Задание 2, страница 107 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 2

Определите время, за которое солнечные лучи достигают поверхности Земли. За какое время лучи света способны обогнуть поверхность Земли?

Определите время, за которое солнечные лучи достигают поверхности Земли.

Дано:

Среднее расстояние от Солнца до Земли, $S \approx 150 \times 10^6$ км
Скорость света в вакууме, $c \approx 300 000$ км/с

Перевод в систему СИ:
$S \approx 150 \times 10^6 \text{ км} = 1.5 \times 10^{11}$ м
$c \approx 300 000 \text{ км/с} = 3 \times 10^8$ м/с

Найти:

Время движения света от Солнца до Земли, $t_1$.

Решение:

Для нахождения времени воспользуемся основной формулой кинематики для равномерного движения: $S = v \cdot t$, откуда время $\text{t}$ равно: $t = \frac{S}{v}$. В нашем случае, $\text{S}$ — это расстояние от Солнца до Земли, а $\text{v}$ — это скорость света $\text{c}$. Подставим значения в систему СИ: $t_1 = \frac{S}{c} = \frac{1.5 \times 10^{11} \text{ м}}{3 \times 10^8 \text{ м/с}} = 0.5 \times 10^3 \text{ с} = 500 \text{ с}$. Чтобы выразить это время в минутах, разделим результат на 60 (поскольку в одной минуте 60 секунд): $t_1 = \frac{500 \text{ с}}{60 \text{ с/мин}} \approx 8.33$ мин. Это составляет 8 минут и 20 секунд ($0.33 \text{ мин} \times 60 \text{ с/мин} \approx 20 \text{ с}$).

Ответ: Солнечные лучи достигают поверхности Земли примерно за 500 секунд, что составляет 8 минут 20 секунд.

За какое время лучи света способны обогнуть поверхность Земли?

Дано:

Длина экватора Земли (длина окружности), $L \approx 40 075$ км
Скорость света в вакууме, $c \approx 300 000$ км/с

Перевод в систему СИ:
$L \approx 40 075 \text{ км} = 4.0075 \times 10^7$ м
$c \approx 3 \times 10^8$ м/с

Найти:

Время, за которое луч света обогнет Землю, $t_2$.

Решение:

Аналогично первой части задачи, используем формулу для времени: $t = \frac{S}{v}$. В данном случае, $\text{S}$ — это длина окружности Земли по экватору $\text{L}$, а $\text{v}$ — это скорость света $\text{c}$. Подставим значения в систему СИ: $t_2 = \frac{L}{c} = \frac{4.0075 \times 10^7 \text{ м}}{3 \times 10^8 \text{ м/с}} \approx 0.13358 \text{ с}$. Округлим результат до тысячных.

Ответ: Лучи света способны обогнуть поверхность Земли примерно за 0.134 секунды.