ПЗ по астрономии

Практическая работа № 1.

«Работа с подвижной звёздной картой (ПЗК)».

1. Рассмотрите ПЗК, которая состоит из двух частей: карты звёздного неба и накладного круга с небесным меридианом (нить).

2. Внимательно прочитайте задания 1 - 9, выполните указания к ним, запишите полученные ответы.

1. В каком созвездии находится Солнце 15 октября? На карте звёздного неба найдите эклиптику, определите в каком созвездии находится точка эклиптики, соответствующая дате 15 октября.

2. Какие яркие звёзды видны 15 января в 22 часа? Совместите дату 15 января на карте звёздного неба и время 22 часа на накладном круге. Выпишите названия ярких звёзд, используя таблицу «Основные сведения о наиболее ярких звёздах».

3. В какой стороне неба 5 мая в 23 часа видно созвездие Близнецов? Совместите дату 5 мая на карте звёздного неба и время 23 часа на накладном круге. Для определения стороны неба используйте подписи на накладном круге: С – север, Ю – юг, В - восток, З – запад.

4. Когда 10 января происходит верхняя кульминация Спики? Расположите накладной круг так, чтобы меридиан (нить) проходил через звезду Спика ( Девы). Определите время на накладном круге, которое совпадает с датой 10 января на карте звёздного неба.

5. Когда 15 февраля происходит нижняя кульминация Веги? Расположите накладной круг так, чтобы меридиан (нить) проходил через звезду Вега ( Лиры) между северным полюсом мира (центр карты звёздного неба) и точкой севера (точка С на накладном круге). Определите время на накладном круге, которое совпадает с датой 15 февраля на карте звёздного неба.

6. Когда 25 мая восходит Альтаир? Расположите накладной круг так, чтобы звезда Альтаир ( Орла) находилась на линии горизонта в восточной части неба (внутренний вырез накладного круга вблизи точки В). Определите время на накладном круге, которое совпадает с датой 25 мая на карте звёздного неба.

7. Когда 10 мая заходит Арктур? Расположите накладной круг так, чтобы звезда Арктур ( Волопаса) находилась на линии горизонта в западной части неба (внутренний вырез накладного круга вблизи точки З). Определите время на накладном круге, которое совпадает с датой 10 мая на карте звёздного неба.

8. Когда 10 мая восходит Солнце? Расположите накладной круг так, чтобы точка эклиптики, соответствующая дате 10 мая, находилась на линии горизонта в восточной части неба (внутренний вырез накладного круга вблизи точки В). Определите время на накладном круге, которое совпадает с датой 10 мая на карте звёздного неба.

9. Когда 5 октября заходит Солнце? Расположите накладной круг так, чтобы точка эклиптики, соответствующая дате 5 октября, находилась на линии горизонта в западной части неба (внутренний вырез накладного круга вблизи точки З). Определите время на накладном круге, которое совпадает с датой 5 октября на карте звёздного неба.

Практическая работа № 2.

«Определение координат небесных объектов».

1. Разберите решение задачи. Каково склонение звёзд, которые в Москве ( ) кульминируют на высоте ?

Дано: Решение.

Запишите формулу высоты светила в верхней кульминации: .

Преобразуйте формулу и выразите склонение:

Найти: Рассчитайте склонение: .

=? Ответ: склонение звёзд равно .

1. Разберите решение задачи. На какой географической широте звезда Альтаир кульминирует в зените?

Склонение звезды Альтаир ( Орла) найдите в таблице «Основные сведения о наиболее ярких звёздах». Высота зенита равна .

Дано: Решение.

Запишите формулу высоты светила в верхней кульминации: .

Преобразуйте формулу и выразите широту: .

Найти: Рассчитайте широту: .

? Ответ: северной широты.

1. Разберите решение задачи. Какова высота Солнца в полдень в день зимнего солнцестояния в Мурманске ( )?

Полдень – это верхняя кульминация Солнца. В день зимнего солнцестояния склонение Солнца равно .

Дано: Решение.

Запишите формулу высоты светила в верхней кульминации: .

Рассчитайте высоту:

Найти: Ответ: (Солнце находится под горизонтом, в Мурманске – полярная ночь).

1. Решите задачу. Каково склонение звёзд, которые в Ростове-на-Дону ( ) кульминируют в зените?

2. Решите задачу. На какой географической широте звезда Спика кульминирует на высоте ?

3. Решите задачу. Какова высота Солнца в полдень в день весеннего равноденствия в Новосибирске ( )?

Практическая работа № 3

«Конфигурации планет и законы движения планет»

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

Дано: Решение:

Т = 1год Определите синодический период Меркурия:

Т = 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:

Т = 1год Запишите III закон Кеплера:

а = 1 а.е. Выполните преобразование формулы:

а = 0,72 а.е. Выполните расчёты:

Переведите звёздный период в сутки:

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

1. Решите задачу. Через какой промежуток времени повторяются верхние соединения Венеры?

1. Решите задачу. Рассчитайте продолжительность года на Юпитере.

Практическая работа № 4.

«Определение расстояний и размеров тел в Солнечной системе».

1. Разберите решение задачи. На каком расстоянии от Земли находится Сатурн, когда его горизонтальный параллакс равен 0,9”?

Дано: Решение:

Запишите формулу суточного параллакса в угловых секундах:

R = 6371 км Преобразуйте формулу:

Найти: Рассчитайте расстояние: км

r - ? Переведите расстояние в а.е.: а.е.

Ответ: расстояние до Сатурна 9,7 а.е.

1. Разберите решение задачи. Чему равен угловой диаметр Солнца, видимый с Венеры?

Дано: Решение:

Переведите расстояние Венеры от Солнца в км:

D = 1392000 км Запишите формулу углового радиуса светила:

Угловой диаметр в 2 раза больше углового радиуса:

Найти: -? Рассчитайте угловой диаметр:

Переведите угловой диаметр в угловые минуты и градусы:

Ответ: угловой диаметр Солнца, видимый с Венеры, .

1. Решите задачу. Чему равен суточный параллакс Юпитера в противостоянии?

Решите задачу. Чему равен угловой диаметр Солнца, видимый с Марса?

Практическая работа № 5.

«Физические условия на поверхности планет земной группы».

1. Прочитайте § 31 (1) учебника (Л. Э. Генденштейн Физика. 11 класс. В 2 ч. Ч. 2. Учебник для общеобразовательных учреждений (базовый уровень)/ Л. Э. Генденштейн, Ю. И. Дик. – М.: Мнемозина, 2013. – 367с.)

2. Заполните таблицу:

Практическая работа № 6.

«Сравнительная характеристика планет».

По данным таблицы 1 заполните таблицу 2.

Таблица 1. Основные сведения о планетах.

Таблица 2. Сравнительная характеристика планет земной группы и планет- гигантов.

Практическая работа № 7.

«Определение основных характеристик звёзд».

1. Разберите решение задачи. Параллакс звезды Арктур 0,085”. Определите расстояние до звезды.

Дано: Решение.

Запишите формулу для определения расстояния:

Найти: Подставьте значения:

r - ? Выразите расстояние в световых годах:

Ответ: расстояние до звезды Арктур 38 св. лет.

1. Разберите решение задачи. Если бы по орбите Земли двигалась звезда с такой же массой, как у Солнца, каков бы был период её обращения?

Дано: Решение.

А = 1 а.е. Запишите формулу для определения массы двойных звёзд:

m 1 +m2 = 2M Преобразуйте формулу, выразив период обращения звёзд:

Найти: Подставьте значения:

T - ? Ответ: период обращения звёзд был бы равен 0,7 лет.

1. Разберите решение задачи. Во сколько раз Денеб больше Солнца?

Светимость и температуру поверхности звезды выпишите из таблицы «Основные сведения о наиболее ярких звёздах, видимых в России».

Дано: Решение:

L = 16000 Запишите формулу для определения радиуса звезды:

T = 9800 K Подставьте значения:

T = 6000 K

Найти: Ответ: Денеб больше Солнца в 47 раз.

R - ?

1. Решите задачу. Параллакс звезды Денеб 0,005”. Определите расстояние до звезды.

1. Решите задачу. У двойной звезды период обращения 100 лет. Большая полуось орбиты 40 а.е. Определите сумму масс двойной звезды.

1. Решите задачу. Во сколько раз Капелла больше Солнца?

Практическая работа № 8

«Определение скорости движения звёзд в Галактике»

1. Разберите решение задачи. Собственное движение звезды составляет 0,2” в год. Расстояние до неё 10 пк. Какова тангенциальная скорость звезды?

Дано: Решение.

Запишите формулу для определения тангенциальной скорости:

r = 10 пк Рассчитайте тангенциальную скорость звезды:

Найти: Ответ: тангенциальная скорость звезды 9,5 км/с.

1. Разберите решение задачи. В спектре звезды из задачи № 1 смещение линии гелия 5876 составляет 0,6 . Определите лучевую скорость звезды.

Дано: Решение.

Запишите формулу для определения лучевой скорости звезды при помощи

спектрального анализа на основании эффекта Доплера: , где

Найти: - скорость света.

Рассчитайте лучевую скорость звезды:

Ответ: лучевая скорость звезды 31 км/с.

1. Разберите решение задачи. Определите пространственную скорость звезды, используя ответы к задачам №№ 1 и 2.

Дано: Решение:

Запишите теорему Пифагора для определения пространственной скорости звезды:

. Рассчитайте пространственную скорость звезды:

Найти:

v - ? Ответ: пространственная скорость звезды 32 км/с.

1. Решите задачу. Собственное движение звезды составляет 0,1” в год. Расстояние до неё 50 пк. Какова тангенциальная скорость звезды?

2. Решите задачу. В спектре звезды из задачи № 4 смещение лабораторной длины волны 5000 составляет 0,17 . Определите лучевую скорость звезды.

3. Решите задачу. Определите пространственную скорость звезды, используя ответы к задачам №№ 4 и 5.