Тест по астрономии: Масса и плотность Земли (10-11 класс)
Тест по астрономии «Масса и плотность Земли» для 10-11 классов — это проверочная работа, разработанная для оценки знаний учащихся о физических характеристиках нашей планеты. Вопросы касаются методов определения массы Земли, её средней плотности, гравитационного поля и внутреннего строения, основанных на научных данных.
1
Какое приблизительное значение имеет масса Земли согласно современным научным данным?
Правильный ответ:
5,98⋅10245,98 cdot 10^{24}5,98⋅1024 кгПояснение:
Масса Земли составляет примерно 5,98⋅10245,98 cdot 10^{24}5,98⋅1024 килограммов. Это значение было получено расчетным путем на основе закона всемирного тяготения Ньютона, с использованием известных значений гравитационной постоянной и радиуса планеты.2
Какова средняя плотность Земли?
Правильный ответ:
5520 кг/м³Пояснение:
Средняя плотность Земли составляет около 5520 кг/м³ (или 5,52 г/см³). Это значение получается делением массы Земли на её объем. Оно значительно превышает плотность поверхностных горных пород, что указывает на наличие тяжелого ядра.3
О чем свидетельствует тот факт, что средняя плотность Земли (5520 кг/м³) почти в два раза выше плотности земной коры (2700 кг/м³)?
Правильный ответ:
О том, что плотность вещества внутри Земли (в ядре и мантии) значительно выше, чем на поверхностиПояснение:
Различие между средней плотностью планеты и плотностью её поверхностных слоев является прямым доказательством неоднородности внутреннего строения Земли. В центре планеты должно находиться вещество с очень высокой плотностью (ядро), чтобы компенсировать легкость коры и дать высокое среднее значение.4
Какую физическую постоянную необходимо знать для вычисления массы Земли по закону всемирного тяготения, помимо радиуса и ускорения свободного падения?
Правильный ответ:
Гравитационную постоянную (GGG)Пояснение:
Формула для массы Земли выводится из равенства силы тяжести и гравитационной силы: mg=G(Mm)/R2mg = G(Mm)/R^2mg=G(Mm)/R2. Отсюда M=gR2/GM = gR^2/GM=gR2/G. Без знания точного значения гравитационной постоянной (GGG), впервые измеренной Кавендишем, вычислить массу планеты было невозможно.5
Чему равна плотность горных пород, слагающих земную кору?
Правильный ответ:
Около 2700 кг/м³Пояснение:
Плотность типичных пород земной коры, таких как гранит или базальт, составляет примерно 2700–3000 кг/м³. Это значительно меньше средней плотности всей планеты, что подтверждает модель дифференцированного строения Земли с тяжелым центром.6
Кто из ученых впервые экспериментально определил значение гравитационной постоянной, что позволило «взвесить» Землю?
Правильный ответ:
Генри КавендишПояснение:
Генри Кавендиш в 1798 году с помощью чувствительных крутильных весов измерил силу притяжения между свинцовыми шарами. Этот эксперимент позволил вычислить гравитационную постоянную GGG, что, в свою очередь, дало возможность рассчитать массу Земли.7
Какое место занимает Земля по средней плотности среди больших планет Солнечной системы?
Правильный ответ:
Первое (самая высокая плотность)Пояснение:
Земля обладает самой высокой средней плотностью среди всех планет Солнечной системы (5,52 г/см³). Это объясняется её составом (много металлов и силикатов) и гравитационным сжатием недр. Меркурий и Венера имеют близкую, но чуть меньшую плотность, а планеты-гиганты — значительно меньшую.8
Какой параметр Земли используется в формуле M=(g⋅R2)/GM = (g cdot R^2) / GM=(g⋅R2)/G для вычисления её массы?