Номер 6, страница 195, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

6. Расскажите, почему происходит солнечное затмение. При каких условиях солнечное затмение будет полным? Как часто происходят солнечные затмения?

Расскажите, почему происходит солнечное затмение.

Солнечное затмение — это астрономическое явление, которое происходит, когда Луна оказывается между Солнцем и Землёй, отбрасывая тень на Землю и частично или полностью закрывая солнечный диск для наблюдателя. Это явление может произойти только в фазу новолуния, когда сторона Луны, обращенная к Земле, не освещена Солнцем.

Орбита Луны вокруг Земли наклонена примерно на 5 градусов по отношению к плоскости орбиты Земли вокруг Солнца (эклиптике). Из-за этого наклона в большинстве случаев тень от Луны во время новолуния проходит выше или ниже Земли. Солнечное затмение происходит только тогда, когда новолуние совпадает с моментом, когда Луна находится вблизи одной из точек пересечения своей орбиты с плоскостью эклиптики. Эти точки называются лунными узлами. Таким образом, для наступления солнечного затмения необходимо, чтобы три небесных тела — Солнце, Луна и Земля — выстроились на одной линии, что происходит при прохождении Луны через лунный узел в фазе новолуния.

Ответ: Солнечное затмение происходит, когда Луна, двигаясь по своей орбите, оказывается точно между Солнцем и Землёй, и её тень падает на земную поверхность. Это возможно только в новолуние и при условии, что Луна находится вблизи точки пересечения её орбиты с плоскостью орбиты Земли.

При каких условиях солнечное затмение будет полным?

Для того чтобы солнечное затмение было полным, должны выполниться несколько ключевых условий. Во-первых, как и для любого солнечного затмения, Солнце, Луна и Земля должны находиться на одной прямой линии (это состояние называется сизигией). Во-вторых, и это самое главное для полного затмения, видимый (угловой) размер лунного диска для наблюдателя на Земле должен быть равен или немного больше видимого размера солнечного диска.

Это условие зависит от переменных расстояний в системе Земля-Луна-Солнце. Орбита Луны вокруг Земли и орбита Земли вокруг Солнца являются эллиптическими. Полное затмение происходит, когда Луна находится достаточно близко к Земле (вблизи перигея своей орбиты), чтобы её угловой размер был максимальным, и в то же время угловой размер Солнца не слишком велик (что бывает, когда Земля находится дальше от Солнца, вблизи афелия). Если при точном выравнивании трёх тел угловой размер Луны оказывается меньше углового размера Солнца, то происходит кольцеобразное затмение, при котором вокруг тёмного диска Луны видно яркое кольцо Солнца. Полное солнечное затмение наблюдается лишь в узкой полосе на поверхности Земли, называемой полосой тотальности. Её ширина обычно составляет 100–200 км.

Ответ: Солнечное затмение будет полным при выполнении двух условий: 1) Солнце, Луна и Земля выстраиваются на одной линии; 2) Видимый с Земли угловой диаметр Луны оказывается равным или большим видимого углового диаметра Солнца. Это происходит, когда Луна находится относительно близко к Земле.

Как часто происходят солнечные затмения?

Солнечные затмения как явление происходят достаточно регулярно. Ежегодно на Земле случается от двух до пяти солнечных затмений. Однако большинство из них являются частными или кольцеобразными, и видны они с разных частей планеты.

Полные солнечные затмения — более редкое событие. В среднем полное солнечное затмение где-либо на Земле происходит примерно раз в 18 месяцев (или около двух раз в три года). Однако ключевой особенностью является то, что полоса тотальности, из которой можно наблюдать полное затмение, очень узка. Поэтому для любой конкретной точки на земной поверхности полное солнечное затмение является чрезвычайно редким событием, повторяющимся в среднем лишь раз в 375 лет. Повторяемость затмений описывается циклом под названием сарос, который длится примерно 18 лет 11 дней и 8 часов. Через этот промежуток времени взаимное расположение Солнца, Луны и Земли повторяется, и происходит похожее затмение, но его полоса видимости смещается по долготе.

Ответ: На Земле ежегодно происходит от 2 до 5 солнечных затмений, но полные затмения случаются реже — в среднем раз в 1.5 года. Однако в одной и той же точке на планете полное солнечное затмение можно наблюдать крайне редко, примерно раз в 375 лет.