Тест по астрономии: Приливы (10-11 класс)
Тест по астрономии «Приливы» для 10-11 классов — это проверочная работа, предназначенная для оценки понимания учащимися физической природы приливных сил, механизма взаимодействия в системе Земля-Луна-Солнце и эволюционных последствий этого процесса. Тест охватывает вопросы небесной механики и гравиметрии.
1
Каков средний интервал времени между двумя последовательными максимумами прилива в одной точке?
Правильный ответ:
Около 12 часов 26 минутПояснение:
Полный цикл смены лунных фаз относительно точки на поверхности Земли (лунные сутки) длится 24 часа 52 минуты. Поскольку за этот период происходят два прилива и два отлива, интервал между последовательными максимумами (полной водой) составляет половину этого времени, то есть около 12 часов 26 минут.2
Почему на стороне Земли, противоположной Луне, также образуется приливной горб?
Правильный ответ:
Из-за меньшего гравитационного ускорения воды по сравнению с центром ЗемлиПояснение:
Прилив на противоположной стороне возникает из-за того, что гравитационное притяжение Луны ослабевает с расстоянием. Центр Земли притягивается к Луне сильнее, чем водные массы на дальней стороне. В результате Земля как бы «оттягивается» от воды, создавая эффект, аналогичный поднятию воды, и образуется второй приливной горб.3
Как соотносятся по силе солнечные и лунные приливы на Земле?
Правильный ответ:
Солнечные приливы примерно в 2,5 раза слабее лунныхПояснение:
Несмотря на то, что масса Солнца колоссальна, решающую роль в приливообразующей силе играет расстояние (сила убывает пропорционально кубу расстояния). Поскольку Солнце находится в 400 раз дальше Луны, его приливное воздействие на Землю оказывается примерно в 2,5 раза слабее лунного.4
В какие фазы Луны наблюдаются максимальные (сизигийные) приливы?
Правильный ответ:
В полнолуние и новолуниеПояснение:
Максимальные приливы, называемые сизигийными, происходят, когда Земля, Луна и Солнце выстраиваются примерно на одной прямой. Это случается в фазы полнолуния и новолуния. В эти моменты приливообразующие силы Солнца и Луны складываются, усиливая друг друга.5
Как называется явление, когда солнечные и лунные приливные силы действуют перпендикулярно и частично гасят друг друга?
Правильный ответ:
КвадратураПояснение:
Когда Луна находится в фазе первой или последней четверти (квадратуры), направления на Луну и Солнце образуют прямой угол. В это время солнечный прилив накладывается на лунный отлив, и наоборот. Силы частично компенсируют друг друга, приводя к самым низким, квадратурным приливам.6
Как приливное взаимодействие влияет на скорость вращения Земли?
Правильный ответ:
Скорость вращения постепенно замедляетсяПояснение:
Приливные горбы из-за вращения Земли смещаются вперед относительно линии Земля-Луна. Гравитационное притяжение Луны действует на этот смещенный горб, создавая тормозящий момент. Это приводит к медленному замедлению вращения Земли и удлинению суток.7
С какой скоростью Луна удаляется от Земли вследствие приливного ускорения?
Правильный ответ:
Около 38 миллиметров в годПояснение:
Благодаря приливному взаимодействию часть момента импульса вращения Земли передается орбитальному движению Луны. Это приводит к тому, что Луна медленно переходит на более высокую орбиту, удаляясь от Земли со скоростью примерно 38 мм в год, что подтверждено лазерной локацией.8
Почему приливной горб немного опережает Луну в её движении по небесной сфере?
Правильный ответ:
Потому что Земля вращается быстрее, чем Луна обращается вокруг неёПояснение:
Земля совершает оборот вокруг оси за 24 часа, тогда как Луна обращается вокруг Земли гораздо медленнее (период около 27,3 суток). Из-за трения воды о дно и вязкости недр быстрое вращение Земли увлекает приливной горб вперед, поэтому он всегда немного опережает линию, соединяющую центры планет.9
Какова продолжительность периода, за который в каждой точке берега происходят два прилива и два отлива (лунные сутки)?
Правильный ответ:
24 часа 52 минутыПояснение:
Этот период составляет 24 часа 52 минуты. Он длиннее солнечных суток, так как за время одного оборота Земли Луна успевает сместиться по своей орбите в том же направлении. Земле требуется дополнительное время (около 52 минут), чтобы «догнать» Луну.10
Какой метод позволил экспериментально подтвердить скорость удаления Луны от Земли?
Правильный ответ:
Лазерная локация уголковых отражателей на ЛунеПояснение:
Точные измерения стали возможны благодаря установке на Луне уголковых отражателей (в ходе миссий «Аполлон» и советских луноходов). Лазерная локация этих отражателей с Земли позволяет измерять расстояние с точностью до миллиметров и фиксировать его ежегодное увеличение.11
На какую величину увеличивается длительность земных суток за 100 лет из-за приливного трения?
Правильный ответ:
На 0,0014 секундыПояснение:
Замедление вращения Земли происходит очень медленно. Согласно данным наблюдений и расчетов, длительность суток увеличивается примерно на 0,0014 секунды за каждое столетие. На геологических масштабах времени это приводит к существенным изменениям длины дня.12
Что является геометрической формой, которую принимает водная оболочка Земли под действием приливных сил?
Правильный ответ:
Эллипсоид, вытянутый к ЛунеПояснение:
Под действием разности гравитационных ускорений водная оболочка вытягивается вдоль линии, соединяющей центры Земли и Луны. Форма поверхности океана (без учета волн и течений) приближается к эллипсоиду вращения с двумя «горбами» на противоположных сторонах планеты.13
Как называются области под поверхностью лунных морей с повышенной плотностью, влияющие на движение спутников?
Правильный ответ:
МасконыПояснение:
Масконы (концентрации массы) — это области под поверхностью лунных морей, где сосредоточено плотное вещество (вероятно, остатки метеоритов и плотная лава). Они создают гравитационные аномалии, вызывая дополнительное притяжение спутников, пролетающих над ними.14
В каких точках относительно положения Луны на горизонте наблюдаются отливы?
Правильный ответ:
В точках, где Луна восходит и заходитПояснение:
Отливы наблюдаются в областях, расположенных на угловом расстоянии 90 градусов от линии, соединяющей центры Земли и Луны. Геометрически это соответствует точкам на земной поверхности, для которых Луна в данный момент находится на горизонте (восходит или заходит).15
Какое утверждение верно описывает ускорение твердой части Земли под действием Луны?