Giải bài tập Vật lý 12 Bài 41: Cấu tạo vũ trụ

  • Bài 41: Cấu tạo vũ trụ trang 1
  • Bài 41: Cấu tạo vũ trụ trang 2
  • Bài 41: Cấu tạo vũ trụ trang 3
  • Bài 41: Cấu tạo vũ trụ trang 4
§41. CẤU TẠO VŨ TRỤ
A. KIẾN THỨC Cơ BẢN
Vũ trụ có cấu tạo gồm các thiên hà và các đám thiên hà. Thiên hà của chúng ta gọi là Ngân Hà, có dạng xoắn ốc phẳng.
Trong mỗi thiên hà có khoảng một trăm tỉ sao và tinh vân, có sao đang ổn định, có sao mới, sao siêu mới, punxa và lỗ đen.
Hệ Mặt trời nằm trên mặt phẳng qua tâm và vuông góc với trục của Ngân
2
Hà và cách tâm một khoảng cỡ Ệ bán kính của nó.
Các thành phần chính của hệ Mặt trời gồm Mặt trời, các hành tinh và vệ tinh.
Mặt trời là thiên thể trung tâm của hệ Mặt trời có nhiệt độ bề mặt là 6000K. Xung quanh Mặt trời có các hành tinh, tiểu hành tinh, sao chổi và thiên thạch.
Xung quanh hành tinh có các vệ tinh.
B. CÂU HỎI SAU BÀI HỌC
Trình bày cấu tạo của hệ Mặt Trài.
Mặt Trời có vai trò gì trong hệ Mặt Trài?
Phân biệt hành tinh và vệ tinh.
Tiểu hành tinh là gì?
Những hành tinh nào thuộc nhóm Trái Đắt và những hành tinh nào thuộc nhóm Mộc tinh? Nêu những đặc điểm chung của các hành tinh trong mồi nhóm.
Sao chổi, thiên thạch, sao băng là gỉ? Sao băng có phải là một thành viên của hệ Mặt Trời
hay không?
Thiên hà là gì? Đa số thiên hà thường có dạng cấu trúc nào? Nêu những thành viên của một thiên hà.
Ngân Hà có hình dạng gi? Hệ Mặt Tròi ở vị trí nào trong Ngân Hà?
Hướng dẫn trả lời
Cấu tạo của hệ Mặt trời gồm Mặt trời, các hành tinh và các vệ tinh.
Vai trò của Mặt trời trong hệ Mặt trời
Lực hấp dẫn của Mặt trời đóng vai trò quyết định đến sự hình thành, phát triển và chuyển động của hệ. Mặt trời là nguồn cung cấp năng lượng chính cho cả hệ. Nguồn năng lượng của Mặt trời là phản ứng tổng hợp hạt nhân, trong đó các hạt nhân hiđrô được tổng hợp thành hạt nhân Hêli.
Phân biệt hành tinh và vệ tinh
Hành tinh là thiên thể lớn, chuyển động quanh Mặt trời
Vệ tinh là thiên thể nhỏ, chuyển động quanh hành tinh. #
Ví dụ: Trái đất chuyển động quanh Mặt trời. Trái đất là hành tinh
Mặt trăng là vệ tinh của Trái đất. Mặt trăng chuyển động quanh Trái đất
Hành tinh nhỏ là những thiên thể có kích thước rất nhỏ, chuyển động trên
các quỹ đạo giữa qũy đạo của Hỏa tinh và Mộc tinh.
*
Những hành tinh thuộc nhóm Trái dâ't gồm: Thủy tinh, Kim tinh, Trái đất và hỏa tinh. Đó là các hành tinh “nhỏ”, nhưng là các hành tinh rắn, có khôi lượng riêng tương đối lớn. Tuy nhiên mỗi hành tinh trong nhóm chỉ có rất ít hoặc không có vệ tinh, chúng ở gần Mặt trời nên nhiệt độ rất cao.
Những hành tinh thuộc nhóm Mộc tinh gồm: Mộc tinh, Thổ tinh, Hải Vương Tinh và Thiên vương tinh, chúng là các hành tinh “lớn”, có kích thước lớn, khôi lượng lớn, nhưng khối lượng riêng nhỏ. Chúng là một khôi khí hoặc một nhân rắn hoặc lỏng, bao bọc xung quanh là các lớp khí rất dày. Chúng có rất nhiều vệ tinh.
Sao chổi là những khôi khí đóng băng lẫn với đá, chuyển động xung quanh Mặt trời.
Thiên thạch là những tảng đá chuyển động quanh Mặt trời
Khi một thiên thạch bay vào bầu khí quyển của Trái đất thì nó sẽ bị ma sát mạnh, nóng sáng và bốc cháy, để lại một vết sáng dài gọi là sao băng.
Sao chổi, thiên thạch đều là các thành viên của hệ Mặt trời.
Thiên hà là một hệ thông gồm nhiều loại sao và tinh vân.
Đa số các thiên hà có dạng xoắn ốc, một số có dạng elipxôit.
Các thành viên của Thiên hà gồm các sao (sao chắt, sao đôi, sao- siêu mới...), các lỗ đen, các tinh vân, các punxa.
Thiên hà của chúng ta gọi là Ngân Hà. Ngân Hà có dạng hình đĩa, phần giữa phồng to, ngoài mép dẹt. Ngân Hà có cấu trúc dạng xoắn ốc. Hệ Mặt trời nằm trên mặt phẵng qua tâm và vuông góc với trục của Ngân Hà và
2
cách tâm cỡ 77 bán kính của nó.
3
D. BÀI TẬP
r
Người ta dựa vào đặc điểm nào dưới dây dể phân các hành tinh trong hệ Mặt Trời làm hai nhóm?
A. Khoảng cách đến Mặt Trời.	B. Nhiệt độ bể mặt hành tinh,
c. Sô' vệ tinh nhiều hay ít.	D. Khối lượng.
Hãy chỉ ra cấu trúc không là thành viên của một thiên hà.
A. Sao siêu mới.	B. Punxa.	c. Lỗ den.	D. Quaza.
Khoảng cách từ Mặt Trăng và Trái Đất đến Mặt Trời coi như bằng nhau. Khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất coi như bằng 300 lần khoảng cách từ Mặt Trăng đến Trái Đắt. Khối lượng Mặt Trài coi như bàng 300 lần khối lượng Trái Đất. Xét các lực hấp dẫn mà Mặt Trài và Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng. Lực nào lớn han và lớn han bao nhiêu lần?
Hai lực bằng nhau.
Lực hút do Mặt Trời nhỏ han.
3
c. Lực hút do Mặt Trời bằng Ỵõ lực hút do Trái Đất.
3
D. Lực hút do Mặt Trài bằng lực hút do Trái Đát.
Nêu những sự tưang tự và những sự khác biệt về cấu trúc giữa hệ Mặt Trài và nguyên từ nêon.
Có phải tất cả các sao mà ta nhìn thấy từ Trái Đất đều thuộc Ngân Hà hay không? Tại sao các sao nằm ngoài dải Ngăn Hà cũng thuộc Ngân Hà?
Hưởng dẫn giải
Chọn đáp án D. Các hành tinh trong nhóm Trái đâ't có khối lượng nhỏ. Các hành tinh trong nhóm Mộc tinh có khối lượng lớn.
Chọn đáp án D. Các thành viên của Thiên hà gồm các sao, các lỗ đen, các tinh vân, các punxa. Quaza không là thành viên của Thiên hà.
Chọn đáp án D. Gọi: Kỵ là khoảng cách từ Mặt trời đến mặt trăng
R2 là khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời m là khôi lượng của mặt trăng mj là khối lượng của Mặt trời mạ là khỗì lượng của Trái đất
Lực hấp dẫn do Mặt trời tác dụng lên mặt trăng: F1 = G—
R1
Lực hấp dẫn do Trái đất tác dụng lên mặt trăng: F2 = G ——
R2
F, m. .R,
Mà Ri = 300 R2; mi = 300.000 m2
Fx _ 300000m2R2 _ 30 _ 10	_ 10
F2 m2.90000Rf	9 - 3	3	2
a) Sự tương tự về cấu trúc giữa hệ Mặt trời và nguyên tử nêon
Một hạt có khôi lượng rất lớn nằm tại tâm và các thành viên quay xung quanh.
Chuyển động của các thành viên do một lực hút xuyên tâm, có cường độ tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách.
b) Sự khác biệt về câu trúc:
Trong hệ Mặt trời lực hút giữa Mặt trời và các hành tinh là lực vạn vật hấp dẫn, còn trong nguyên tử nêon thì lực hút giữa hạt nhân là 10 electron là lực cu-lông.
Trong hệ Mặt trời thì các thành viên khác nhau, còn trong nguyên tử nêon, 10 thành viên là electron giông nhau.
— Trong hệ Mặt trời, các hành tinh chuyền động trên những quỹ đạo xác định, còn trong nguyên tử nêon, các electron tồn tại trên những orbitan.
Tất cả các sao mà ta nhìn thấy từ Trái đất đều thuộc Ngân Hà. Nhìn về phía tâm Ngân Hà, ta sẽ thây một vùng dày đặc các sao, đó là “hình chiếu” của Ngân Hà trên nền trời và cũng là dãy Ngân Hà. Do đó những sao nằm ngoài dãy Ngân Hà vẫn thuộc về Thiên hà của chúng ta.