11 клас, Астрономія

27.05.2020

Урок 31. Узагальнення

Трішки краси на прощання)))

Д/З В наш час супершвидкостей таки мати можливість частіше дивитися в небо, підніматись над суєтою, бачити далекі зорі і відчувати себе часткою цього безмежного Всесвіту. Нехай ваш шлях, мої любі одинадцятикласники, буде може й не зоряним у звичному тепер сенсі. Кожна людина - космос! Цінуйте життя, вчиться бути щасливими і вдячними. 

                            На все добре!

⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌

20.05.2020

Урок 30. Підсумкова контрольна робота.

Дати відповідь на запитання 

1. Яку планету відкрив Коперник? 

2. Чи можна в Канаді та Україні одночасно побачити сузір’я Велика Ведмедиця? 

3. Чи може чорне тіло бути білого кольору? 

4. Чому комета може змінити свою орбіту? 

5. Сонце називають жовтою зорею, у той час як для більшості людей воно має білий колір. Як пояснити цю суперечність? 

6. У чому полягає різниця між видимою та абсолютною зоряними величинами? 

7. Скільки часу може світити Сонце у стані рівноваги? 

8. Які структури мають галактики? 

9. Коли утворилася Сонячна система?

10. Що, згідно із законом Габбла розміщено в центрі розширення   галактик?                            

11. З якої події почалося розширення Всесвіту? 

12. Яку роль відіграють космічні катастрофи в еволюції життя на Землі?

⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌

13.05.2020

Урок 29. Людина у Всесвіті. Антропний принцип. Імовірність життя на інших планетах. Формула Дрейка. Пошук життя за межами Землі. Питання існування інших всесвітів. Мультивсесвіт.

Що таке життя?

Земля - колиска життя.  Приймімо апріорі, що життя може існувати на холодних небесних тілах - планетах. Подивімося, наскільки закономірним чи випадковим був процес зародження життя на Землі.

В численних лабораторних експериментах вже давно було показано, що для утворення складних органічних молекул, які передують виникненню життя, необхідні наступні умови: наявність у складі небесного тіла всіх хімічних елементів, які входять до складу живого; відповідний температурний режим, що забезпечує перебування води у газоподібному і рідкому стані; відсутність кисню в атмосфері планети, бо за його наявності утворюється озоновий екран, що поглинає сонячний ультрафіолет, який, руйнуючи електронні оболонки атомів, дає їм змогу об'єднуватись у складні передбіологічні молекулярні сполуки.

Як тільки ці умови виконано, в силу добре відо­мих законів фізики та хімії негайно починається утворення складних органічних спо­лук. Тож напевне, початок життя на планеті Земля був цілком закономірним явищем, бо на ній реалізувалися всі необхідні початкові умови.

А от подальший перехід від переджиття до життя, а також його існування стали можливими за підтримання стабільними впродовж мільярдів років цілком певних ха­рактеристик зовнішнього середовища. І ця умова також реалізувалась на Землі.

Унікальність Землі. Про імовірність існування життя на інших планетах. Де у Всесвіті шукати планети, придатні для життя?

Є три особливості, які роблять Землю унікальною серед інших планет: віддаль від Сонця, розміри і (що, можливо, менш істотно) відносно велика маса природного супутника Місяця. Всі три характеристики виявились важливими для існування і ро­звитку життя. Земля знаходиться від Сонця на дуже зручній віддалі-149 600 000 км. Саме на цій відстані середня температура на поверхні така, що дозволяє воді, яка входить до складу тіл живих істот, знаходитись у рідкому стані, а не у вигляді льоду чи водяної пари.

Антропний принцип — науковий принцип, який стверджує, що існування життя значно залежить від найзагальніших властивостей Всесвіту. Відкрита система обмінюється з навколишнім середовищем енергією та інформацією

Основні причини, які можуть викликати загибель нашої цивілізації: 

1. Екологічна катастрофа, яка може виникнути внаслідок забруднення навколишнього середовища промисловими відходами наших підприємств. 

2. Зміна клімату на Землі через збільшення кількості вуглекислого газу в атмосфері, збільшення парникового ефекту та підвищення температури. 

3. Збільшення озонових дір в атмосфері може викликати підвищення частки ультрафіолетового випромінювання Сонця, яке досягає поверхні Землі, внаслідок чого можуть загинути флора і фауна нашої планети (окрім живих організмів у воді та під поверхнею Землі). 

4. Катастрофічне зіткнення з астероїдом або кометою може призвести до різкого зниження температури та виникнення нового льодовикового періоду (рис. 1.3). 

5. Цивілізація може покінчити життя самогубством через атомну війну. Події останніх років показують, що така загроза існує, поки атомна зброя поширюється серед держав, які не спроможні її належним чином контролювати. 6. Інтелектуальна деградація людства.

Рівняння Дрейка — математична формула, за допомогою якої можна визначити число цивілізацій в нашій Галактиці

де:

• N — кількість позаземних цивілізацій в нашій Галактиці; 

• R — швидкість утворення зір у Галактиці, усереднена протягом усього часу її існування (близько 10 зір на рік); 

• f  — частка зір, що мають планетні системи; 

• n — середня кількість планет, що входять до планетних систем та екологічно придатні до життя; 

• k — частка планет, на яких дійсно виникло життя; 

• d — частка планет, на яких після виникнення життя розвинулись його розумні форми; 

• q — частка планет, на яких розумне життя досягло фази, що забезпечує можливість зв’язку з іншими світами, цивілізаціями; 

• L — середня тривалість існування таких позаземних (космічних) цивілізацій.

Мультивсесвіт, багатосвіт — гіпотетична множина всіх можливих паралельних Всесвітів (включно з тим, в якому існуємо ми).

Висновки. 

Життя — це складна відкрита система хімічних і біологічних сполук із високим ступенем упорядкованості, яка зберігає величезний об’єм інформації про себе і навколишній світ. Земля за багатьма параметрами є закритою системою, тому проблема виживання людства пов’язана з освоєнням космосу. Галактики і обмін інформацією між ними можуть привести до загального зростання інформації, тому такий процес, згідно з теорією біологічної еволюції, можна вважати прогресивним. Контакти з іншими цивілізаціями можуть бути трьох типів.

Домашнє завдання:

Опрацювати §30.Повторити §§ 1-30, Підгот до контрольної роботи

⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌

06.05.2020.

Урок 28. Світ галактик. Активні ядра галактик. Історія розвитку уявлень про Всесвіт. Походження й еволюція Всесвіту. Спостережні основи космології.

Домашнє завдання:
Опрацювати §28,29.Задачі 7.4-7.6

⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌

29.04.2020. 

Урок 27. Молочний шлях. Будова Галактики. Місце Сонячної системи в Галактиці. Зоряні скупчення та асоціації. Туманності. Підсистеми Галактики та її спіральна структура. Надмасивна чорна діра в центрі Галактики.

Наша Галактика — це велетенський зоряний острів, до складу якого входить Сонце. Пере­важна більшість зір Галактики, а їх за сучасними оцін­ками налічується понад 200 млрд., сконцентрована в пло­скому диску, що його ми бачимо на небі як світну смугу Чумацького Шляху, а також у спіральних відгалужен­нях. У центрі Галактики знаходиться компактне згу­щення речовини — ядро, фізична природа якого і фізич­ні процеси, що відбуваються в ньому, нині є предметом детального вивчення.

Домашнє завдання:
Опрацювати § 27.Задачі 6.1-6.3

⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌

22.04.2020.

Урок 26. Практикум з розв'язування задач

Приклади розв'язання задач з астрономії

§ 1. Зоря Вега розташована на відстані 26,4 св. року від Землі. Скільки років летіла б до неї ракета з постійною швидкістю 30 км/с?

Швидкість ракети в 10 0 0 0 разів менша, ніж швидкість світла, тому космонавти будуть летіти до Беги у 10000 разів довше.

Розв'язання:

§ 2. Опівдні ваша тінь у два рази менша, ніж ваш зріст. Визначте висоту Сонця над горизонтом.

Розв'язання:

Висота Сонця h вимірюється кутом між площиною горизонту та напрямком на світило. З прямокутного трикутника, де катетами є L (довжина тіні) та Н (ваш зріст), знаходимо

§ 3. На скільки відрізняється місцевий час у Сімферополі від київського часу?

Розв’язання:

Взимку 

Тобто взимку місцевий час у Сімферополі випереджає київський час. Весною стрілки всіх годинників у Європі переводять на 1 год вперед, тому київський час випереджає на 44 хв місцевий час у Сімферополі.

§ 4. Астероїд Амур рухається по еліпсу з ексцентриситетом 0,43. Чи може цей астероїд зіткнутися із Землею, якщо його період обертання навколо Сонця дорівнює 2,66 року?

Розв'язання:

Астероїд може зустрітися із Землею, якщо він перетнеться з орбітою Землі, тобто якщо відстань у перигелії rmin= < 1 а. o.

За допомогою третього закону Кеплера визначаємо велику піввісь орбіти астероїда:

де a2— 1 а. o.— велика піввісь орбіти Землі;T2 = 1 рік—    період

обертання Землі :

2.

Рис. П. 1.

Відповідь.

Астероїд Амур не перетне орбіту Землі, тому не може зіткнутися із Землею.

§ 5. На якій висоті над поверхнею Землі має обертатися геостаціонарний супутник, який висить над однією точкою Землі?

Розе ЛЗ (Х- Н ЬІЛ •

1. За допомогою третього закону Кеплера     визначаємо велику піввісь орбіти супутника:

де а2 = 3 80000 км — велика піввісь орбіти Місяця; 7і, = 1 доба — період обертання супутника навколо Землі; Т”2 = 27,3 доби — період обертання Місяця навколо Землі.

а1 = 41900 км.

Відповідь. Геостаціонарні супутники обертаються із заходу на схід у площині екватора на висоті 35500 км.

§ 6. Чи можуть космонавти з поверхні Місяця неозброєним оком побачити Чорне море?

Розв 'язання :

Визначаємо кут, під яким із Місяця видно Чорне море. З прямокутного трикутника, у якому катетами є відстань до Місяця і діаметр Чорного моря, визначаємо кут:

Відповідь.

Якщо в Україні день, то з Місяця Чорне море можна побачити, бо його кутовий діаметр більший від роздільної здатності ока.

§ 8. На поверхні якої планети земної групи вага космонавтів буде найменшою ?

Розв'язання:

P = mg; g=GM/R2,

де G — гравітаційна стала; М — маса планети, R — радіус планети. Найменша вага буде на поверхні тієї планети, де менше прискорення вільного падіння. З формули g=GM/R визначаємо, що на Меркурії # = 3,78 м/с2 , на Венері # = 8,6 м/с2 , на Марсі # = 3,72 м/с2 , на Землі # = 9,78 м/с2 .

Відповідь.

 Вага буде найменшою на Марсі — у 2,6 разу меншою, ніж на Землі.

§ 12.  Коли, взимку чи влітку, у вікно вашої квартири опівдні потрапляє більше сонячної енергії? Розгляньте випадки: А. Вікно виходить на південь; Б. Вікно виходить на схід.

Розв'язання:

А. Кількість сонячної енергії, яку отримує одиниця поверхні за одиницю часу, можна обчислити за допомогою такої формули:

E=qcosi

де q — сонячна стала; і — кут падіння сонячних променів.

Стіна розташована перпендикулярно до горизонту, тому взимку кут падіння сонячних променів буде меншим. Отже, як це не дивно, взимку у вікно вашої квартири від Сонця надходить більше енергії, ніж улітку.

Б. Якщо вікно виходить на схід, то сонячні промені опівдні ніколи не освітлюють вашу кімнату.

§ 13. Визначте радіус зорі Вега, яка випромінює у 55 разів більше енергії, ніж Сонце. Температура поверхні становить 1 1000 К. Який вигляд мала б ця зоря на нашому небі, якби вона світила на місці Сонця?

Розв'язання:

Радіус зорі визначають за допомогою формули (13.11):

де Др, = 6 9 5 202 км — радіус Сонця;

— температура поверхні Сонця.

Відповідь.

Зоря Вега має радіус у 2 рази більший, ніж у Сонця, тому на нашому небі вона мала б вигляд синього диска з кутовим діаметром 1°. Якби Вега світила замість Сонця, то Земля отримувала б у 55 разів більше енергії, ніж тепер, і температура на її поверхні була б вищою за 1000°С. Таким чином, умови на нашій планеті стали б непридатними для будь - яких форм життя.

Д/З Повторити § 22-26, виконати тестові завдання , стор.129-130

⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌

⬌⬌⬌
15.04.2020

Урок 25. Еволюція зір. Білі карлики. Фізично-змінні зорі. Нейтронні зорі. Чорні діри.

   Пропоную почати з перегляду відео.

   У космосі постійно відбуваються народження молодих зір із газопилових туманностей та вибухи старих, коли утворюються нові туманності. Спостерігається своєрідний кругообіг речовини: зорі — спалах зір — туманність — і знову народження молодих зір. Чорна діра не випускає з поля тяжіння ані елементарні частинки, ані електромагнітні хвилі.

Фізичні характеристики зір: світність, температура, радіус, густина — суттєво різняться між собою. Між цими характеристиками існує взаємозв'язок, який відображає еволюційний шлях зорі. Сонце за своїми параметрами належить до жовтих зір, які перебувають у стані рівноваги і не змінюють своїх розмірів протягом мільярдів років.

Зоря в стані гравітаційної рівноваги не змінює своїх параметрів, адже інтенсивне випромінювання енергії з поверхні компенсується джерелом енергії в надрах — термоядерними реакціями.

Еволюція зір

Прочитайте параграфи 25 та 26. Дайте відповіді на запитання до вивченого

Д/З § 25, 26. Виконати тест "Еволюція зір"

1. Зорі зароджуються разом із планетами із розріджених газопилових ..., які утворюються після вибуху старих ...

 а) зір, хмар

б) хмар, зір

 в) зір, планет

 г) хмар, комет

2. "Ясла" новонароджених зір можна побачити в сузір'ї ... та зоряному скупченні ...

а) Оріон, Великий Пес

б) Кассіопея, Плеяди

в) Оріон, Плеяди

г) Кассіопея, Ліра

3. Якщо зародок зорі - протозоря -в кілька разів більший від маси Сонця, то утворюються гарячі зорі, класів ...; якщо його маса, як маса Сонця, то утворюються зорі з температурою...; якщо маса в кілька разів менша від маси Сонця, то утворюються ...

а) О та В, 3000К, червоний карлик

б) G та В, 4000К, білий карлик

в) G та В, 6000К, білий карлик

г) O та В, 6000К, червоний карлик

4. Найменша маса, яка необхідна для початку термоядерних реакцій у надарах зорі становить ... маси Сонця; об'єкти меншої маси (холодні інфрачервоні тіла) називають...

а) 0,08; білі карлики

б) 0,08; коричневі карлики

в) 0,8; червоні карлики

г) 0,8; коричневі карлики

5. Зорі класів О та В, які за кілька днів збільшують свою яскравість у сотні мільйонів разів, називають ...; таку зорю спостерігали китайські астрономи у ...році

а) новими, 1054

б) пульсуючими, 1954

в) новими, 1654

г) нейтронними, 1354

6. Якщо зоря випромінює стільки енергії, скільки виділяють всі зорі в галактиці, то це наднова зоря. ... зоря - це результат перетікання речовини з однієї зорі на білий карлик, а ... - це кінець життя досить масивної зорі, коли в неї зупиняється термоядерний синтез

а) нова, пульсуюча

б) наднова, нова

в) нова, наднова

г) нова, змінна

7. У Всесвіті спостерігається кругообіг речовини:

а) туманність - спалах - туманність - зорі

б) зорі - спалах - туманність - зорі

в) спалах - зорі - туманність – зорі

г) зорі - туманність - спалах - зорі

8. Ядро Нової або Наднової зорі перетворюється після спалаху у ...,Якщо маса зорі в кілька разів більша від сонячної, то білий карлик претворюється на ...

а) білий карлик, нейтронну зорю

б) червоний карлик, жовту зорю

в) коричневий карлик, нейтронну зорю

г) білий карлик, червоний карлик

9. Густина нейтронної зорі ... кг/м3, пульсари і нейтронні зорі - це одні й ті самі об'єкти, причому ... - це галактичний об'єкт періодичного імпульсного випромінювання.

а) 1010, пульсар

б) 105, червоний карлик

в) 1015, пульсар

г) 1025, квазар

10. Остання стадія еволюції зір - ..., якщо маса зорі більш ніж в ... рази перевищує масу Сонця

а) чорна діра, 3

б) нейтронна діра, 5

в) протонна діра, 7

г) електронна діра, 9

⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌⬌

08.04.2020

 Урок 24  

Подвійні зорі. Маса зір. Планетні системи інших зір.

Подвійні зорі — системи, які складаються з двох зір, що описують замкнені орбіти навколо спільного центра мас під дією взаємного тяжіння. Інколи трапляються системи з трьох і більше зір; у такому випадку систему називають кратною зорею. Іноді буває, що дві фізично не пов’язані між собою зорі випадково проектуються на небосхилі поряд. Такі зорі називають оптично подвійними — на противагу «справжнім», фізично подвійним. Класичним прикладом таких зір є Алькор і Міцар у сузір’ї Великої Ведмедиці. Обидві зорі подвійної системи обертаються по еліптичних орбітах навколо спільного центру мас цих зір. Якщо відстань між компонентами дуже велика, орбітальний період може вимірюватися роками, іноді століттями. Для тісних систем їх орбітальний період може становити лише кілька годин. Якщо досить масивні зорі обертаються на близькій відстані одна від одної, то це призводить до того, що зрештою дві зорі зіллються в одну.

Планетні системи інших зір. Найбільш відому на сьогодні планетну систему (не враховуючи Сонячну систему) має зоря HD 10 180 (рис. 2.5). Навколо неї обертаються сім планет, зоря віддалена від нас на відстань 127 св. років і розташовується у сузір’ї Південної Гідри. Достовірно відомо про п’ять планет, а для доведення присутності ще двох планет потрібні додаткові спостереження. Наша планетна система — це чотири кам’янисті планети (одна з них Земля) у внутрішній частині Сонячної системи і чотири газові планети у зовнішній. А як відкривають нові планети або планетні системи? Як відомо, за межами Сонячної системи відкрито вже чимало екзопланет (такий термін вживають щодо планет, які не належать до складу Сонячної системи). Ці планети обертаються навколо зір, які розташовані від нас на різній відстані. Першу екзоплнету було відкрито в Женевській обсерваторії у 1995 р. У наш час астрономами відкрито понад 800 екзопланет. Існують такі методи пошуку екзопланет: астрометричний, метод перехідної фотометрії, спектрометричне визначення радіальної швидкості зорі, гравітаційне мікролінзування. Головний напрямок пошуку екзопланет — це пошук планет земного типу. На вирішення цієї задачі спрямовані різні космічні проекти. Серед відомих можна назвати проекти KEPLER (NASA) — космічний телескоп Шмідта, здатний одночасно відслідковувати 100 тис. зір; 

Д/з Опрацювати § 24. Виконати тест

1        Що називають подвійними зорями?

A.   система близько розташованих у просторі зір

B.   складаються з досить віддалених одна від одної у просторі зір

C.   близько розташовані пари зір

Запитання 2          Розрізняють ...

A.   оптично-подвійні зорі

B.   затемнювано-подвійні зорі

C.   фізично-подвійні зорі

D.   астрометрично-подвійні зорі

E.    спектрально-подвійні зорі

Запитання 3        Системи з більшим числом зір називають

A.   екзопланета

B.   радіусом зір

C.   зоряне скупчення

Запитання 4     Температуру зір можна визначити, скориставшись законом

A.   Стефана-Больцмана

B.   Г. Рассела

C.   Тихо Браге

Запитання 5       Фізично-подвійні зорі ділять на

A.   візуально-подвійні зорі

B.   затемнювано-подвійні зорі

C.   спектрально-подвійні зорі

D.   астрометрично-подвійні зорі

E.    оптично-подвійні зорі

Запитання 6      Період змінності - це

A.   планети, що обертаються навколо зорі

B.   інтервал часу між двома послідовними найменшими мінімумами

C.   різниця зоряних величин у мінімумі й максимумі блиску

Запитання 7      Планета,що обертається навколо зорі,тобто за межами нашої Сонячної планети - це

A.   Амплітуда

B.   Зоряне скупчення

C.   Екзопланета

Запитання 8        Скільки видів затемнювано-змінних зір відомо на сьогодні ?

A.   5000

B.   1500

C.   2000