Вопрос 2. Почему Луна оказывает гораздо большее воздействие на возникновение приливов, чем Солнце?

1) расстояние до Луны гораздо меньше, чем до Солнца

2) размеры Солнца больше, чем у Луны

3) это зависит от периода обращения планет

4) Луна повернута к Земле одной стороной

Вопрос 3. Период обращения Луны вокруг Земли равен 27 сут. 7 ч 43 мин. Чему примерно равен лунный день?

Ответ: 312

№7.

Альбедо Земли

Температура у поверхности Земли зависит от отражательной способности планеты — альбедо. Альбедо поверхности — это отношение потока энергии отражённых солнечных лучей к потоку энергии падающих на поверхность солнечных лучей, выраженное в процентах или долях единицы. Альбедо Земли в видимой части спектра — около 40%. В отсутствие облаков оно было бы около 15%.

Альбедо зависит от многих факторов: наличия и состояния облачности, изменения ледников, времени года и соответственно от осадков. В 90-х годах XX века стала очевидна значительная роль аэрозолей — мельчайших твёрдых и жидких частиц в атмосфере. При сжигании топлива в воздух попадают газообразные оксиды серы и азота; соединяясь в атмосфере с капельками воды, они образуют серную, азотную кислоты и аммиак, которые превращаются потом в сульфатный и нитратный аэрозоли. Аэрозоли не только отражают солнечный свет, не пропуская его к поверхности Земли. Аэрозольные частицы служат ядрами конденсации атмосферной влаги при образовании облаков и тем самым способствуют увеличению облачности. А это, в свою очередь, уменьшает приток солнечного тепла к земной поверхности.

Прозрачность для солнечных лучей в нижних слоях земной атмосферы зависит также от пожаров. Из-за пожаров в атмосферу поднимается пыль и сажа, которые плотным экраном закрывают Землю и увеличивают альбедо поверхности.

Вопрос 1. Под альбедо поверхности понимают

1) общий поток падающих на поверхность Земли солнечных лучей

2) отношение потока энергии отраженного излучения к потоку поглощенного излучения

3) отношение потока энергии отраженного излучения к потоку падающего излучения

4) разность между падающей и отраженной энергией излучения

Вопрос 2. Какие утверждения справедливы?

Вопрос 3. В таблице приведены некоторые характеристики планет Солнечной системы

– Венеры и Марса. Известно, что альбедо Венеры А = 0,76, а альбедо Марса А = 0,15. Какая из характеристик, главным образом, повлияла на различие в альбедо планет?

Вопрос 4. В таблице приведены некоторые характеристики для двух планет Солнечной системы — Венеры и Марса. Для какой из планет альбедо имеет большее значение? Ответ поясните.

Решение.

Ответ: альбедо Венеры имеет большее значение.

Объяснение: главным фактором, влияющим на альбедо планеты, является состояние её атмосферы. Так как Венера имеет очень плотную атмосферу, то доля отражённых солнечных лучей при прохождении через её атмосферу будет больше.

Источник: Типовые эк­за­ме­на­ци­он­ные варианты по физике. Е. Е. Кам­зее­ва — 2013, ва­ри­ант 7.

ЕГЭ

№1. Спутник движется по круговой орбите радиусом 6,6·10⁶ м, имея скорость 7,8 км/с. Чему равно центростремительное ускорение спутника? (Ответ дайте в метрах в секунду в квадрате и округлите до десятых.)

Решение.

Центростремительное ускорение равно

а=  ; а=9,2 м/с²    

Ответ: 9,2.

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 05.05.2014. До­сроч­ная волна. Ва­ри­ант 2.

№2. Две звезды одинаковой массы m притягиваются друг к другу с силами, равными по модулю F. Во сколько раз больше силы F модуль сил притяжения между другими двумя звёздами, если расстояние между их центрами такое же, как и в первом случае, а массы звёзд равны 2m и 3m?

Решение.

По закону всемирного тяготения сила притяжения между телами пропорциональна массам тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами, следовательно, при данном увеличении масс звёзд сила притяжения между ними увеличится в 6 раз.

Ответ: 6.

№3. Две звезды одинаковой массы m притягиваются друг к другу с силами, равными по модулю F. Во сколько раз больше силы F модуль сил притяжения между другими двумя звёздами, если расстояние между их центрами такое же, как и в первом случае, а массы звёзд равны 2m и 5m?

Решение.

По закону всемирного тяготения сила притяжения между телами пропорциональна массам тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами, следовательно, при данном увеличении масс звёзд сила притяжения между ними увеличится в 10 раз.

Ответ: 10.

№4. Две планеты с одинаковыми массами обращаются по круговым орбитам вокруг звезды. У первой из них радиус орбиты вдвое больше, чем у второй. Каково отношение сил притяжения первой и второй планет к звезде?

Решение.

По закону Всемирного тяготения сила притяжения планеты к звезде обратно пропорциональна квадрату радиуса орбиты. Таким образом, в силу равенства масс отношение сил притяжения к звезде первой и второй планет обратно пропорционально отношению квадратов радиусов орбит.

По условию, у первой планеты радиус орбиты вдвое больше, чем у второй, а значит, сила в 4 раза меньше, отношение F₁ /F₂ = 0,25

Ответ: 0,25.

№5.Две планеты с одинаковыми массами обращаются по круговым орбитам вокруг звезды. Для первой из них сила притяжения к звезде в 4 раза больше, чем для второй. Каково отношение радиусов орбит первой и второй планет?

Решение.

По закону Всемирного тяготения сила притяжения планеты к звезде обратно пропорциональна квадрату радиуса орбиты. Таким образом, в силу равенства масс планет отношение сил притяжения к звезде первой и второй планет обратно пропорционально отношению квадратов радиусов орбит.

По условию, сила притяжения для первой планеты к звезде в 4 раза больше, чем для второй, а значит,

R₁ /R₂ = 0,5

Ответ: 0,5.

№6. У поверхности Земли на космонавта действует сила тяготения 720 Н. Какая сила тяготения действует со стороны Земли на того же космонавта в космическом корабле, движущемся по круговой орбите вокруг Земли на расстоянии трёх земных радиусов от её центра? (Ответ дайте в ньютонах.)

Решение.

По закону всемирного тяготения сила притяжения космонавта со стороны Земли обратно пропорциональна квадрату расстояния между ним и центром Земли. У поверхности Земли это расстояние совпадает с радиусом планеты. На космическом корабле, по условию, оно в три раза больше. Таким образом, сила тяготения со стороны Земли, действующая на космонавта на космическом корабле, в 9 раз меньше, чем у поверхности Земли, то есть 80 Н.

Ответ: 80.

№7. У поверхности Луны на космонавта действует сила тяготения 144 Н. Какая сила тяготения действует со стороны Луны на того же космонавта в космическом корабле, движущемся по круговой орбите вокруг Луны на расстоянии трех лунных радиусов от ее центра? (Ответ дайте в ньютонах.)

Решение.

По закону Всемирного тяготения сила притяжения космонавта со стороны Луны обратно пропорциональна квадрату расстояния между ним и центром Луны. У поверхности Луны это расстояние совпадает с радиусом спутника. На космическом корабле, по условию, оно в три раза больше. Таким образом, сила тяготения со стороны Луны, действующая на космонавта на космическом корабле, в 9 раз меньше, чем у поверхности Луны, то есть 16 Н.

Ответ: 16.

№8. Космонавт на Земле притягивается к ней с силой 700 Н. С какой приблизительно силой он будет притягиваться к Марсу, находясь на его поверхности, если радиус Марса в 2 раза меньше, а масса — в 10 раз меньше, чем у Земли? (Ответ дайте в ньютонах.)

Решение.

Согласно закону Всемирного тяготения, сила притяжения двух тел пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Ответ: 280 Н.

№9. Расстояние от спутника до поверхности Земли равно радиусу Земли. Во сколько раз уменьшится сила притяжения спутника к Земле, если расстояние от него до поверхности Земли станет равным трем радиусам Земли?

В ответе укажите во сколько раз уменьшится сила притяжения. Например, если сила уменьшится в три раза в ответе укажите цифру три.

Ответ: 4.

Источник: СтатГрад: Ди­а­гно­сти­че­ская ра­бо­та по фи­зи­ке 06.02.2015 Ва­ри­ант ФИ10401.

№10.Сила притяжения Земли к Солнцу в 22,5 раза больше, чем сила притяжения Марса к Солнцу. Во сколько раз расстояние между Марсом и Солнцем больше расстояния между Землёй и Солнцем, если масса Земли в 10 раз больше массы Марса?

Решение.

Согласно закону всемирного тяготения сила притяжения между двумя материальными точками прямопропорциональна произведению их масс и обратнопропорциональна квадрату расстояния между ними.

Ответ: 1,5.

Источник: ЕГЭ — 2015. До­сроч­ная волна.

№11. Две звезды одинаковой массы притягиваются друг к другу с силами, равными по модулю F. Во сколько раз уменьшился бы модуль сил притяжения между звёздами, если бы расстояние между их центрами увеличилось в 1,5 раза, а масса каждой звезды уменьшилась в 2 раза?

Решение.

Согласно закону всемирного тяготения сила притяжения между двумя материальными точками прямопропорциональна произведению их масс и обратнопропорциональна квадрату расстояния между ними.

Сила притяжения уменьшилась бы в 9 раз.

Ответ: 9.

Источник: СтатГрад: Репетиционная ра­бо­та по фи­зи­ке 17.05.2015 Ва­ри­ант ФИ10801

№12. Две планеты с одинаковыми массами обращаются по круговым орбитам вокруг звезды. Для первой из них сила притяжения к звезде в 4 раза больше, чем для второй. Каково отношение радиусов орбит первой и второй планет?

Решение.Согласно формуле сила притяжения планеты к звезде обратно пропорциональна квадрату расстояния до звезды.

Ответ: 0,5.

Источник: Де­мон­стра­ци­он­ная вер­сия ЕГЭ—2016 по физике.

№13. Два искусственных спутника Земли массой m₁ = 200 кг и m₂ = 400 кг обращаются по круговым орбитам одинакового радиуса. Чему равно отношение скоростей этих спутников ν₂/ν₁?

Решение.

Заметим, что скорость не зависит от массы тела, а зависит только от радиуса вращения. Следовательно, скорости спутников, вращающихся по круговым орбитам одинакового радиуса равны, а их отношение равно 1.

Ответ: 1.

№14. Модуль ускорения свободного падения вблизи поверхности астероида равен 0,2 м/с². Чему будет равен модуль ускорения свободного падения вблизи поверхности другого астероида, объём которого в 8 раз меньше? Оба астероида однородные, сферические и состоят из железа. Ответ выразите в м/с².

Решение.

На тело вблизи астероида действует сила тяготения, которая связана с ускорением свободного падения.

Уменьшение объема астероида в 8 раз приводит, во-первых, к уменьшению массы астероида в 8 раз, а во-вторых, к уменьшению расстояния между центром астероида и телом вблизи его поверхности в = 2 раза. Таким образом, g = 0,1 м/с² .

Ответ: 0,1.

Источник: Тренировочная работа по физике 21.03.2017, вариант ФИ10403

№15. В результате перехода с одной круговой орбиты на другую центростремительное ускорение спутника Земли увеличивается. Как изменяются в результате этого перехода радиус орбиты спутника, скорость его движения по орбите и период обращения вокруг Земли?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась;

2) уменьшилась;

3) не изменилась.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Решение.

На спутник действует только сила притяжения со стороны Земли. Если центростремительное ускорение увеличивается, то радиус орбиты уменьшается. Подставляя во второй закон Ньютона выражение для центростремительного ускорения имеем следующее: в результате перехода на новую орбиту скорость движения спутника по орбите увеличивается. Период обращения спутника связан с радиусом орбиты и скоростью движения. Так как радиус уменьшается, а скорость возрастает, получаем, что период обращения спутника вокруг Земли уменьшается.

Ответ: 212.

№16. Искусственный спутник движется по эллиптической орбите вокруг Земли. Изменяются ли перечисленные в первом столбце физические величины во время его приближения к Земле и если изменяются, то как? Установите соответствие между физическими величинами, перечисленными в первом столбце, и возможными видами их изменений, перечисленными во втором столбце. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение.

При движении искусственного спутника по эллиптической орбите вокруг Земли для спутника выполняется закон сохранения полной механической энергии, поскольку на него не действует никаких внешних сил, совершающих работу (Д — 1). Потенциальная энергия спутника связана с расстоянием до Земли. Следовательно, при приближении спутника к Земле, потенциальная энергия уменьшается по величине (Г — 3). Отсюда, из закона сохранения полной механической энергии получаем, что кинетическая энергия спутника при приближении к Земле, напротив, увеличивается (В — 2). Поскольку кинетическая энергия увеличивается, заключаем, что величина скорости движения спутника также увеличивается. Так как траектория движения — эллипс, а не прямая, скорость изменяется и по направлению (А — 4). Единственная сила, действующая на спутник, — сила притяжения со стороны Земли. Таким образом, при приближении к Земле ускорение спутника увеличивается по величине. Поскольку в любой момент времени ускорение спутника направлено к Земле, а спутник двигается вокруг нее, направление ускорения тоже изменяется (Б — 4).

Ответ: 44231.

№17.В результате торможения в верхних слоях атмосферы высота полёта искусственного спутника над Землёй уменьшилась с 400 до 300 км. Как изменились в результате этого скорость спутника, его центростремительное ускорение и период обращения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Решение.

Примечание.

В данной задаче упущено важное условие о том, что в обоих случаях спутник движется по круговой орбите. Решение, приведенное ниже, использует данное предположение.

На спутник действует сила притяжения со стороны Земли, она сообщает ему центростремительное ускорение. В результате уменьшения расстояния сила притяжения со стороны Земли увеличивается, а значит, центростремительное ускорение спутника увеличивается, скорость движения увеличивается. Радиус орбиты уменьшается, скорость движения увеличивается, следовательно, период обращения спутника уменьшается.

Ответ: 112.

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Ос­нов­ная волна. Сибирь. Ва­ри­ант 1.

№18. В результате торможения в верхних слоях атмосферы высота полёта искусственного спутника над Землёй уменьшилась с 400 до 300 км. Как изменились в результате этого скорость спутника, его кинетическая энергия и период обращения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Ответ: 112.

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Ос­нов­ная волна. Сибирь. Ва­ри­ант 2.

№19. В результате торможения в верхних слоях атмосферы высота полёта искусственного спутника над Землёй уменьшилась с 400 до 300 км. Как изменились в результате этого скорость спутника, его потенциальная энергия и период обращения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Ответ: 122.

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Ос­нов­ная волна. Сибирь. Ва­ри­ант 3.

№20. Рассмотрите таблицу, содержащую сведения о ярких звездах.

Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам звезд, и укажите их номера.

1) Температура поверхности и радиус Бетельгейзе говорят о том, что эта звезда относится к красным сверхгигантам.

2) Температура на поверхности Проциона в 2 раза ниже, чем на поверхности Солнца.

3) Звезды Кастор и Капелла находятся на одинаковом расстоянии от Земли и, следовательно, относятся к одному созвездию.

4) Звезда Вега относится к белым звездам спектрального класса А.

5) Так как массы звезд Вега и Капелла одинаковы, то они относятся к одному и тому же спектральному классу.

Решение.

1) К красным сверхгигантам относят звёзды с низкой температурой (3000—5000 K) и большим радиусом (200—1500 радиусов Солнца). Бетельгейзе попадает в эту категорию. Утверждение 1 верно.

2) Температура на поверхности Проциона больше, чем на поверхности Солнца (5800 К). Утверждение 2 неверно.

3) Звёзды одного созвездия находятся на небольших угловых расстояниях друг от друга. Расстояния звёзд до Земли не влияют на разбиение их по созвездиям. Утверждение 3 неверно.

4) Рассмотрим фрагмент классификации звёзд по спектральным классам:

Учитывая массу, радиус и температуру, заключаем, что Вега попадет в спектральный класс A. Утверждение 4 верно.

5) Температуры поверхностей Веги и Капеллы сильно различаются, они относятся к разным спектральным классам. Утверждение 5 неверно.

Ответ: 14

Источник: Де­мон­стра­ци­он­ная вер­сия ЕГЭ—2018 по физике.

№21. Известно, что один оборот вокруг своей оси Венера совершает примерно за 243 земных суток, а масса Венеры составляет 0,82 от массы Земли. На орбиту какого радиуса надо вывести спутник Венеры, чтобы он всё время «висел» над одной и той же точкой поверхности? Известно, что спутники Земли, «висящие» над одной и той же точкой поверхности, летают по орбите радиусом 42000 км. Ответ: 1531000 км.

Источник: МИОО: Тре­ни­ро­воч­ная работа по фи­зи­ке 30.04.2013 ва­ри­ант ФИ1601.

№22. Известно, что один оборот вокруг своей оси Луна совершает примерно за 28 земных суток, а масса Луны составляет массы Земли. На орбиту какого радиуса надо вывести спутник Луны, чтобы он всё время «висел» над одной и той же точкой поверхности? Известно, что спутники Земли, «висящие» над одной и той же точкой поверхности, летают по орбите радиусом 42000 км.

Ответ: 89500 км

Источник: МИОО: Тре­ни­ро­воч­ная работа по фи­зи­ке 30.04.2013 ва­ри­ант ФИ1602.

№23. Наше Солнце теряет за счёт излучения света массу, примерно равную 1, 39 10⁵ миллиардов тонн в год. Найдите солнечную постоянную для Марса, то есть среднюю энергию, попадающую за 1 секунду на 1м² поверхности, перпендикулярной направлению солнечных лучей, около Марса вне его атмосферы. Известно, что средний радиус орбиты Марса в 1,52 раза больше среднего радиуса орбиты Земли, который составляет около 150 миллионов километров. Ответ выразите в кВт/м².

Ответ: 0,6 кВт/м²

Источник: МИОО: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по фи­зи­ке 05.02.2013 ва­ри­ант 1.