Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Решение задач  (Прочитано 26167 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Balatsky_mАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 34
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Balatsky_m
Re: Решение задач
« Ответ #40 : 29 Мая 2010 [14:31:08] »
Я тут у себя ещё 2 задачи нашёл   :( :( :( 

1) На экваторе некоторой планеты тела весят вдвое меньше, чем на полюсе. Средняя плотность вещества планеты ро=3*10^3 кг/м^3. определите период вращения планеты вокруг собственной оси.

2)Определить освещённость поверхности Меркурия в "подсолнечной" точке. Считать, что яркость Солнца равна B=1,5*10^9 кд/м^2 и не зависит от направления излучения. 

Оффлайн Грудцын Алексей

  • *****
  • Сообщений: 6 187
  • Благодарностей: 381
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Грудцын Алексей
Re: Решение задач
« Ответ #41 : 29 Мая 2010 [14:57:06] »
1) На экваторе некоторой планеты тела весят вдвое меньше, чем на полюсе. Средняя плотность вещества планеты ро=3*10^3 кг/м^3. определите период вращения планеты вокруг собственной оси.
Итак, почему же на экваторе тела весят меньше, чем на полюсе? Тело, расположенное на экваторе, вращается вместе с планетой вокруг ее оси вращения.
Решаем в инерциальной системе отсчета. Второй закон Ньютона:
ma=mg-N
Это в проекции на направление к центру планеты для тела на экваторе. N - сила реакции опоры. Вес Р тела по третьему закону Ньютона P=N. На полюсе нет никакого вращения, там P=mg
По условию вес тела на экваторе вдвое меньше, чем на полюсе, значит, на экваторе
N=mg/2
Подставляя во второй закон Ньютона и сокращая массу:
a=g/2
Ускорение а какое? :o Центростремительное:
a=w2R
w - угловая скорость вращения планеты
g=2w2R
Ускорение свободного падения g определяется:
g=GM/R3
Суммируем все сказанное в таком выражении:
GM/2R3=w2
« Последнее редактирование: 29 Мая 2010 [15:02:58] от Грудцын Алексей »
Телескоп SkyWatcher 1201EQ5, труба ЗРТ457-М

Оффлайн Kirill Grishin

  • *****
  • Сообщений: 2 665
  • Благодарностей: 63
  • Астрокот.ру: astrokot.ru
    • Сообщения от Kirill Grishin
    • АСТРОКОТ
Re: Решение задач
« Ответ #42 : 29 Мая 2010 [15:01:12] »
Наглёж!

Оффлайн Грудцын Алексей

  • *****
  • Сообщений: 6 187
  • Благодарностей: 381
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Грудцын Алексей
Re: Решение задач
« Ответ #43 : 29 Мая 2010 [15:03:56] »
Наглёж!
Соглашусь. Вы сообразили, как эту задачу до конца довести? Дальше совсем просто ;D
Телескоп SkyWatcher 1201EQ5, труба ЗРТ457-М

Оффлайн Алеkсей

  • *****
  • Сообщений: 2 242
  • Благодарностей: 46
  • астроклуб Шумба
    • Сообщения от Алеkсей
Re: Решение задач
« Ответ #44 : 29 Мая 2010 [16:13:56] »
При этом требуется, чтобы альбедо Луны было одинаковым для всех длин волн, поскольку Луна принимает более коротковолновое излучение, а отдаёт на более длинных волнах.

Вы как-то не так определяете альбедо. Оно характеризует только отражение падающего излучения от поверхности и не имеет отношения к собственному тепловому излучению нагретого тела. В данном случае альбедо на более длинных волнах не важно.

В параллельной теме при расчете эффективной температуры поверхности Земли также надо учитывать ее альбедо, и в результате получится температура существенно меньше 6C. Спорное утверждение из той темы:
Цитата
Скажем, коэффициент поглощения Земли уменьшился вдвое и она стала принимать вдвое меньше солнечного тепла. Но тогда она стала бы и излучать (при той же температуре) вдвое меньше. Баланс сохранился бы при прежней температуре.
Если Земля станет поглощать вдвое меньше за счет увеличения отражания в 2 раза, то излучать сама она будет действительно вдвое меньше, но не при той же температуре, а как раз за счет уменьшения своей температуры.

Цитата
У меня получилось 120 градусов Цельсия (для 3-й задачи). И эта цифра очень близка к истине.
..... из Википедии "Температура Максимальная 390 К (116,85 °C)"
Точнее, это получилась оценка сверху. На самом деле температура в подсолнечной точке несколько меньше, потому что часть падающего излучения отражается, что можно учесть, введя в уравнение множитель с альбедо.

Оффлайн Грудцын Алексей

  • *****
  • Сообщений: 6 187
  • Благодарностей: 381
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Грудцын Алексей
Re: Решение задач
« Ответ #45 : 29 Мая 2010 [17:12:39] »
Да задача неконкретная. Вот все остальные, которые здесь рассматривались, имеют вполне однозначный и четкий ответ, а эта нет. Как успехи? Разобрались до конца с задачей про тело на экваторе и полюсе?
Телескоп SkyWatcher 1201EQ5, труба ЗРТ457-М

Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 878
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от Крупин
    • Девятой планеты нет
Re: Решение задач
« Ответ #46 : 29 Мая 2010 [17:29:47] »
При этом требуется, чтобы альбедо Луны было одинаковым для всех длин волн, поскольку Луна принимает более коротковолновое излучение, а отдаёт на более длинных волнах.

Вы как-то не так определяете альбедо. Оно характеризует только отражение падающего излучения от поверхности и не имеет отношения к собственному тепловому излучению нагретого тела. В данном случае альбедо на более длинных волнах не важно.

В параллельной теме при расчете эффективной температуры поверхности Земли также надо учитывать ее альбедо, и в результате получится температура существенно меньше 6C. Спорное утверждение из той темы:
Цитата
Скажем, коэффициент поглощения Земли уменьшился вдвое и она стала принимать вдвое меньше солнечного тепла. Но тогда она стала бы и излучать (при той же температуре) вдвое меньше. Баланс сохранился бы при прежней температуре.
Если Земля станет поглощать вдвое меньше за счет увеличения отражания в 2 раза, то излучать сама она будет действительно вдвое меньше, но не при той же температуре, а как раз за счет уменьшения своей температуры.

Цитата
У меня получилось 120 градусов Цельсия (для 3-й задачи). И эта цифра очень близка к истине.
..... из Википедии "Температура Максимальная 390 К (116,85 °C)"
Точнее, это получилась оценка сверху. На самом деле температура в подсолнечной точке несколько меньше, потому что часть падающего излучения отражается, что можно учесть, введя в уравнение множитель с альбедо.
    Между поглощением и отражением света существует однозначная зависимость. Собственное излучение тела падает во столько же раз, во сколько уменьшается альбедо (это верно для каждой конкретной длины волны). Иначе было бы противоречие со вторым началом термодинамики. Мы бы сделали идеальное зеркало и тело не получало бы тепла извне. Но само продолжало излучать и охлаждалось. Возникла бы разность температур и можно было бы построить вечный двигатель второго рода.
   Если бы Вы были правы, термосов бы не существовало.

Оффлайн Грудцын Алексей

  • *****
  • Сообщений: 6 187
  • Благодарностей: 381
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Грудцын Алексей
Re: Решение задач
« Ответ #47 : 29 Мая 2010 [17:40:21] »
Ребята, это флуд уже. Тут тема для решения задач, а обсуждение, затеянное вами, больше для раздела Горизонты науки. Кто еще хочет выложить решение какой-либо задачи? :)
Телескоп SkyWatcher 1201EQ5, труба ЗРТ457-М

Оффлайн Алеkсей

  • *****
  • Сообщений: 2 242
  • Благодарностей: 46
  • астроклуб Шумба
    • Сообщения от Алеkсей
Re: Решение задач
« Ответ #48 : 29 Мая 2010 [19:40:48] »
    Между поглощением и отражением света существует однозначная зависимость. Собственное излучение тела падает во столько же раз, во сколько уменьшается альбедо (это верно для каждой конкретной длины волны). Иначе было бы противоречие со вторым началом термодинамики. Мы бы сделали идеальное зеркало и тело не получало бы тепла извне. Но само продолжало излучать и охлаждалось. Возникла бы разность температур и можно было бы построить вечный двигатель второго рода.
В этой фразе внутреннее противоречие. С одной стороны утверждается, что собственное излучение падает при уменьшении альбедо, с другой стороны идеальное зеркало не получая тепла извне не должно излучать.
У такого неизлучающего идеального зеркала как раз максимальное альбедо, равное единице. И если мы начнем альбедо зеркала уменьшать, то его собственное излучение, наоборот, увеличится.

В задаче поверхность освещается солнечным излучением. Часть излучения поглощается поверхностью, часть отражается от нее. Тепловой баланс на поверхности устанавливается между результирующим потоком - падающее излучение минус отраженное - и собственным тепловым излучением поверхности:
Qпад - Qотр = Qсобств
или
S - A*S = sigma*T4,
где S - солнечная постоянная, A - альбедо, sigma - постоянная Стефана-Больцмана.
Поэтому, если увеличивается альбедо, то температура поверхности будет уменьшаться. Значит, утверждение про баланс при той же температуре неверно:
Скажем, коэффициент поглощения Земли уменьшился вдвое и она стала принимать вдвое меньше солнечного тепла. Но тогда она стала бы и излучать (при той же температуре) вдвое меньше. Баланс сохранился бы при прежней температуре.

Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 878
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от Крупин
    • Девятой планеты нет
Re: Решение задач
« Ответ #49 : 29 Мая 2010 [19:54:02] »
    Между поглощением и отражением света существует однозначная зависимость. Собственное излучение тела падает во столько же раз, во сколько уменьшается альбедо (это верно для каждой конкретной длины волны). Иначе было бы противоречие со вторым началом термодинамики. Мы бы сделали идеальное зеркало и тело не получало бы тепла извне. Но само продолжало излучать и охлаждалось. Возникла бы разность температур и можно было бы построить вечный двигатель второго рода.
В этой фразе внутреннее противоречие. С одной стороны утверждается, что собственное излучение падает при уменьшении альбедо, с другой стороны идеальное зеркало не получая тепла извне не должно излучать.
     Извиняюсь за оговорку. Я имел в виду не альбедо, а коэффициент поглощения, равный единице минус альбедо. Прямая связь имеется между коэффициентом поглощения и интенсивностью собственного излучения.

Оффлайн Алеkсей

  • *****
  • Сообщений: 2 242
  • Благодарностей: 46
  • астроклуб Шумба
    • Сообщения от Алеkсей
Re: Решение задач
« Ответ #50 : 29 Мая 2010 [20:11:29] »
Тогда нет противоречия. Но, замечу, что отраженное излучение просто выкидывается, оно и не нагревает и не охлаждает. А баланс устанавливается между тем, что поглотилось и собственным излучением.

Оффлайн Крупин

  • *****
  • Сообщений: 4 878
  • Благодарностей: 92
    • Сообщения от Крупин
    • Девятой планеты нет
Re: Решение задач
« Ответ #51 : 29 Мая 2010 [21:02:20] »
Тогда нет противоречия. Но, замечу, что отраженное излучение просто выкидывается, оно и не нагревает и не охлаждает. А баланс устанавливается между тем, что поглотилось и собственным излучением.
   Само собой.

Оффлайн Грудцын Алексей

  • *****
  • Сообщений: 6 187
  • Благодарностей: 381
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Грудцын Алексей
Re: Решение задач
« Ответ #52 : 29 Мая 2010 [23:57:40] »
Тогда нет противоречия. Но, замечу, что отраженное излучение просто выкидывается, оно и не нагревает и не охлаждает. А баланс устанавливается между тем, что поглотилось и собственным излучением.
Совершенно верно. Вы разобрались. :) Вот только школьникам что делать с этой задачей?
Я предложу, как и ранее, либо сразу брать солнечную постоянную, либо из закона Стефана-Больцмана находить интенсивность солнечного излучения на расстояниях, где находится Луна. Далее найти полную упавшую энергию и, зная альбедо, поглощенную. Потом снова применять закон Стефана-Больцмана на этот раз к излучению Луны и находить уже температуру. Другого пути не вижу :( - у кого еще варианты?
Телескоп SkyWatcher 1201EQ5, труба ЗРТ457-М

Оффлайн Balatsky_mАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 34
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Balatsky_m
Re: Решение задач
« Ответ #53 : 30 Мая 2010 [10:02:05] »
Алексей я с задачей про экватор и полюс разобрался, спасибо. Скажите у Земли синодический и сидерический периоды совподают????

Оффлайн AAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 4 270
  • Благодарностей: 152
    • Сообщения от AAV
Re: Решение задач
« Ответ #54 : 30 Мая 2010 [10:25:49] »

Совершенно верно. Вы разобрались. :) Вот только школьникам что делать с этой задачей?
«Школьнику» сесть за учебники. Он их даже не открывал, надеясь на «доброго дядю» который решит за него.  >:D
Нет у него  даже элементарных понятий физики и астрономии. :o

Оффлайн AAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 4 270
  • Благодарностей: 152
    • Сообщения от AAV
Re: Решение задач
« Ответ #55 : 30 Мая 2010 [10:27:57] »
Скажите у Земли синодический и сидерический периоды совподают????
Учебник возьмите. >:D
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,12302.msg298403.html#msg298403  Курс общей астрономии (П.А.Бакулин, Э.В.Кононович, В.И.Мороз

Оффлайн Грудцын Алексей

  • *****
  • Сообщений: 6 187
  • Благодарностей: 381
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Грудцын Алексей
Re: Решение задач
« Ответ #56 : 30 Мая 2010 [13:09:59] »

Совершенно верно. Вы разобрались. :) Вот только школьникам что делать с этой задачей?
«Школьнику» сесть за учебники. Он их даже не открывал, надеясь на «доброго дядю» который решит за него.  >:D
Нет у него  даже элементарных понятий физики и астрономии. :o
В общем  я согласен. Хорошая школа, однако - астрономия есть. :) Про периоды лучше на самом деле читайте в учебнике. Если вы разобрались с той задачей про экватор и полюс, какой ответ у вас получился?
Телескоп SkyWatcher 1201EQ5, труба ЗРТ457-М

Оффлайн xd

  • *****
  • Сообщений: 17 977
  • Благодарностей: 378
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от xd
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Re: Решение задач
« Ответ #57 : 30 Мая 2010 [13:36:55] »
Хм, а может и в самом деле поискать хорошие задачи по астрономии, олимпиадные уровня выше городского, над которыми посидеть можно было бы основательно?..
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн Грудцын Алексей

  • *****
  • Сообщений: 6 187
  • Благодарностей: 381
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Грудцын Алексей
Re: Решение задач
« Ответ #58 : 30 Мая 2010 [13:53:16] »
Хм, а может и в самом деле поискать хорошие задачи по астрономии, олимпиадные уровня выше городского, над которыми посидеть можно было бы основательно?..
http://www.astroolymp.ru
Телескоп SkyWatcher 1201EQ5, труба ЗРТ457-М

Оффлайн xd

  • *****
  • Сообщений: 17 977
  • Благодарностей: 378
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от xd
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Re: Решение задач
« Ответ #59 : 30 Мая 2010 [13:58:32] »
Могу подогнать коллекцию белорусских республиканских олимпиад по астрономиию
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/