Тест по астрономии: Первый обобщённый закон Кеплера (10-11 класс)
Тест по астрономии «Первый обобщённый закон Кеплера» для 10-11 классов — это проверочная работа, предназначенная для оценки глубины понимания учащимися фундаментальных принципов небесной механики. Тест охватывает вопросы расширения законов Кеплера Исааком Ньютоном, классификацию космических орбит по типу конических сечений и физический смысл эксцентриситета.
1
По какой траектории будет двигаться небесное тело, если его эксцентриситет строго равен единице (e=1e = 1e=1)?
Правильный ответ:
По параболеПояснение:
Эксцентриситет, равный единице, соответствует параболической траектории. Это пограничный случай между замкнутыми (эллиптическими) и разомкнутыми (гиперболическими) орбитами. Тело, движущееся по параболе, имеет скорость, достаточную для преодоления гравитации центрального тела, но не имеет избытка скорости на бесконечности.2
Кто из ученых дал более общую формулировку первого закона Кеплера, опираясь на закон всемирного тяготения?
Правильный ответ:
Исаак НьютонПояснение:
Именно Исаак Ньютон, используя открытый им закон всемирного тяготения и созданный математический аппарат, доказал, что тела могут двигаться не только по эллипсам (как утверждал Кеплер), но и по другим коническим сечениям (параболам и гиперболам), в зависимости от их энергии.3
Какой диапазон значений эксцентриситета (eee) соответствует движению небесного тела по эллиптической орбите?
Правильный ответ:
0Пояснение:
Эллиптическая орбита характеризуется эксцентриситетом, который больше нуля, но строго меньше единицы. Если эксцентриситет равен нулю, орбита становится окружностью (частный случай эллипса), а если достигает единицы — размыкается в параболу. Все планеты Солнечной системы имеют эксцентриситет в этом диапазоне.4
Какое из перечисленных небесных тел имеет наибольший эксцентриситет орбиты?
Правильный ответ:
Комета ГаллеяПояснение:
Комета Галлея обладает очень высоким эксцентриситетом орбиты — около 0,9670,9670,967. Это означает, что её орбита представляет собой сильно вытянутый эллипс. Для сравнения, эксцентриситет Земли составляет всего лишь 0,01670,01670,0167, а Венеры — еще меньше, что делает орбиты планет близкими к окружностям.5
Что происходит с небесным телом, если его эксцентриситет больше единицы (e>1e > 1e>1)?
Правильный ответ:
Оно движется по гиперболе и навсегда покидает системуПояснение:
Значение эксцентриситета больше единицы соответствует гиперболической траектории. Такое тело обладает скоростью, превышающей скорость убегания (вторую космическую), и кинетической энергией, достаточной, чтобы преодолеть гравитационное притяжение и уйти в межзвездное пространство.6
Чему равен эксцентриситет орбиты Земли, согласно официальным астрономическим данным?
Правильный ответ:
Примерно 0,0167Пояснение:
Орбита Земли очень близка к круговой, но все же является эллипсом. Её эксцентриситет составляет около 0,01670,01670,0167. Это небольшое отклонение от нуля приводит к тому, что расстояние от Земли до Солнца меняется в течение года, но визуально орбита почти не отличима от круга.7
К каким системам, помимо Солнечной, применим первый обобщённый закон Кеплера?
Правильный ответ:
К любым гравитационно связанным системам (двойным звездам, спутникам планет)Пояснение:
Первый обобщенный закон Кеплера является универсальным законом небесной механики. Он описывает движение любых тел, взаимодействующих посредством гравитации: спутников вокруг планет, звезд в двойных системах, экзопланет вокруг своих звезд и даже движение галактик в скоплениях.8
Какое название носит геометрическая фигура, соответствующая орбите при эксцентриситете e=0e = 0e=0?