Номер 54.1, страница 121 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Электромагнитные явления - номер 54.1, страница 121.

Условие.

Задание 54.1. а) Отметьте на рисунке примерное расположение магнитных и географических полюсов Земли.

б) Изобразите на рисунке магнитные линии магнитного поля Земли.

в) Каково расстояние между южным магнитным и Северным географическим полюсами Земли?

г) От каких частиц, летящих из космоса, защищает магнитное поле Земли жителей нашей планеты?

Решение.

а) Отметьте на рисунке примерное расположение магнитных и географических полюсов Земли.

б) Изобразите на рисунке магнитные линии магнитного поля Земли.

На рисунке ниже схематически изображена Земля с указанием географических и магнитных полюсов, а также линий магнитного поля.

Обозначения на рисунке:
СГП — Северный географический полюс.
ЮГП — Южный географический полюс.
ЮМП — Южный магнитный полюс (расположен вблизи Северного географического полюса).
СМП — Северный магнитный полюс (расположен вблизи Южного географического полюса).
Красные линии со стрелками — магнитные линии. Они выходят из Северного магнитного полюса (СМП) и входят в Южный магнитный полюс (ЮМП).

Ответ: См. рисунок и описание выше.

в) Каково расстояние между южным магнитным и Северным географическим полюсами Земли?

Магнитные полюса Земли не совпадают с географическими и постоянно дрейфуют. Южный магнитный полюс (тот, к которому указывает северный конец стрелки компаса) находится в Северном полушарии, в Арктике. Северный географический полюс — это точка, где ось вращения Земли пересекает её поверхность в Северном полушарии. Для расчета расстояния между ними воспользуемся свежими данными о их местоположении.

Дано:

Координаты Северного географического полюса: $90^\circ$ с.ш.
Примерные координаты Южного магнитного полюса (на 2020 г.): $86.5^\circ$ с.ш.
Средний радиус Земли: $R \approx 6371$ км

$R = 6371 \text{ км} = 6371 \times 10^3 \text{ м} = 6.371 \times 10^6 \text{ м}$

Найти:

Расстояние $\text{L}$ между полюсами по поверхности Земли.

Решение:

Расстояние между двумя точками на поверхности сферы можно найти по формуле длины дуги: $L = R \cdot \theta$, где $\theta$ — центральный угол между точками, выраженный в радианах.
Сначала найдем угловое расстояние $\Delta\phi$ между полюсами в градусах:
$\Delta\phi = 90^\circ - 86.5^\circ = 3.5^\circ$
Теперь переведем это значение в радианы (СИ для углов):
$\theta = \Delta\phi \cdot \frac{\pi}{180^\circ} = 3.5^\circ \cdot \frac{\pi}{180^\circ} \approx 0.0611$ рад
Теперь можем вычислить расстояние $\text{L}$ в метрах (СИ):
$L = R \cdot \theta \approx 6.371 \times 10^6 \text{ м} \cdot 0.0611 \approx 389268 \text{ м}$
Переведем результат в километры для наглядности:
$L \approx 389.3$ км
Так как положение магнитного полюса постоянно меняется, это значение является приблизительным. Для ответа можно округлить до 400 км.

Ответ: Расстояние составляет примерно 400 км (на начало 2020-х годов) и постоянно меняется.

г) От каких частиц, летящих из космоса, защищает магнитное поле Земли жителей нашей планеты?

Магнитное поле Земли (магнитосфера) защищает нашу планету от потока заряженных частиц, летящих из космоса, в первую очередь, от солнечного ветра. Солнечный ветер — это поток ионизированных частиц (в основном протонов, электронов и альфа-частиц), испускаемых Солнцем. Магнитное поле отклоняет большинство этих частиц, не позволяя им достичь поверхности Земли и нанести вред живым организмам и технологиям. Часть этих частиц захватывается магнитосферой, образуя радиационные пояса, а часть направляется к полюсам, вызывая полярные сияния.

Ответ: Магнитное поле защищает от заряженных частиц (протонов, электронов и других ионов), составляющих солнечный ветер и космические лучи.