Номер 7.35, страница 149 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Колебания и волны. Глава 7. Геометрическая оптика. Прямолинейное распространение света - номер 7.35, страница 149.

Условие.

7.35. Начертите схему лунного затмения.

а) Со всех ли точек земной поверхности можно наблюдать происходящее в данный момент лунное затмение?

б) Что длится дольше — полное затмение Солнца или полное затмение Луны?

Решение.

Лунное затмение — это астрономическое явление, которое происходит, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землей. Схема этого явления выглядит следующим образом: Солнце, Земля и Луна выстраиваются на одной линии (или почти на одной линии) именно в такой последовательности.

Земля, освещаемая Солнцем, отбрасывает в пространство тень и полутень.

Тень (умбра) — это центральная, самая темная часть тени, куда прямые солнечные лучи не попадают совсем.

Полутень (пенумбра) — это внешняя часть тени, куда попадает часть солнечных лучей.

Когда Луна во время своего движения по орбите вокруг Земли полностью погружается в земную тень, наступает полное лунное затмение. Если она погружается в тень лишь частично — частное затмение. Если Луна проходит только через полутень, происходит полутеневое затмение, во время которого яркость Луны уменьшается незначительно.

а) Нет, лунное затмение, происходящее в данный момент, можно наблюдать не со всех точек земной поверхности. Его могут видеть только те наблюдатели, для которых Луна в этот момент находится над горизонтом. Это соответствует ночному полушарию Земли. На дневной стороне планеты, где светит Солнце, Луна находится под горизонтом, поэтому наблюдать затмение невозможно.

Ответ: Нет, лунное затмение можно наблюдать только с той части поверхности Земли, где в данный момент ночь и Луна видна над горизонтом.

б) Полное затмение Луны длится значительно дольше, чем полное затмение Солнца. Причина заключается в соотношении размеров небесных тел и их теней. Тень, отбрасываемая Землей на расстоянии лунной орбиты, имеет диаметр, который значительно превышает диаметр Луны. Поэтому Луна может находиться в тени Земли довольно долго — максимальная продолжительность полной фазы лунного затмения составляет около 1 часа 47 минут.

В случае солнечного затмения, наоборот, маленькая Луна отбрасывает на большую Землю очень узкую тень (пятно диаметром не более 270 км). Это пятно тени быстро перемещается по земной поверхности, и поэтому для наблюдателя в одной точке полное солнечное затмение длится очень недолго, всего несколько минут (максимально — около 7,5 минут).

Ответ: Полное затмение Луны длится дольше.