Внеаудиторная практическая работа по астрономии "Применение законов кеплера при решении задач".

  • Домашняя работа
  • docx
  • 22.01.2021
Публикация в СМИ для учителей

Публикация в СМИ для учителей

Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Цель работы – формирование умений решать задачи с применением законов Кеплера при изучении законов движения космических тел.
Иконка файла материала Практическая работа Законы кеплера..docx

http://birthdayprintable.com/wp-content/uploads/2014/01/science_cl25.jpg 

Практическая работа по астрономии Применение законов Кеплера при решении задач.

Работу выполнил студент группы

_______________________

Ф.И.___________________

_______________________

 

 

Работу проверил преподаватель астрономии

___________________________

Теоретический материал.

Сидерическим (звездным) периодом обращения планеты называется промежуток времени Т, за который планета совершает один полный оборот вокруг Солнца по отношению к звездам.

Описание: http://images.astronet.ru/pubd/2003/07/10/0001191510/images/image307.gifСинодическим периодом обращения планеты называется промежуток времени S между двумя последовательными одноименными конфигурациями.

Описание: http://images.astronet.ru/pubd/2003/07/10/0001191510/images/image308.gifДля нижних (внутренних) планет:                                    

Для верхних (внешних) планет:

 

1

Расстояние от Солнца до планеты в перигелии

q  = a(1-e)

е – эксцентриситет орбиты

 

2

Расстояние от Солнца до планеты в афелии

Q= a(1+e)

3

Большая полуось орбиты планеты

 

Средняя орбитальная скорость планеты

Примеры решения задач

1.   Разберите решение задачи. Через какой промежуток времени повторяются нижние соединения Меркурия?

Дано:                                               Решение:

ЗемляТ    = 1год               Определите синодический период Меркурия:

МеркурийТ     = 0,24 года       Выполните преобразования формулы:

                                 Выполните расчёты: года

Найти: S-?                 Переведите синодический период из лет в сутки:

                                  Ответ: нижние соединения Меркурия повторяются через 117 суток.

1.      Разберите решение задачи. Рассчитайте продолжительность года на Венере.

Дано:                                               Решение:

ЗемляТ    = 1год            Запишите III закон Кеплера:

Земляа       = 1 а.е.         Выполните преобразование формулы:

Венераа     = 0,72 а.е.      Выполните расчёты:

                             Переведите звёздный период в сутки:

ВенераНайти: Т    -?      Ответ: год на Венере длится 223 дня.

 

Задание 1. Докажите, что из второго закона Кеплера следует вывод: планета, двигаясь по своей орбите, имеет максимальную скорость на самом близком расстоянии от Солнца, а минимальную – на самом большом расстоянии. Как этот вывод согласуется с законом сохранения энергии.

Задание 2. Используя данные своего варианта, и данные таблицы, проверьте выполнение третьего закона Кеплера для двух пар планет Солнечной системы.

 

1

2

3

4

5

6

7

8

 

Меркурий

Венера

Земля

Марс

Юпитер

Сатурн

Уран

Нептун 

D,Диаметр (Земля = 1)

0,382

0,949

1

0,532

11,209

9,44

4,007

3,883

Диаметр, км

4878

12104

12756

6787

142800

120000

51118    

49528

m, масса (Земля = 1)

0,055

0,815

1

0,107

318

95

15

17

а, Среднее расстояние. от Солнца (АЕ)

0,39

0.72

1

1.52

5.20

9.54

19.18

30.06

Т, Орбитальный период  (земных лет)

0.24

0.62

1

1.88

11.86

29.46

84.01

164,8

е, Орбитальный эксцентриситет

0,2056

0,0068

0,0167

0,0934

0.0483

0,0560

0,0461

0,0097

Задание 3. Используя из данных своего варианта S -синодический период внешней малой планеты, Определите a - большую полуось ее орбиты и T - звездный период обращения.

Задание 4.

Для малой планеты из предыдущей задачи, вычислите q -расстояние от Солнца до планеты в перигелии, Q - расстояние от Солнца до планеты в афелии, v- среднюю орбитальную скорость.

Дополнительное задание.

На один метр дальше.

Земля вращается вокруг Солнца на расстоянии 150 000 000 км, с орбитальным периодом 365.2564 суток. Вычислите орбитальную скорость Земли.  Вообразите, что расстояние от Земли до Солнца  увеличилось на 1м. На сколько увеличилась бы при этом длина траектории Земли, и насколько возросла бы продолжительность года, если бы орбитальная скорость осталась прежней.

Планета Нептун.

Напишите ответ на вопрос №5 к § 10 Е.П. Левитан «Астрономия»: почему планету Нептун иногда называют планетой. «открытой на кончике пера»?


 

Скачано с www.znanio.ru