Тема № 1 Механика материальной точки

Практикум

Тема № 12 Элементы космологии

По современным представлениям звёзды рождаются из протяжённых газово-пылевых комплексов, состоящих преимущественно из водорода. Этот комплекс может превратиться в звезду, если масса его достаточно велика. Поэтому его называют протозвездой. В результате гравитационного сжатия протозвезда разогревается, внутри,неё начинают происходить протон-протонные термоядерные реакции и дальнейшее гравитационное сжатие её останавливается силами возросшего газово-кинетического давления, - протозвезда становится звездой. Как показывает теория, конечная температура самой важной для нас звезды – Солнца после его образования составляет

Т = GMm_p//(10 kR). (12/1)

расчёты для Солнца дают приблизительно 2 10⁶ К. Измеренная оптическими методами температура поверхности Солнца равна 6000 К. Однако в современных моделях Солнца масса наружной оболочки, в которой температура меньше 10⁶ К, составляет всего около 1% общей массы Солнца. На современном этапе эволюции Солнца оно состоит из водорода (0,71), гелия(0,27) и остальных элементов. Вблизи центра Солнца в настоящее время доля водорода равна 0,38, температура 1,5 10⁷ К. При таких температурах внедрах звезды происходит синтез преимущественно гелия из водорода.

Теория эволюции звёзд весьма сложна и очень далека от завершения. После установления в протозвезде стабилизации температуры за счёт возросшего давления звёздной плазмы протозвезда становится звездой, вступившей на главную последовательность. Утаких звёзд как Солнце процесс выгорания водорода длится 10 – 15 млрд. лет. В этот период звезда находится на главной последовательности, почти не изменяя своих свойств. После выгорания водорода в центральной части звезды образуется гелиевое ядро и окружающая его оболочка, богатая водородом, звезда по своему составу становится сильно неоднородное. Ядерные реакции в ядре сильно ослабевают, но интенсивно происходят в её оболочке. В результате оболочка сильно раздувается,- звезда сходит с главной последовательности и превращается в красный гигант. После выгорания ядерного горючего процесс гравитационного сжатия нарастает и красный гигант, плотное ядро которого в результате термоядерных реакций сбрасывает свою оболочку и превращается в белый карлик, масса которого порядка солнечной, а размеры порядка размеров Земли.

1. 1 Автомобиль проехал по дороге от Калининграда до Гвардейска, повернул обратно и проехал ещё половину этого расстояния. Определите путь, пройденный автомобилем, если расстояние от Калининграда до Гвардейска равно 40 км.

1) 20 км; 2) 30 км; 3) 40 км; 4) 50 км; 5) 60 км; 6) 80 км.

1. 2 Турист прошёл 4,5 км на север, затем повернул на восток и прошёл ещё 6 км. Определите модуль перемещения туриста.

1) 7 км; 2) 7,5 км; 3) 8,5 км; 4) 10 км; 5) 10,5 км; 6) 1,5 км.

1. 3 Студент, двигавшийся на велосипеде с постоянной скоростью, заметил, что расстояние между двумя соседними километровыми табличками он проехал за 200 секунд. Определите скорость велосипедиста.

1) 10 км/ч; 2) 12 км/ч; 3) 14 км/ч; 4) 16 км/ч; 5) 18 км/ч; 6) 20 км/ч.

1. 4 Ускорение тела постоянно и равно 5 м/с². Определите путь, пройденный телом за вторую секунду. 1) 5 м; 2) 7,5 м; 3) 10 м; 4) 12,5 м; 5) 15м.

1. 5 Камень свободно падает с высоты 20 метров. Определите конечную скорость камня.

1) 10 м/с; 2) 15 м/с; 3) 20 м/с; 4) 25 м/с; 5) 30 м/с.

1. 6 Камень брошен под углом 45⁰ к горизонту с некоторой скоростью V₀. Как изменяется тангенциальное ускорение камня при его подъёме над Землёй? (Сопротивление воздуха не учитывать). 1) увеличивается;2) уменьшается; 3) не изменяется;4) ответ неоднозначен.

1. 7 Скорость течения реки равна 3 м/с; максимальная скорость лодки в спокойной воде равна 18 км/ч. За какое время лодка переправится на противоположный берег,двигаясь по кратчайшему пути? Ширина реки равна 120 метров.

1) 40 с; 2) 30 с; 3) 24 с; 4) 15 с; 5) 6,7 с.

1. 8 Корабль идёт на запад со скоростью 36 км/ч, известно, что ветер дует с юго-запада. Скорость ветра, измеренная на палубе корабля, равна 15 м/с. Определите скорость ветра относительно Земли. 1) 6 м/с; 2) 10 м/с; 3) 15 м/с; 4) 20 м/с; 5) 25 м/с.

1. 9 Тело при прямолинейном движении половину пути двигалось со скоростью 10 м/с, а вторую половину- со скоростью 30 м/с. определите среднюю скорость тела.

1) 15 м/с; 2) 20 м/с; 3) 25 м/с; 4) 40 м/с.

1. 10 Определите линейную скорость тела, которое находится на поверхности Земли на широте 60⁰, учитывая только вращение Земли вокруг своей оси.

1)20 м/с; 2) 50 м/с; 3) 120 м/с; 4) 230 м/с; 5) 500 м/с.

1. 11 Определите линейную скорость Земли при её движении по орбите вокруг Солнца. Среднее расстояние от Земли до Солнца равно 1,5 ∙ 10¹¹ м.

1) 500 м/с; 2) 8 км/с; 3) 15 км/с; 4) 20 км/с; 5) 30 км/с.

1 12 Определите скорость относительно Земли верхней точки колеса автомобиля, двигающегося со скоростью 72 км/ч.

1) 10 м/с; 2) 20 м/с;3) 30 м/с; 4) 40 м/с; 5) 50 м/с.

1. 13 Определите период обращения первого спутника Земли вокруг Земли.

1) 10 мин; 2) 17 мин; 3) 54 мин; 4) 84 мин; 5) 408 мин.

1. 14 Определите высоту, на которой находятся от Земли спутники связи.

1) 1,2 10⁶ м; 2) 6,4 10⁶ м; 3) 1,2 10⁷ м; 4) 3,2 10⁷м; 5) 3,6 10⁸ м.

1. 15 Два тела подвешены к противоположным концам рычага и уравновешивают друг друга в вакууме. Сохранится ли равновесие в воздухе?

1) сохранится; 2) не сохранится; 3) ответ неоднозначен.

1. 16 Автомобиль при разгоне, двигаясь равноускорено с нулевой начальной скоростью, за вторую секунду движения проехал 60 метров. Какой путь он пройдёт за четвёртую секунду?

1. 17 Шишка падает на Землю практически с вершины ели. Определите высоту ели, если известно, что за последнюю секунду падения шишка пролетела 20 метров. Сопротивление воздуха не учитывать.

1. 18 Мальчик массой 50 кг стоит на льдине площадью 10 м². При какой минимальной толщине льдины это возможно?

1. 19 Определите период обращения вокруг Земли спутника, который удалён от поверхности Земли на расстояние, равное трём радиусам Земли.

1.20 Тело массой 2 кг при равномерном прямолинейном движении проходит 20 метров за 2 секунды движения. Импульс тела равен

1) 8 кг м/с; 2) 80 кг м/с; 3) 40 кг м /с; 4) 20 кг м/с; 5) 16 кг м/с.

1.21 Сила F₁ = 4 Н сообщает телу ускорение 6 м/с². Какая сила сообщит этому же телу ускорение 9 м/с²?

1) 24 Н; 2) 12 Н; 3) 9 Н; 4) 6 Н; 5) 1,5 Н.

1.22 На сколько метров в секунду увеличивается скорость тела массой 2 кг под действием силы 0,5 кН? 1) 0,25 м/с; 2) 1,0 м/с; 3) 500 м/с; 4) 250 м/с; 5) 100 м/с.

1.23 Ведро с водой массой 10 кг поднимают с помощью невесомой и нерастяжимой верёвки вверх с ускорением 2 м/с². Определите силу натяжения верёвки.

1) 20 Н; 2) 120 Н; 3) 200 Н; 4) 100 Н; 5) 80 Н.

1.24 Ракета массой 2 кг в начале старта с поверхности Земли двигается с ускорением 20 м/с². Определите силу тяги двигателей ракеты.

1) 10 Н; 2) 20 Н; 3) 30 Н; 4) 40 Н; 5) 60 Н.

1.25 На какой высоте от поверхности Земли вес тела массой 8 кг равен 5 Н?

1) 5 R_З; 2) 4 R_З; 3) 3 R_З; 4) 2 R_З; 5) R_З.

1.26 Как изменится сила трения, действующая на тело, движущееся по горизонтальной шероховатой поверхности, если его массу увеличить в 4 раза 1) увеличится в 2 раза; 2) увеличится в 4 раза; 3) увеличится в 16 раз; 4) не изменится.

1.27 Если от пружины отрезать 1/3 её длины, то жёсткость оставшейся части пружины по сравнению с прежней: 1) уменьшится на 1/3;2) уменьшится в 3 раза; 3) увеличится в 3 раза;

4) уменьшится в 1,5 раза; 5) увеличится в 1,5 раза.

1.28 Туристический корабль со студентами геофака переходит из Волги в Каспийское море. Как при этом изменяется сила Архимеда, действующая на корабль?

1) увеличивается; 2) уменьшается; 3) не изменяется; 4) ответ неоднозначен.

1.29 По озеру плывёт на лодке студент геофака. Он зачерпнул из озера стакан воды и выпил его. Как изменится при этом сила Архимеда, действующая на лодку?

1) увеличивается; 2) уменьшается; 3) не изменяется; 4) ответ неоднозначен.

1.30 Какую работу совершает сила тяжести, действующая на дождевую каплю массой 20 мг, при её падении на Землю с высоты 2 км?

1) 40 Дж; 2) – 40 Дж; 3) – 0,4 Дж; 4) 0,4 Дж; 5) 20 мДж.

Дата добавления: 2015-03-31