопланетними цивілізаціями визначають:
А. Зоряні війни з чужими цивілізаціями. Б. Обмін інформацією. В. Спортивні змагання з інопланетянами. Г. Торгівлю з інопланетянами. Д. Передачу інформації інопланетянами.
16.3. Як розшифровується абревіатура НЛО?
A. Нелітаючі легкі об’єкти. Б. Непізнані легкі об’єкти. B. Непізнані літаючі об’єкти. Г. Нові літаючі об’єкти. Д. Наднові літаючі об’єкти.
16.4. Над якою проблемою працює міжнародна організація SETІ?
А. Пошуки життя у Всесвіті. Б. Пошуки життя за межами Всесвіту. В. Пошуки радіосигналів від інших цивілізацій. Г. Пошуки інопланетних космічних кораблів. Д. Пошуки марсіян.
16.5. Яку роль відіграють космічні катастрофи в еволюції житті на Землі?
16.6. Які існують підстави для пошуків життя за межами Сонячної системи?
16.7. Скільки часу сучасні космічні кораблі летіли б до найближчої зорі?
16.8. Чи можна за допомогою сучасних радіотелескопів встановити контакт з позаземними цивілізаціями?
16.9. Що означає вислів “звичайне життя”? Які інші форми життя могли б існувати у Всесвіті?
16.10. Космічний корабель стартував з поверхні Землі з третьою космічною швидкістю. Обчисліть, скільки часу буде тривати політ до межі Сонячної системи, що знаходиться на відстані 100 000 а. о. від Сонця. (Вказівка. Можна вважати, що корабель летить по величезному еліпсу, коли в перигелії відстань до Сонця 1а. о., а в афелії — 100 000 а. о.)
16.11. Які ідеї для здійснення міжзоряних перельотів ви можете запропонувати?
16.12. Чи можуть бути НЛО космічними апаратами чужих цивілізацій?
16.13. Яка ваша думка щодо можливості існування комп’ютерної цивілізації?
16.14. Часто з’являються повідомлення про непізнані літаючі об’єкти (НЛО) на доказ відвідування Землі космічними кораблями чужих цивілізацій. Якщо ви колись спостерігали незвичайне небесне явище, яке не було схожим на відомі космічні світила (зорі, планети, комети, боліди і т. д.), то опишіть його. Вкажіть дату і час його спостереження, яскравість у порівнянні із зорями або планетами, швидкість переміщення по небосхилу.
Відповіді на тести та вправи
16.1. Б.
16.2. Б; Д.
16.3. В.
16.4. В.
16.5. Після катастрофи змінюються умови на поверхні, тому гинуть старі форми життя та з’являються нові види живих істот. Після катастрофи 65 млн. років тому загинули динозаври, але вижили інші види живих організмів. Після льодовикового періоду на Землі з’явились розумні люди.
16.6. Навколо багатьох зір виявлено планетні системи, тому існує ймовірність виникнення та еволюції життя на інших планетних системах.
16.7. Якщо швидкість космічного корабля навіть дещо перевищить величини третьої космічної та він вилетить за межі Сонячної системи, тривалість польоту до найближчих зір становитиме сотні тисяч років.
16.8. Сучасні радіотелескопи дають можливість приймати електромагнітні хвилі, що випромінюють земні радіостанції, на відстані 100 св. р. Отже, якщо на такій відстані знаходиться цивілізація з рівнем інтелекту, як у землян, то ми могли б обмінюватись з ними інформацією. Але, на жаль, тривалість таких космічних переговорів сягатиме сотні років.
16.9. Під терміном «звичайне життя» ми розуміємо земні форми живих істот, у яких інформація записується й передається нащадкам за допомогою ДНК. Основою ланцюгів ДНК є Карбон. Існує гіпотеза, що життя може існувати на основі Силіцію. Але це малоймовірно, бо Силіцій не утворює великих полімерних молекул.
Додаткові тести та вправи й відповіді на них
1. Що означає термін «антропний принцип»?
А. Усе в космосі існує для того, щоб на Землі жили люди. Б. Необхідною умовою виникнення розумного життя є певні фізичні властивості Всесвіту. В. У космосі можуть бути розумні істоти, які схожі на людей. Г. З усіх розумних істот у Всесвіті найрозумнішими є люди на Землі. Д. Перші розумні істоти у Всесвіті з’явились тільки на Землі.
Відповідь. Б.
2. Як розшифровується абревіатура ДНК?
А. Демографічна невизначеність космосу. Б. Дихлофосонуклеїнова кислота. В. Добровільна народна команда. Г. Дезоксирибонуклеїнова кислота. Д. Диксонуклеїнова кислота.
Відповідь. Г.
3. Які речовини є основою всіх живих організмів на Землі?
А. Водень. Б. Кисень. В. Кремній. Г. Вода. Д. Вуглець.
Відповідь. Г; Д.
4. Який об’єм інформації передає людина своїм нащадкам за допомогою генів?
А. 10 Гбайт. Б. 1023 байт. В. 1020 Кбайт. Г. 1023 Мбайт. Д. 1033 байт.
Відповідь. Б.
5. Які з наведених подій можна вважати контактами з позаземними цивілізаціями третього типу?
А. Обмін інформацією з позаземною цивілізацією за допомогою електромагнітних хвиль. Б. Міжпланетні спортивні змагання з марсіанами. В. Обмін студентами з інопланетянами для навчання в галактичному університеті. Г. Космічна війна з чужими цивілізаціями. Д. Обмін інформацією з інопланетянами за допомогою роботів.
Відповідь. Б; В; Г.
6. Як розшифровується українською мовою абревіатура SETI?
А. Дослідження та пошук позаземного розуму. Б. Зв’язок з інопланетними цивілізаціями. В. Галактична комісія космічних мандрівок. Г. Міжзоряний Інтернет-клуб. Д. Міжпланетна астрономічна асоціація.
Відповідь. А.
7. На яку відстань від Землі вже поширились у космос «розумні сигнали» наших радіостанцій?
А. 100св. р. Б. 1000св. р. В. 200 св. р. Г. 50св. р. Д. 10св. р.
Відповідь. А.
8. У якому діапазоні електромагнітних хвиль доцільно вести пошуки сигналів від позаземних цивілізацій?
А. Гамма-діапазон. Б. Радіохвилі. В. Інфрачервоні хвилі. Г. Оптичний діапазон.
Відповідь. Б.
9. Чому освоєння космосу може врятувати земну цивілізацію?
А. Знайдемо нові джерела енергії. Б. Освоюватимемо нові копальні для добування металів. В. Будемо переселятись на інші планети. Г. Збудуємо в космосі сонячні електростанції. Д. Більш могутні космічні цивілізації надаватимуть нам економічну та інтелектуальну допомогу.
Відповідь. Б; В; Г.
10. Чому пілотовані космічні кораблі для міжпланетних польотів треба будувати в космічному просторі за межами земної атмосфери?
Відповідь. Вага космічного корабля для міжпланетних польотів має бути кілька тисяч тонн, але зараз для старту з поверхні Землі ми не маємо таких потужних ракет для того, щоб вивести на орбіту цей вантаж.
11. Скільки часу буде летіти космічний корабель на Марс по еліпсу з найменшою витратою енергії?
Відповідь. 254 доби.
12. Під час тривалих космічних польотів виникає проблема невагомості та створення штучного тяжіння. З яким періодом має обертатись навколо осі станція з діаметром 2 км для того, щоб створити земне тяжіння?
Відповідь. 1 хвилина.
13. На небі з’явився диск НЛО, який за кутовими розмірами такий, як Місяць. Які вимірювання слід провести додатково, щоб визначити висоту НЛО над поверхнею Землі та його лінійний діаметр у метрах?
Відповідь. Спостерігати слід із двох точок і виміряти паралакс НЛО.
Висновок
У своїй роботі тестові завдання використовую вже кілька років і з власного досвіду бачу, що учням подобається така форма роботи на уроках астрономії. Проаналізувавши результати тестів, я роблю висновки про стан базової астрономічної підготовки учнів, планую корекційну роботу з усунення прогалин. Проведений аналіз дає можливість допомогти учням у виборі шляхів удосконалення своїх знань та навичок.
Тому пропоную використовувати дидактичні матеріали для учнів ліцеїв, загальноосвітніх шкіл, училищ, оскільки вони дозволяють здійснити зворотний зв'язок між учителем і учнем, допомагають оцінювати ступінь засвоєння учнями вивченого матеріалу.
Перелік використаних джерел
1. Підручник: Астрономія – 11, А. М. Климишин, І. П. Крячко, Київ «Знання України», 2003.
2. Козаренко Б., Олійник П. Цікава астрономія.- К.: Техніка, 1972.
3. Календар природи і людини. Навч. пос. – Львів: 1975.
4. Дагаєв М., Дьомін В., Чаругін В. Астрономія. (підручник для вузів).-М.: Просвещение,1983.
5. Атлас зоряного неба. Навч. пос. – Львів: 1985.
6. Климишин І.А. Нариси з історії астрономії. Навч. пос. –К.: Рад. школа, 1987.
7. Тельнюк В. Шкільний астрономічний довідник. Навч. пос. –К.: Рад. школа, 1990.
8. Климишин І.А. Астрономія: практикум. Навч. пос. – Львів: Світ, 1996.
9. Крячко І.П. Про структуру і зміст курсу “Астрономія” для середніх навчальних закладів України /Всеукраїнська науково-практична конференція “Стратегічні проблеми формування змісту курсів фізики та астрономії в системі загальної середньої освіти”, Львів, 25—27 лютого 2002 р.
10. Концепція астрономічної освіти (12-річна школа) /Ю.В. Александров, І.П. Крячко, М.П. Пришляк, О.В. Хоменко. — Київ, 2006.
про публікацію авторської розробки
Додати розробку