Номер 1, страница 318 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

1. Что называется световым годом?

1. Световой год — это внесистемная единица измерения расстояния, широко используемая в астрономии. Вопреки наличию слова «год» в названии, эта единица измеряет не время, а огромное расстояние.

По определению, световой год равен расстоянию, которое электромагнитное излучение (в частности, свет) проходит в вакууме, не испытывая влияния гравитационных полей, за один юлианский год. Юлианский год равен 365,25 суткам или 31 557 600 секундам.

Использование светового года позволяет удобнее оперировать гигантскими расстояниями в межзвёздном и межгалактическом пространстве. Например, расстояние до ближайшей к Солнцу звезды, Проксимы Центавра, составляет около 4,24 световых года. Выражать такие расстояния в километрах было бы крайне неудобно ($4,24 \text{ св. г.} \approx 40 \text{ трлн км}$).

Чтобы лучше понять масштаб этой единицы, можно рассчитать её значение в метрах.

Дано:

Скорость света в вакууме, $c = 299~792~458$ м/с

Продолжительность одного юлианского года, $T = 365,25$ суток

Переведем время в систему СИ (секунды):

$T = 365,25 \text{ суток} \cdot 24 \frac{\text{часов}}{\text{сутки}} \cdot 3600 \frac{\text{секунд}}{\text{час}} = 31~557~600$ с

Найти:

Расстояние, равное одному световому году - $L$.

Решение:

Расстояние, пройденное светом, вычисляется по формуле пути для равномерного прямолинейного движения, где скорость равна скорости света $c$, а время — продолжительности года $T$.

$L = c \cdot T$

Подставим в формулу числовые значения:

$L = 299~792~458 \frac{\text{м}}{\text{с}} \cdot 31~557~600 \text{ с} = 9~460~730~472~580~800$ м

Это огромное число. Для удобства его обычно округляют и представляют в стандартном виде или в километрах:

$L \approx 9,461 \cdot 10^{15}$ м

или

$L \approx 9,461 \cdot 10^{12}$ км (т.е. примерно 9,5 триллионов километров).

Ответ: Световой год — это единица измерения расстояния, определяемая как расстояние, которое свет проходит в вакууме за один год. Численно один световой год равен приблизительно $9,461 \cdot 10^{15}$ метров или 9,461 триллиона километров.