99. Gyakorlás, tudományos viták

Középszintű fizika érettségi feladatok

https://kemfiz.hu/fizika_kozep_csillagaszat.html

Csillagászat

Elemző

3. A Rosetta űrszonda több mint tíz évig utazott, kb. 6,4 milliárd km-t tett meg, és ötször kerülte meg a Napot. Háromszor a Föld, egyszer a Mars mellett repült el, hogy kihasználja a gravitációs hintamanővereket

a) Aszteroida energia‑leadása Sorolja fel, hogyan adja le energiáját egy légkörbe lépő aszteroida.

b) Hullócsillag fogalma Mi a hullócsillag?

c) Holdi becsapódások bizonyítékai Mi bizonyítja, hogy a Holdat is érték aszteroidák?

d) Meteorjelenség a Holdon Vannak‑e hullócsillagok a Holdon? Indokolja.

e) Aszteroida energia számítása Számítsa ki egy 40 m-es, 2600 kg/m³ sűrűségű, 17 km/s sebességű aszteroida mozgási energiáját (kt).

(2021. május) 

Megoldás:

a) vátlag≈6,4⋅109 km10 eˊv≈20 km/s

b) A "szárnyak" napelemek , amelyek a Nap sugárzását elektromos energiává alakítják, biztosítva az űrszonda energiaellátását.

c) Az egyenes pályaszakaszokon a Rosetta közel egyenes vonalú, egyenletes mozgást végez (a külső gravitációs hatás kicsi, hajtóművek nem működnek folyamatosan).

d) Kanyarodáskor rövid ideig működtetett hajtóművek változtatják a sebesség vektorának nagyságát és irányát (reakcióerő a kiáramló gáz lendülete miatt).

e) Napközelben az üstökösmag felszíni jege szublimál, gáz és por távozik, kialakul a kóma és a csóva, amely a napszél miatt a Naptól elfelé mutat.

9.  Veszély az űrből (2015. október)

Egy nagy sebességgel haladó aszteroida a Föld légkörébe lépve felizzik, fényt bocsát ki (meteor). A kisebbek elégnek, a nagyobbak légköri robbanást vagy becsapódást okoznak. A feladat az aszteroidák energiáját, a hullócsillag jelenségét és a Hold felszínén látható nyomokat vizsgálja.

(2015. október) 

Feladatok:

a) Milyen módokon adja le energiáját egy légkörbe belépő és a Földdel ütköző aszteroida? 

b) Mit nevezünk hullócsillagnak? 

c) Mi bizonyítja, hogy a Holdat is érték aszteroidák? 

d) Vannak-e hullócsillagok a Holdon? Indokolja! 

e) Számítsa ki egy 40 m átmérőjű, 2600 kg/m³ sűrűségű, 17 km/s sebességű aszteroida mozgási energiáját (kt-ban).

Megoldás 

a) Az aszteroida energiájának leadási módjai

Egy légkörbe belépő aszteroida energiája több formában adódik le:

• Hőenergia: a levegő súrlódása miatt felizzik → fényjelenség (meteor).

• Légköri robbanás: a környező levegő hirtelen felmelegszik, lökéshullám keletkezik.

• Mechanikai energia: a felszínbe csapódva krátert hoz létre.

• Kinetikus energia átalakulása: hővé, hanggá, deformációs energiává.

A nagyobb aszteroidák energiájának zöme a becsapódáskor szabadul fel.

b) Mi a hullócsillag?

Hullócsillag = meteor, vagyis egy apró kőzetdarab vagy porszem, amely a Föld légkörébe lépve:

• felizzik,

• rövid fényjelenséget okoz,

• és teljesen elég a légkörben.

Nem csillag, hanem egy elégő porszem vagy kődarab.

c) Mi bizonyítja, hogy a Holdat is érték aszteroidák?

A Hold felszínén látható:

• kráterek,

• medencék,

• sugárirányú törmelékmezők.

Mivel a Holdnak nincs légköre, minden becsapódás nyoma megmarad → ez bizonyítja, hogy sok aszteroida érte.

d) Vannak-e hullócsillagok a Holdon?

Nincsenek hullócsillagok, mert a Holdnak nincs légköre, így:

• nincs levegő, ami felizzítaná a meteort,

• nincs fényjelenség (meteor),

• a kődarab közvetlenül a felszínbe csapódik → krátert hoz létre.

Tehát meteorjelenség nincs, csak becsapódás.

Középszintű fizika érettségi feladatok

https://kemfiz.hu/fizika_kozep_csillagaszat.html

Csillagászat

Tesztek

11. Miért van Magyarországon télen hidegebb, mint nyáron?

A) Mert télen a Nap "alacsonyabban jár", laposabb szögben éri a földfelszínt. 

Magyarázat: Télen a Nap sugarai nagyobb felületre oszlanak el, kevesebb hő jut egységnyi területre → alacsonyabb hőmérséklet.

15. Miért lesz az újholdból telihold?

C) Mert a Földről csak a Hold napsütötte oldalát látjuk, de mindig más irányból. 

Magyarázat: A Hold keringése miatt a megvilágított oldal látható része folyamatosan változik → fázisok.

17. Miért gondoljuk, hogy az Univerzum egy hatalmas robbanásban keletkezett?

A) Mert a galaxisok folyamatosan távolodnak egymástól. 

Magyarázat: A Hubble‑törvény szerint minden galaxis távolodik → korábban közelebb voltak → egy közös kiindulási pontból tágultak szét.

20. Mikor van nyár a Föld déli féltekéjén?

C) 6 hónappal később, mint az északi féltekénen. 

Magyarázat: A Föld tengelyferdesége miatt amikor az északi félteke a Nap felé billen, ott nyár, a délin tél — és fordítva.

30. Miért nem láthatnánk hullócsillagokat a Holdon?

A) Mert a Holdnak nincs légköre. 

Magyarázat: A hullócsillagok a légkörben felizzó meteorok. Légkör nélkül nincs felizzás → nincs hullócsillag.

36. Melyik kijelentés igaz a geostacionárius műholdakról?

B) Mindig az Egyenlítő fölött keringenek. 

Magyarázat: Csak az Egyenlítő síkjában lehet olyan pályát kialakítani, amely pontosan követi a Föld forgását.

37. Hol járnak körbe-körbe a csillagok karácsonykor?

C) Az Északi-sarkon. 

Magyarázat: Télen az Északi-sarkon a Nap nem kel fel, a csillagok pedig a Föld forgása miatt körpályán mozognak a horizont fölött.

40. Látható-e szabad szemmel galaxis?

C) Igen, a Tejútrendszer karjai. 

Magyarázat: Tiszta időben a Tejútrendszer fényes sávja látszik az égbolton — ez maga egy galaxis része.

60. Miért éles a napfogyatkozás árnyéka, és miért elmosódott a holdfogyatkozásé?

B) Mert a Holdnak nincs légköre, a Földnek viszont van. 

Magyarázat: A Föld légköre szórja a fényt → elmosódott árnyék. A Hold légkör nélkül éles árnyékot vet.

82. Mi okozza az augusztusi csillaghullást?

A) A Föld egy meteorraj pályáját keresztezi. 

Magyarázat: A Perseidák meteorraj részecskéi a légkörbe érve felizzanak → hullócsillagok.

83. Mikor nagyobb a Hold megvilágított része: félholdkor vagy újholdkor?

C) Egyforma mindkét esetben. 

Magyarázat: A Holdat a Nap mindig félig világítja meg; csak az látszik másként, hogy ebből mennyit látunk a Földről.

91. Miért fekete az ég a Hold felszíne fölött?

B) Mert a Holdnak nincs légköre, amely szórná a fényt. 

Magyarázat: A kék ég színe a légkörben szóródó napfény eredménye. Légkör nélkül az ég fekete marad, még nappal is.

93. Lehetséges-e, hogy ugyanazon a napon a Föld egyik pontján napfogyatkozást, máshol holdfogyatkozást figyeljünk meg?

D) Ilyen különleges egybeesés nem jöhet létre. 

Magyarázat: Napfogyatkozás újholdkor, holdfogyatkozás teliholdkor van — a két fázis nem eshet egy napra.

Vissza