Задачи: Состав, строение и происхождение Солнечной системы
Все задачи по теме — от базовых к сложным, с подсказками и решениями. Объяснение темы — на странице темы.
База
БазаЗадача 1
Какая по счёту от Солнца планета Марс и какие большие планеты находятся ближе к Солнцу, чем она?
Подсказка
Вспомните порядок — Меркурий, Венера, Земля, …
Решение
Порядок больших планет — Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Марс — четвёртый, ближе к Солнцу Меркурий, Венера и Земля.
Ответ
Четвёртая; ближе — Меркурий, Венера, Земля
БазаЗадача 2
Масса Солнца около 2,0·10³⁰ кг, и это 99,9 % массы всей Солнечной системы. Оцените, какая масса приходится на все остальные тела вместе — планеты, спутники, астероиды, кометы.
Подсказка
На всё остальное приходится 0,1 % массы системы.
Решение
Масса системы \(M_{\text{с}} = \dfrac{M_{\odot}}{0{,}999}\), на остальные тела приходится
\(m = M_{\text{с}} - M_{\odot} = M_{\odot} \cdot \dfrac{0{,}001}{0{,}999} \approx 2{,}0 \cdot 10^{30} \cdot 0{,}001 = 2{,}0 \cdot 10^{27}\) кг.
Ответ
Примерно 2·10²⁷ кг
Средний
СреднийЗадача 3
Нептун находится от Солнца примерно на расстоянии 4,5·10¹² м. Сколько часов идёт до него солнечный свет? Скорость света 3·10⁸ м/с.
Подсказка
Свет движется равномерно, \(t = r/c\).
Решение
\(t = \dfrac{r}{c} = \dfrac{4{,}5 \cdot 10^{12}}{3 \cdot 10^{8}} = 1{,}5 \cdot 10^{4}\) с.
В часе 3600 с: \(t = \dfrac{15\,000}{3600} \approx 4{,}2\) ч.
Ответ
Около 4,2 ч
СреднийЗадача 4
Масса одной из планет-гигантов 5,7·10²⁶ кг, объём 8,3·10²³ м³. Найдите её среднюю плотность и сравните с плотностью воды (1000 кг/м³).
Подсказка
Плотность — масса, делённая на объём.
Решение
\(\rho = \dfrac{m}{V} = \dfrac{5{,}7 \cdot 10^{26}}{8{,}3 \cdot 10^{23}} \approx 0{,}687 \cdot 10^{3} \approx 690\) кг/м³.
Это меньше плотности воды: планета состоит в основном из лёгких газов.
Ответ
Около 690 кг/м³ — меньше, чем у воды
Сложный
СложныйЗадача 5
Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли, а от Солнца он в 5,2 раза дальше. Во сколько раз Солнце притягивает Юпитер сильнее, чем Землю?
Подсказка
По закону всемирного тяготения сила пропорциональна массе планеты и обратно пропорциональна квадрату расстояния.
Почему ближайшие к Солнцу планеты маленькие, твёрдые и плотные, а дальние — огромные и в основном газовые? Объясните с точки зрения образования Солнечной системы.
Решение
В протопланетном облаке вблизи молодого Солнца было жарко. Лёгкие элементы (водород, гелий) там не удерживались и уносились к холодным окраинам. Рядом с Солнцем остались в основном тяжёлые вещества — из них сложились небольшие плотные планеты земной группы. Вдали было холодно и много лёгкого газа — там выросли газовые гиганты с малой плотностью.
Ответ
Из-за разной температуры в облаке лёгкие вещества ушли на холодные окраины