Номер 1, страница 286 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

1. Определите время, за которое Солнечное излучение доходит до планет Солнечной системы. Расстояние до планет найдите в справочной литературе.

Дано:

Солнечное излучение (свет) распространяется в вакууме с постоянной скоростью, называемой скоростью света $\text{c}$.

Средние расстояния $\text{S}$ от Солнца до планет (согласно справочным данным):

$S_{Меркурий} \approx 57,9 \times 10^6 \text{ км}$

$S_{Венера} \approx 108,2 \times 10^6 \text{ км}$

$S_{Земля} \approx 149,6 \times 10^6 \text{ км}$

$S_{Марс} \approx 227,9 \times 10^6 \text{ км}$

$S_{Юпитер} \approx 778,5 \times 10^6 \text{ км}$

$S_{Сатурн} \approx 1433,5 \times 10^6 \text{ км}$

$S_{Уран} \approx 2872,5 \times 10^6 \text{ км}$

$S_{Нептун} \approx 4495,1 \times 10^6 \text{ км}$

Перевод в систему СИ:

Скорость света $c \approx 3 \times 10^8 \text{ м/с}$.

$S_{Меркурий} \approx 57,9 \times 10^9 \text{ м}$

$S_{Венера} \approx 108,2 \times 10^9 \text{ м}$

$S_{Земля} \approx 149,6 \times 10^9 \text{ м}$

$S_{Марс} \approx 227,9 \times 10^9 \text{ м}$

$S_{Юпитер} \approx 778,5 \times 10^9 \text{ м}$

$S_{Сатурн} \approx 1433,5 \times 10^9 \text{ м}$

$S_{Уран} \approx 2872,5 \times 10^9 \text{ м}$

$S_{Нептун} \approx 4495,1 \times 10^9 \text{ м}$

Найти:

Время $\text{t}$, за которое солнечное излучение доходит до каждой из планет Солнечной системы.

Решение:

Время движения света можно найти по формуле, связывающей расстояние, скорость и время для равномерного прямолинейного движения:

$t = \frac{S}{c}$

где $\text{S}$ — расстояние от Солнца до планеты, а $\text{c}$ — скорость света. Расстояния до планет меняются из-за их эллиптических орбит, поэтому в расчетах используются средние значения расстояний.

Меркурий

Рассчитаем время для Меркурия:

$t_{Меркурий} = \frac{57,9 \times 10^9 \text{ м}}{3 \times 10^8 \text{ м/с}} \approx 193 \text{ с}$

Переведем секунды в более привычный формат: $193 \text{ с} = 3 \text{ мин } 13 \text{ с}$.

Ответ: солнечное излучение доходит до Меркурия в среднем за 3 минуты 13 секунд.

Венера

Рассчитаем время для Венеры:

$t_{Венера} = \frac{108,2 \times 10^9 \text{ м}}{3 \times 10^8 \text{ м/с}} \approx 361 \text{ с}$

Переведем в минуты и секунды: $361 \text{ с} = 6 \text{ мин } 1 \text{ с}$.

Ответ: солнечное излучение доходит до Венеры в среднем за 6 минут 1 секунду.

Земля

Рассчитаем время для Земли:

$t_{Земля} = \frac{149,6 \times 10^9 \text{ м}}{3 \times 10^8 \text{ м/с}} \approx 499 \text{ с}$

Переведем в минуты и секунды: $499 \text{ с} = 8 \text{ мин } 19 \text{ с}$.

Ответ: солнечное излучение доходит до Земли в среднем за 8 минут 19 секунд.

Марс

Рассчитаем время для Марса:

$t_{Марс} = \frac{227,9 \times 10^9 \text{ м}}{3 \times 10^8 \text{ м/с}} \approx 760 \text{ с}$

Переведем в минуты и секунды: $760 \text{ с} = 12 \text{ мин } 40 \text{ с}$.

Ответ: солнечное излучение доходит до Марса в среднем за 12 минут 40 секунд.

Юпитер

Рассчитаем время для Юпитера:

$t_{Юпитер} = \frac{778,5 \times 10^9 \text{ м}}{3 \times 10^8 \text{ м/с}} = 2595 \text{ с}$

Переведем в минуты и секунды: $2595 \text{ с} = 43 \text{ мин } 15 \text{ с}$.

Ответ: солнечное излучение доходит до Юпитера в среднем за 43 минуты 15 секунд.

Сатурн

Рассчитаем время для Сатурна:

$t_{Сатурн} = \frac{1433,5 \times 10^9 \text{ м}}{3 \times 10^8 \text{ м/с}} \approx 4778 \text{ с}$

Переведем в часы, минуты и секунды: $4778 \text{ с} \approx 1 \text{ час } 19 \text{ мин } 38 \text{ с}$.

Ответ: солнечное излучение доходит до Сатурна в среднем за 1 час 19 минут 38 секунд.

Уран

Рассчитаем время для Урана:

$t_{Уран} = \frac{2872,5 \times 10^9 \text{ м}}{3 \times 10^8 \text{ м/с}} = 9575 \text{ с}$

Переведем в часы, минуты и секунды: $9575 \text{ с} = 2 \text{ часа } 39 \text{ мин } 35 \text{ с}$.

Ответ: солнечное излучение доходит до Урана в среднем за 2 часа 39 минут 35 секунд.

Нептун

Рассчитаем время для Нептуна:

$t_{Нептун} = \frac{4495,1 \times 10^9 \text{ м}}{3 \times 10^8 \text{ м/с}} \approx 14984 \text{ с}$

Переведем в часы, минуты и секунды: $14984 \text{ с} \approx 4 \text{ часа } 9 \text{ мин } 44 \text{ с}$.

Ответ: солнечное излучение доходит до Нептуна в среднем за 4 часа 9 минут 44 секунды.