Теория

На смену геоцентрической системе мира, созданной в начале нашей эры Птолемеем, пришла гелиоцентрическая система, созданная Коперником. Несколько позднее немецкий астроном И. Кеплер на основе астрономических наблюдений установил законы движения планет вокруг Солнца.

Согласно 1-му закону Кеплера любая планета движется вокруг Солнца по замкнутой кривой, которая называется эллипсом (внешне похож на овал). Солнце находится в одном из фокусов этого эллипса. Эллипс имеет два фокуса: это две такие точки внутри кривой, сумма расстояний от которых до произвольной точки эллипса постоянна. Оказывается, что орбиты всех планет Солнечной системы лежат примерно в одной плоскости. Большинство планет движутся по орбитам-эллипсам, которые близки к окружностям. Лишь Марс и Плутон имеют сравнительно вытянутые орбиты.

Второй закон Кеплера устанавливает, что скорость планеты больше тогда, когда она в своем движении находится ближе к Солнцу (в так называемой точке перигелия) и меньше тогда, когда она находится на наибольшем расстоянии от Солнца (в точке афелия). Третий закон Кеплера устанавливает связь между периодом обращения планеты вокруг Солнца и ее средним расстоянием от Солнца, он применяется ко всему коллективу планет Солнечной системы.

Законы Кеплера получили свое объяснение лишь после открытия законов тяготения. Физические объекты участвуют в гравитационном взаимодействии, т.е. они притягиваются друг к другу. Гравитационное взаимодействие обладает всеобщей универсальностью: ему подвержены все материальные объекты и даже физические поля. Закон всемирного тяготения был открыт И. Ньютоном. Он утверждает, что два неподвижных точечных тела взаимодействуют друг с другом с силой, пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними, т.е.

,

(1)

где γ называют гравитационной постоянной. Этот закон справедлив и для взаимодействия однородных шаров, но в этом случае под r следует понимать расстояние между их центрами.

Рассмотрим движение планеты вокруг Солнца (рис. 1). Планета движется под действием силы F (силы тяготения (1)), которая действует вдоль линии, соединяющей центры тел. Движением Солнца можно пренебречь, так как его масса М гораздо больше массы планеты m. Пусть орбита планеты представляет собой окружность, тогда скорость движения планеты направлена по касательной к этой окружности и перпендикулярно действующей силе. Скорость в этом случае постоянна по величине, поэтому планета движется с центростремительным ускорением. Второй закон Ньютона для этого движения выглядит следующим образом:

Отсюда получаем, что . Период обращения планеты вокруг Солнца . Выразив из предыдущей формулы v, получаем . Возведя правую и левую части этой формулы в квадрат, после преобразований получим:

.

(2)

Это и есть третий закон Кеплера, который можно сформулировать следующим образом: отношение куба расстояния от планеты до Солнца к квадрату периода ее обращения вокруг Солнца есть величина постоянная, одинаковая для всех планет Солнечной системы. В случае движения по эллипсу, когда расстояние от планеты до Солнца при движении изменяется, в законе фигурирует некоторое среднее расстояние, т.е. полусумма максимального и минимального расстояний от данной планеты до Солнца. Закон Кеплера справедлив для любой планетной системы, а также для системы спутников какой-либо конкретной планеты, например, для системы спутников Юпитера или Урана. В последнем случае под М в формуле (2) понимается масса соответственно Юпитера или Урана.

Содержание

Тест 1. «Система Земля-Луна»

4

6

Тест 3. «Солнце»

9

11

Тест 5. «Галактики»

14

Ответы на тесты

18

Используемая литература

19

Пояснительная записка

Дидактический материал предназначен, для проведения текущего к онтрол я знаний учащихся по теме «Строение и эволюция Вселенной» и разработан в соответствии с федеральным компонентом Государственного стандарта среднего (полного) образования. Дидактический материал предназначен для проведения текущего контроля знаний учащихся по физике в 11 классе (базовый уровень).

Задачами текущего контроля успеваемости обучающихся по физике являются:

 определение степени освоения образовательной программы, её разделов и тем для перехода к изучению нового учебного материала;

 установление фактического уровня теоретических знаний обучающихся по теме «Строение и эволюция Вселенной», их практических умений и навыков;

 установление соответствия уровня знаний, умений и навыков обучающихся по данной теме требованиям государственного образовательного стандарта общего образования;

 контроль за реализацией рабочей программы по физике.

Дидактический материал для текущего контроля знаний по теме «Строение и эволюция Вселенной» разработан в форме тестов, что позволяет более оперативно корректировать ход текущего обучения и требует для проверки сравнительно небольшой затраты времени и труда.

Тесты охватывают весь программный материал темы и могут быть использованы для повторения пройденного, а также для закрепления нового материала.

В разработку включены задания различных типов по всей теме.

Максимальное количество баллов, которое можно получить за правильно выполненный тест – 10. В тест включены два вида заданий: задания с выбором ответа и задание на поиск соответствия. За задание с выбором ответа учащийся получает:

1 балл – если задание выполнено правильно;

0 баллов – если задание выполнено неправильно.

За задание на поиск соответствия учащийся может получить:

2 балла (максимально) – если учащийся верно указал оба элемента ответа;

1 балл – если допущена ошибка в указании одного из элементов ответа;

0 баллов – если допущено две ошибки или задание не выполнено.

Тематические тесты

Тест 1. «Система Земля-Луна»

Вариант 1.

В какой фазе находится Луна, если она находится между Солнцем и Землёй на одной прямой?

Новолуние.

Первая четверть.

Полнолуние.

Последняя четверть.

Можно. Потому что на Луне светит Солнце более тускло.

Солнечные затмения всегда наблюдаются во время…

…новолуния.

…первой четверти.

…полнолуния.

…последней четверти.

Что собой представляют лунные моря и кратеры? К каждой позиции первого столбца подберите позицию из второго столбца.

Лунное море – это…

Лунный кратер – это…

…кольцевые валы, окружающие большие круглые впадины.

…низменные области на поверхности Луны, простирающиеся на многие километры.

…световые лучи.

…низменности, заполненные водой.

Чему равен период обращения Луны вокруг своей оси?

Примерно 28 суток

365 суток.

115 суток.

6 суток.

Когда и с помощью какого аппарата человечество впервые увидело обратную сторону Луны?

Во сколько раз масса Земли больше массы Луны?

В 15 раз.

В 2 раза

В 1,5 раза.

В 81 раз.

Сколько Луна делает оборотов вокруг своей оси в течение года по отношению к Солнцу?

20.

13.

100.

В каком направлении происходит видимое движение Луны относительно звёзд?

С севера на юг.

С юга на север.

С востока на запад.

С запада на восток.

Тест 1. «Система Земля-Луна»

Вариант 2.

В какой фазе находится Луна, если Земля находится между Солнцем и Луной на одной прямой?

Новолуние.

Первая четверть.

Полнолуние.

Последняя четверть.

Можно ли на Луне наблюдать метеоры? Почему?

Нельзя. Потому что на Луне более ярко светит Солнце.

Можно. На Луне метеоры более яркие, потому что там нет атмосферы.

Нельзя. Потому что на Луне отсутствует атмосфера.

Можно. Потому что на Луне свет.ит Солнце более тускло.

Лунные затмения всегда наблюдаются во время…

…новолуния.

…первой четверти.

…полнолуния.

…последней четверти.

Что собой представляют лунные моря, цирки и кратеры? К каждой позиции первого столбца подберите позицию из второго столбца.

Синодический месяц – это…

Лунные сутки – это…

…период обращения Луны вокруг Солнца.

…период обращения Луны вокруг своей оси.

…промежуток времени между двумя последовательными новолуниями.

…период обращения Луны вокруг Земли.

Чему равен период обращения Луны вокруг Земли?

27,3 суток.

52 суток.

365 суток.

115 суток.

Когда впервые и с помощью какого аппарата человек ступил на поверхность Луны?

Во сколько раз диаметр Земли больше диаметра Луны?

В 3,7 раз.

В 5 раз.

В 1,5 раза.

В 12 раз.

Сколько полных оборотов вокруг Земли совершает Луна за 30 земных суток?

20.

13.

100.

Вчера было полнолуние. Возможно-ли через два дня после этого наблюдать солнечное затмение на Земле? Почему?

Возможно. Солнечное затмение происходит независимо от лунных фаз.

Возможно. Солнечное затмение происходит всегда в последней четверти.

Нет. Солнечное затмение происходит в новолуние, которое будет наблюдаться только через две недели после полнолуния.

Нет. Солнечное затмение происходит только в полнолуние.

Тест 2. «Строение Солнечной системы»

Вариант 1.

На каком из рисунков изображена комета?

А) Б)

В) Г)

Укажите в какой последовательности расположены планеты по мере удаления от Солнца?

Марс, Меркурий, Венера, Земля,

Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Нептун, Уран.

Укажите планеты земной группы.

.

Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

Земля, Марс, Юпитер, Сатурн.

Какая из перечисленных планет вращается с востока на запад?

Венера.

Земля.

Меркурий.

Марс.

Метеор

Астероид

Волосатая

Парящий в воздухе

Звездоподобный

Метеориты - это…

…

…

…

Укажите общие свойства планет земной группы.

3 .

3

Большие размеры; малая средняя плотность (0,7 - 1,7 г/см 3 ); наличие колец; небольшой период обращения вокруг своей оси; имеют твёрдую поверхность

Как изменяются периоды обращения планет вокруг Солнца?

Период обращения планеты не зависит от расстояния до Солнца.

У всех планет период обращения вокруг Солнца одинаков.

Из перечисленных ниже групп, выберите ту, которая представляет собой карликовые планеты Солнечной системы.

Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун .

Тест 2. «Строение Солнечной системы»

Вариант 2.

На каком из рисунков изображён астероид?

А) Б)

В) Г)

Какая из перечисленных последовательностей небесных тел верна в порядке возрастания их масс?

Луна, Земля, Марс, Солнце, Юпитер.

Луна, Марс, Земля, Юпитер, Солнце.

Луна, Юпитер, Марс, Земля, Солнце.

Марс, Земля, Луна, Юпитер, Солнце.

Укажите планеты-гиганты.

Меркурий, Венера, Земля, Марс .

Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

Венера, Земля, Юпитер, Сатурн.

Земля, Марс, Юпитер, Сатурн.

Какой из перечисленных астероидов был открыт первым? Как фамилия учёного открывшего этот астероид?

Церера. Джузеппе Пьяцци.

Веста. Генрих Ольберс.

Пллада. Генрих Ольберс.

Гигея. Анибал Гаспарис.

Название какого небесного тела переводится с греческого как... К каждой позиции первого столбца подберите позицию из второго столбца.

Комета

Астероид

Волосатая

Парящий в воздухе

Звездоподобный

Метеоры - это…

…твёрдые тела из межпланетного пространства, упавшие на поверхность Земли.

Вспыхивающие в земной атмосфере мельчайшие твердые частицы, которые вторгаются в неё извне с огромной скоростью.

…небольшие космические тела, вращающиеся вокруг Солнца.

…рой образованный распавшейся кометой, обращающийся вокруг Солнца с постоянным периодом.

Укажите общие свойства планет-гигантов.

Небольшие размеры и масса; имеют твёрдую поверхность и сравнительно высокую среднюю плотность (4-6 г/см 3 ); Состоят из тяжёлых химических элементов; небольшая плотность атмосферы, небольшое количество спутников (1-2) или их полное отсутствие; небольшой период обращения вокруг своей оси .

Большие размеры; малая средняя плотность (0,7 - 1,7 г/см 3 ); большое количество спутников; наличие колец; большой период обращения вокруг своей оси; вероятнее всего не имеют твёрдой поверхности.

Большие размеры; высокая средняя плотность; небольшое количество спутников; большой период обращения вокруг своей оси; вероятнее всего не имеют твёрдой поверхности.

Большие размеры; малая средняя плотность (0,7 - 1,7 г/см 3 ); наличие колец; небольшой период обращения вокруг своей оси; имеют твёрдую поверхность.

Чем можно объяснить различие плотности атмосфер планет.

Чем больше масса планеты, тем больше плотность её атмосферы.

Чем меньше масса планеты, тем больше плотность её атмосферы.

Чем меньше размеры планеты, тем больше плотность её атмосферы.

Плотности атмосферы всех планет одинаковы.

Из перечисленных ниже групп, выберите ту, которая представляет собой спутники планет.

Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун .

Меркурий, Венера, Земля, Марс.

Луна, Фобос, Ио, Титан, Мимас.

Церера, Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумеа.

Тест 3. «Солнце»

Вариант 1.

Химический состав Солнца - это…

…

…

…

…

Каково внутреннее строение атмосферы Солнца?

Ядро, кора.

Хромосфера, фотосфера, солнечная корона.

Зона ядерных реакций, зона лучистой энергии, зона конвекции.

Чему равно ускорение свободного падения на поверхности Солнца?

Меньше чем на поверхности Земли в 28 раз и равно 0,35 м/с 2 .

Меньше чем на поверхности Земли в 5 раз и равно 1,96 м/с 2 .

Такое же, как и на поверхности Земли и равно 9,8 м/с 2 .

Больше чем на поверхности Земли в 28 раз и равно 274 м/с 2 .

Солнечные пятна…

Солнечный ветер …

…это области фотосферы, которые имеют температуру около 4 000 К и внутри которых магнитное поле сильнее в несколько тысяч раз, ем в остальных слоях фотосферы.

…это непрерывный поток частиц (протонов, ядер гелия, ионов, электронов)из солнечной короны в межпланетное пространство.

…

Какая температура (предположительно) в центре Солнца?

15 К

6 000 К

15 000 000 К

4 К

Что такое активность Солнца? Какова её периодичность?

Образование на Солнце большого количества пятен, факелов, вспышек. Солнечная активность повторяется с периодом 1 000 лет.

Появление солнечного затмения. Период 100 лет

Смена дня и ночи.

Образование на Солнце большого количества пятен, факелов, вспышек. Солнечная активность повторяется с периодом 11 лет.

Во сколько раз радиус Солнца больше радиуса Земли?

В 109 раз.

В 11 раз.

Радиусы Солнца и Земли одинаковы.

В 11 000 000 раз.

Что собой представляет фотосфера? Какова её средняя температура?

Что такое зона конвекции?

Тест 3. «Солнце»

Вариант 2.

Химический состав Солнца…

…смесь из водорода (70%), гелия (28%), тяжелых элементов (2%)

…смесь из кислорода (80%), углекислого газа (28%), тяжелых элементов (2%)

…смесь из оксида кремния (50%), углекислого газа (28%), кислорода (12%)

…смесь из оксида углерода (50%), свинца (28%), кислорода (12%)

Каково внутреннее строение Солнца?

Зона атмосферы, ядро, кора.

Ядро, состоящее из смеси льда и пыли, мантия, кора, атмосфера.

Зона ядерных реакций, зона лучистой энергии, зона конвекции.

Зона ядерных реакций, зона лучистой энергии, зона конвекции, атмосфера.

Цепная ядерная реакция урана.

Реакция термоядерного синтеза - образование гелия из водорода.

Горение кислорода.

Горение углерода.

Найдите соответствие между понятиями и их определениями. К каждой позиции первого столбца подберите позицию из второго столбца.

Солнечные вспышки…

Протуберанцы …

…это процессы взрывного характера, происходящие в хромосфере.

…выброс плазмы с поверхности Солнца.

…это гигантские плазменные выступы или арки, опирающиеся на хромосферу и простирающиеся в корону

Какая температура на поверхности Солнца?

15 К

6 000 К

15 000 000 К

4 К

Какое действие на Землю оказывает активное Солнце?

Появление магнитных бурь, полярных сияний, атмосферных аномалий, воздействий на органическую жизнь.

Появление радуги.

Смена дня и ночи.

Активность Солнца не влияет на Землю.

На каком расстоянии от Земли находится Солнце?

1 км

15 000 000 км.

150 000 000 км или 1 а.е.

6 400 км.

Что собой представляет хромосфера? Какова её средняя температура?

Нижний слой (толщиной примерно 14000 км) солнечной атмосферы, состоящий из ионизированных газов различных элементов, преимущественно водорода; температура этой плазмы достигает десятков тысяч градусов.

Самая верхняя часть солнечной атмосферы, состоящая из сильно разреженной плазмы, имеющей температуру около миллиона градусов и являющейся основным источником радиоизлучения Солнца.

Видимая поверхность Солнца, излучающая почти всю приходящую к нам энергию; этот слой имеет температуру порядка 6 000 К. Этот слой имеет зернистую структуру (гранулы) толщиной примерно 300 км.

Ядро, в котором происходят ядерные реакции.

Что такое зона переноса лучистой энергии?

Слой, через который тепловая энергия переносится лучистой энергией.

Слой, в котором происходит вертикальное перемешивание раскаленного газа (тепловая конвекция); толщина этого слоя составляет 12% радиуса Солнца.

Слой, в котором возникает и переносится лучистая энергия.

Слой, в котором происходят термоядерные реакции.

Тест 4. «Основные характеристики звёзд»

Вариант 1.

В каких пределах лежат массы звёзд?

0,05 М ⊙ ≤ М ≤ 100 М ⊙ ;

100 М ⊙ ≤ М ≤ 1000 М ⊙ ;

0,005 М ⊙ ≤ М ≤ 0,5 М ⊙ ;

5 М ⊙ ≤ М ≤ 10 М ⊙ .

К какому спектральному классу относятся жёлтые звёзды? Чему равна средняя температура поверхности таких звёзд?

Спектральный класс G

Какие звёзды называют белыми карликами?

Звёзды, которые имеют .

Н ебольшие горячие звезды 7 г/см 3 .

Какова причина излучения Солнцем огромной энергии?

Цепная ядерная реакция урана в короне.

Реакция термоядерного синтеза - образование гелия из водорода в ядре.

Горение кислорода в фотосфере.

Найдите соответствие между понятиями и их определениями. К каждой позиции первого столбца подберите позицию из второго столбца.

Нейтронные звёзды…

Черные дыры …

…

… 18 -10 19 г/см 3

… это небольшие (радиус около 10 км), све рхплотные звезды ( 10 12 – 10 1 7 г/см 3 ) . Недра таких звезд состоят из нейтронов , образовавшихся в результате слияния протонов с электронами под влиянием сверхвысокого сжатия.

Визуально-двойная звезда – это такая двоичная звезда, двойственность которой…

…

…

…

…

Блек новой звезды увеличивается в следствие того, что…

…звезда сбрасывает, расширяясь, внешнюю оболочку.

Звезда очень сильно сжимается

Постепенно рассеиваются в пространстве её вешние слои.

…внешняя оболочка через некоторое время возвращается обратно (падает на звезду).

Разделение звезд на сверхгиганты, гиганты и карлики связано прежде всего с большим различием их…

…температур.

…размеров.

…плотностей.

…светимостей.

Укажите причину образования «новой» звезды.

Нарушение равновесия между давление м раскаленных газов и светов ым давление м , с одной стороны, и гравитационны ми сил ами взаимного притяжения всех составляющих звезду частиц вещества, с другой.

«Новая» звезда образуется при взрыв е, который происходит при столкновении звезд; энергия возникает за счет энергии их движения .

Все новые звезды образуются из близких двойных звезд. Присутствие спутника вызывает неустойчивость главной звезды, что приводит к взрыву.

Звёзды меняющие свою светимость периодически.

Тест 4. «Основные характеристики звёзд»

Вариант 2.

Что собой представляет звезда?

огромный раскаленный газовый шар;

шарообразное тело, состоящее из раскаленной плазмы;

шарообразное тело, которое отражает падающий на него свет;

К какому спектральному классу относятся голубые звёзды? Чему равна средняя температура поверхности таких звёзд?

Спектральный класс О. Средняя температура поверхности звезды 30 000 К.

Спектральный класс В. Средняя температура поверхности звезды 20 000 К.

Спектральный класс А. Средняя температура поверхности звезды 10 000 К.

Спектральный класс G . Средняя температура поверхности звезды 6 000 К.

Какие звёзды называют красными гигантами?

Звёзды, которые имеют огромные размеры (во много раз больше Солнца) и очень маленькую плотность (в сотни и тысячи раз меньше плотности воздуха у поверхности Земли) , средняя температура 4 000 - 5 000 К .

Н ебольшие горячие звезды (средняя температура 10 000 К) ; многие из них меньше Земли и даже Луны, но они имеют громадную плотность порядка 10 7 г/см 3 .

Звёзды с температурой 6 000 К, имеющие такие же размеры, как и Солнце.

Звёзды с температурой 12 000 К, имеющие размеры такие же, как и Солнце.

Выделение энергии в недрах звезд происходит в результате:

Цепной ядерной реакции урана.

Реакции термоядерного синтеза - образование гелия из водорода.

Горение кислорода.

Горение углерода в фотосфере.

Найдите соответствие между понятиями и их определениями. К каждой позиции первого столбца подберите позицию из второго столбца.

Вспышка сверхновой звезды…

Светимость сверхновых звезд в максимуме блеска…

Представляет собой грандиозную катастрофу, происходящую с некоторыми звёздами.

…является обычным событием для многих звезд.

…примерно такая же как у новых звезд.

…в сотни тысяч раз превосходит светимость новых звезд.

Затменно-двойная звезда – это такая двоичная звезда, двойственность которой…

…обнаруживается по периодическому раздвоению или колебанию спектральных линий в спектре звезды.

…может быть замечена при наблюдении в телескоп или даже невооружённым глазом.

…проявляется в периодическом изменении видимого блеска звезды.

…перпендикулярна лучу нашего зрения на неё.

Чёрные дыры…

… это звёзды размер, которых соизмерим с размером Солнца и имеющие температуру поверхности 6 000 К.

… это небольшие невидимые звёзды (радиус около 10 км), с очень огромной плотностью (10 18 -10 19 г/см 3 ). Вокруг такой звезды вращается диск, состоящий из вещества и испускающий электромагнитные волны рентгеновского диапазона.

… это небольшие (радиус около 10 км), сверхплотные звезды (1012 – 1017 г/см 3 ). Недра таких звезд состоят из нейтронов, образовавшихся в результате слияния протонов с электронами под влиянием сверхвысокого сжатия....

…это звёзды превосходящие звёзд-сверхгигантов.

Двойные звёзды – это …

Звёзды расположенные в различных частях Галактики, но имеющие определённые силы взаимодействия между собой не изученные человечеством;

Комбинация звёзд карликов.

Звезды, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга и вращающиеся вокруг общего центра тяжести.

Комбинация, состоящая из звёзд сверхгигантов.

Пульсары – это….

Быстро вращающиеся нейтронные звёзды, периодически испускающие импульсы радиоизлучения .

…звёзды периодически изменяющие свою светимость.

…«новые» звёзды.

…«сверхновые» звёзды.

Тест 5. «Галактики»

Вариант 1. центра масс .

Нестабильное космическое тело, излучающее электромагнитные волны.

К какому виду относится галактика Млечный путь?

Неправильная галактика.

Линзовидная галактика.

Эллиптическая галактика.

Спиральная галактика.

Что собой представляют Большое и Малое Магеллановы Облака по отношению к нашей Галактике?

Это её спутники .

Они входят в состав другой Вселенной .

Они не взаимодействуют с нашей Галактикой.

Наша Галактика является их спутником.

Галактики, в ядрах которых происходят бурные процессы, называются ….

…активными галактиками.

…квазарами.

…звёздными скоплениями.

…туманностями.

Найдите соответствие между видами галактик и их изображениями. К каждой позиции первого столбца подберите позицию из второго столбца.

Спиральная галактика

Эллиптическая галактика

В)

Эллиптические галактики…

…

…

…

…

В состав нашей Галактики входят…

…только звёзды.

…пыль и звёзды.

…звёзды, газ, пыль, космические лучи.

…звёзды и космические лучи.

Отражательные туманности…

… это .

… это .

… это .

…это скопления звёзд.

Радиус Вселенной …

1,3*10 10 св.лет

1,3*10 10 м

1 а.е.

1,3*10 5 св.лет.

Вариант 2. центра масс .

Нестабильное космическое тело, излучающее электромагнитные волны.

К какому виду относится галактика, в которой мы с вами проживаем?

Неправильная галактика.

Линзовидная галактика.

Эллиптическая галактика.

Спиральная галактика.

Как называются спутники нашей Галактики?

Сомбреро и Панама.

Галактики Треугольника и Андромеды .

Млечный путь и галактика Андромеда.

Большое и Малое Магеллановы облака.

Галактики, которые являются очень мощными источниками радиоизлучения, называются…

…активными галактиками.

…квазарами.

…звёздными скоплениями.

…туманностями.

…не вращаются, в них отсутствуют газ и пыль, и они состоят в основном из старых звёзд.

…вращаются, и в них много газа, пыли и молодых горячих звёзд.

…не имеют чётко выраженного ядра и вращательной симметрии.

…это двойные галактики, между которыми наблюдаются светлые перемычки.

В состав Местной группы входят…

…Млечный путь, Большое и Малое Магеллановы Облака, Галактики Андромеды и Треугольника.

…галактики Сомбреро и Андромеды.

…Млечный путь, Большое и Малое Магеллановы Облака, галактика Сомбреро.

…галактики Треугольника и Сомбреро.

Диффузные туманности…

… это газопылевые облака, около которых находится горячая звезда, возбуждающая свечение в этом облаке .

… это особый вид диффузных туманностей, похожих по внешнему виду на планетные диски .

… это плотные тёмные облака пыли, освещённые звёздами и отражающие их свет .

…это скопления звёзд.

Возраст Вселенной …

13 лет

13*10 2 лет

13*10 9 лет

13*10 9 суток

Ответы на тесты

Тест 1. «Система Земля-Луна»

Задание

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Вариант 1

1-Б

2-А

Вариант 2

1-В

2-Б

Тест 2. «Строение Солнечной системы»

Задание

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Вариант 1

1-Б

2-В

Вариант 2

1-А

2-В

Тест 3. «Солнце»

Задание

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Вариант 1

1-А

2-Б

Вариант 2

1-А

2-В

Тест 4. «Основные характеристики звёзд»

Задание

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Вариант 1

1-В

2-Б

В

Вариант 2

А

А

А

Б

1-А

2-Г

В

Б

В

А

Тест 5. «Галактики»

Задание

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Вариант 1

В

Г

А

А

1-Б

2-А

А

В

В

А

Вариант 2

В

Г

Г

Б

1-А

2-В

Б

А

А

В

Литература

Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. организаций с прил. на электрон. носителе: базовый и профил. уровни / Г.Я.Макишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин; под ред. Н.А. Парфентьевой. – 23-е изд. – М.: Просвещение, 2014.

Физика. 11 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.А. Касьянов. – 8-е изд., дораб. – М.: Дрофа, 2011.

Интернет-ресурсы

Гид в мире космоса -

Астролаборатория -

Астрономический портал «Имя галактики» (Galactic . name ) - http :// www . galactic . name /

Еще с древних времен человечество считало, что Земля движется. Но вот как она движется во Вселенной всегда было спорным вопросом. Предполагалось, что вся Вселенная вращается вокруг нашей планеты. Первым предположил, что все-таки Земля вращается вокруг Солнца Н. Коперник. Затем другие ученые пытались математически найти зависимость и вычислить время движения Земли.

С течением времени сформировались достоверные факты о вращении нашей планеты:

• выделяют два периода в году, когда Земля находится на определенном расстоянии. Первый период - когда Земля находится максимально близко к Солнцу. Называется такое время перигелий. Период, когда Земля на максимальном расстоянии от Солнца - афелий. Афелий приходится на начало июля, перигелий - на начало января;
• форма нашей планетной орбиты не идеальный круг, а эллипс. Первым ученым описавшим это, был немецкий исследователь, астроном и математик Кеплер;
• Земля имеет наклон к своей оси 23,4 градуса по отношению к вертикальной оси, это объясняет существование времен года в двух полушариях. Дни солнцестояния - когда точка на орбите наклонена по максимуму в направлении от Солнца, дни равноденствия - когда эти направления будут перпендикулярны друг другу.

Земля делает один оборот вокруг своей оси за двадцать четыре часа, так называемые сутки. В зоне, где солнечный свет попадает, обращенной к Солнцу, будет наблюдаться день, на противоположной стороне - ночь.

Вращение Земли

Период обращения Земли вокруг Солнца - это календарный год (365 дней). Так как это число не точно совпадает с количеством часов в 365-ти сутках, а немного больше, то за четыре года набегают целые сутки. Поэтому существуют високосные года, с количеством суток 366 и дополнительным днем в месяце феврале.

Дни солнцестояния - 22 декабря (зимний) - самый короткий день, 22 июня (летний)- самый длинный день. Дни равноденствия - 21 марта и 23 сентября - продолжительность дня и ночи равны как на Северном так и на Южном полушариях.

Наша планета находится в постоянном движении. Вместе с Солнцем она перемещается в космосе вокруг центра Галактики. А та, в свою очередь, движется во Вселенной. Но наибольшее значение для всего живого играет вращение Земли вокруг Солнца и собственной оси. Без этого движения условия на планете были бы непригодными для поддержания жизни.

Солнечная система

Земля как планета Солнечной системы по расчетам ученых сформировалась более 4,5 млрд лет назад. За это время расстояние от светила практически не изменялось. Скорость движения планеты и сила притяжения Солнца уравновесили ее орбиту. Она не идеально круглая, но стабильная. Если бы сила притяжения светила была сильнее или скорость Земли заметно уменьшилась, то она бы упала на Солнце. В противном случае она рано или поздно улетела бы в космос, перестав быть частью системы.

Расстояние от Солнца до Земли делает возможным поддержание оптимальной температуры на ее поверхности. В этом немаловажную роль играет и атмосфера. Во время вращения Земли вокруг Солнца меняются времена года. Природа приспособилась к таким циклам. Но если бы наша планета была отдалена на большее расстояние, то температура на ней стала бы отрицательной. Очутись она ближе - вся вода бы испарилась, так как столбик термометра превысил бы точку кипения.

Путь планеты вокруг светила называется орбитой. Траектория этого полета не идеально круглая. Она имеет эллипсность. Максимальная разница составляет 5 млн км. Самая близкая точка орбиты к Солнцу находится на расстоянии 147 км. Она называется перигелием. Земля ее проходит в январе. В июле планета находится от светила на максимальном отдалении. Наибольшее расстояние - 152 млн км. Эта точка называется афелием.

Вращение Земли вокруг своей оси и Солнца обеспечивает соответственно смену суточных режимов и годовых периодов.

Для человека движение планеты вокруг центра системы незаметно. Это из-за того, что масса Земли огромна. Тем не менее каждую секунду мы пролетаем в пространстве около 30 км. Это кажется нереальным, но таковы расчеты. В среднем считается, что Земля находится от Солнца на расстоянии около 150 млн км. Один полный оборот вокруг светила она делает за 365 дней. Пройденное расстояние за год составляет почти миллиард километров.

Точное расстояние, которое наша планета проходит за год, двигаясь вокруг светила, составляет 942 млн км. Мы вместе с ней движемся в пространстве по эллиптической орбите со скоростью 107 000 км/час. Направление вращения - с запада на восток, то есть против условной часовой стрелки.

Полный оборот планета завершает не ровно за 365 дней, как принято считать. При этом проходит еще около шести часов. Но для удобства летоисчисления это время учитывают суммарно за 4 года. В итоге «набегает» один дополнительный день, его добавляют в феврале. Такой год считается високосным.

Скорость вращения Земли вокруг Солнца непостоянна. Она имеет отклонения от среднего значения. Это связано с эллиптической орбитой. Разница между значениями наиболее проявляется в точках перигелия и афелия и составляет 1 км/сек. Эти изменения незаметны, так как мы и все окружающие нас предметы двигаются в системе координат одинаково.

Смена сезонов

Вращение Земли вокруг Солнца и наклон оси планеты делает возможным смену времен года. Это меньше заметно на экваторе. Но ближе к полюсам годовая цикличность проявляется больше. Северное и Южное полушария планеты обогреваются энергией Солнца неравномерно.

Двигаясь вокруг светила, они проходят четыре условные точки орбиты. При этом поочередно два раза в течение полугодичного цикла они оказываются к нему дальше или ближе (в декабре и июне - дни солнцестояний). Соответственно в месте, где поверхность планеты прогревается лучше, там температура окружающей среды выше. Период на такой территории принято называть летом. В другом полушарии в это время заметно холоднее - там зима.

Спустя три месяца такого движения с периодичностью в полгода планетарная ось располагается таким образом, что оба полушария находятся в одинаковых условиях для обогрева. В это время (в марте и сентябре - дни равноденствия) температурные режимы приблизительно равны. Тогда, в зависимости от полушария, наступают осень и весна.

Земная ось

Наша планета - это вращающийся шар. Движение ее осуществляется вокруг условной оси и происходит по принципу волчка. Опираясь основанием в плоскость в раскрученном состоянии, он будет удерживать равновесие. Когда скорость вращения ослабевает, волчок падает.

Земля упора не имеет. На планету действуют силы притяжения Солнца, Луны и других объектов системы и Вселенной. Тем не менее она выдерживает постоянное положение в пространстве. Скорость ее вращения, полученная еще при формировании ядра, достаточна для поддержания относительного равновесия.

Земная ось проходит через шар планеты не перпендикулярно. Она наклонена под углом 66°33´. Вращение Земли вокруг своей оси и Солнца делает возможным смену сезонов года. Планета «кувыркалась» бы в пространстве, если бы у нее не было строгой ориентации. Ни о каком постоянстве условий среды и жизненных процессов на ее поверхности не было бы речи.

Осевое вращение Земли

Вращение Земли вокруг Солнца (один оборот) происходит в течение года. За день на ней сменяются день и ночь. Если посмотреть на Северный полюс Земли с космоса, то можно увидеть, как она вращается против часовой стрелки. Полный оборот она совершает приблизительно за 24 часа. Этот период называют сутками.

Скорость вращения определяет быстроту смены дня и ночи. За один час планета оборачивается приблизительно на 15 градусов. Скорость вращения в разных точках ее поверхности различна. Это происходит из-за того, что она имеет шарообразную форму. На экваторе линейная скорость составляет 1669 км/час, или 464 м/сек. Ближе к полюсам этот показатель уменьшается. На тридцатой широте линейная скорость уже будет составлять 1445 км/час (400 м/сек).

Из-за осевого вращения планета имеет несколько сжатую с полюсов форму. Также это движение «заставляет» отклоняться перемещающиеся предметы (в том числе воздушные и водные потоки) от первоначального направления (сила Кориолиса). Еще одним важным следствием такого вращения являются приливы и отливы.

Смена дня и ночи

Шарообразный объект единственным источником света в определенный момент освещается только наполовину. Применительно к нашей планете в одной ее части в этот момент будет день. Неосвещенная часть будет скрыта от Солнца - там ночь. Осевое вращение дает возможность сменяться этим периодам.

Кроме светового режима изменяются условия обогрева поверхности планеты энергией светила. Такая цикличность имеет важное значение. Скорость смены световых и тепловых режимов осуществляется сравнительно быстро. За 24 часа поверхность не успевает ни чрезмерно нагреться, ни остыть ниже оптимального показателя.

Вращение Земли вокруг Солнца и своей оси с относительно постоянной скоростью имеет определяющее для животного мира значение. Без постоянства орбиты планета не удержалась бы в зоне оптимального обогрева. Без осевого вращения день и ночь длились бы по полгода. Ни то ни другое не способствовало бы зарождению и сохранению жизни.

Неравномерность вращения

Человечество за свою историю привыкло к тому, что смена дня и ночи происходит постоянно. Это служило неким эталоном времени и символом равномерности жизненных процессов. На период вращения Земли вокруг Солнца до определенной степени оказывает влияние эллипсность орбиты и другие планеты системы.

Другая особенность - изменение продолжительности суток. Осевое вращение Земли происходит неравномерно. Выделяют несколько основных причин. Значение имеют сезонные колебания, связанные с динамикой атмосферы и распределением осадков. Кроме того, приливная волна, направленная против хода движения планеты, постоянно его тормозит. Этот показатель ничтожен (за 40 тыс. лет на 1 секунду). Но за 1 млрд лет под действием этого продолжительность суток увеличилась на 7 часов (с 17 до 24).

Следствия вращения Земли вокруг Солнца и своей оси изучаются. Данные исследования имеют большое практическое и научное значение. Их используют не только для точности определения звездных координат, но и для выявления закономерностей, которые могут влиять на процессы жизнедеятельности человека и природные явления в гидрометеорологии и других областях.

Планета - это обращающееся вокруг звезды несамосветящееся космическое тело, не достаточно массивное, чтобы быть звездой, но достаточно массивное, чтобы принять форму, близкую к шару. Мы видим планеты на небе потому, что они отражают свет, падающий на них от Солнца. Погасло бы Солнце, погасли бы и планеты на небе.

В Солнечной системе насчитывается 8 больших планет. Они обращаются вокруг Солнца в одну и ту же сторону. Если смотреть из точки над северным полюсом Солнца, то обращение планет будет происходить против часовой стрелки . Траектория движения планеты вокруг Солнца называется орбитой планеты . Скорость, с которой планета движется по орбите, называется орбитальной скоростью планеты . Орбитальные скорости планет различны. Чем ближе планета к Солнцу (т.е. чем меньше радиус её орбиты), тем выше её орбитальная скорость.

В порядке удаления от Солнца планеты расположены так: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В пределах Солнечной системы расстояния удобно выражать в астрономических единицах (а.е.). 1 а.е. = 149 597 870,9 км.

Отношения между временем (Т), скоростью (V) и расстоянием (S) следующие: Т = S: V , S = T · V , V = S: T . Применительно к обращению по орбите:

Т - промежуток времени, в течение которого планета совершает 1 полный оборот вокруг Солнца по отношению к звёздам. Этот промежуток времени называют сидерическим периодом обращения вокруг Солнца (период обозначают буквой Р) или сидерическим годом .

V - орбитальная скорость планеты.

S - расстояние, которое проходит планета за 1 год. Это ни что иное, как длина орбиты планеты (длину обозначают буквой L). Период обращения, длина орбиты и орбитальная скорость взаимосвязаны: Р = L: V , L = Р · V , V = L: Р . Зная любые два из этих параметров, можно вычислить третий.

Длину орбиты (длину окружности) вычисляют исходя из её радиуса (среднего расстояния планеты от Солнца): L = 2πR. Если вместо L в вышеприведённые уравнения поставить 2πR, то получим: P = 2πR: V , 2πR = P · V , V = 2πR: Р . Число π ("Архимедово число") ≈ 3,14.

Название планеты	Среднее расстояние от Солнца R, км	Среднее расстояние от Солнца R, а.е.	Длина орбиты L, млн км	Орбитальная скорость V, км/с	Сидерический период обращения вокруг Солнца Р (год)
Меркурий	57 900 000	0,387	364	48	87,97 земных суток
Венера	108 200 000	0,723	680	35	224,70 земных суток
Земля	149 600 000	1,000	940	30	365,26 земных суток
Марс	227 900 000	1,524	1 430	24	1,88 земных лет
Юпитер	778 500 000	5,204	4 890	13	11,86 земных лет
Сатурн	1 433 000 000	9,582	9 004	10	29,46 земных лет
Уран	2 877 000 000	19,23	18 080	7	84,32 земных лет
Нептун	4 503 000 000	30,10	28 290	5	164,79 земных лет

Решим задачу: какую часть длины своей орбиты пролетит Марс за то время, пока Земля пролетит половину длины своей орбиты?

1) Половину длины своей орбиты Земля пролетит за 365,26 суток: 2 = 182,63 суток.

2) Найдём, какую часть года Марса составляют 182,63 суток. 182,63 суток: (1,88 земных лет · 365,26 суток/году) ≈ 0,27 или ≈ 1/4. Соответственно, за 1/4 года Марс пролетит 1/4 своей орбиты.

В понимании учёных птолемеевской эпохи планеты обращались вокруг Солнца по идеальным окружностям. Только в начале XVII века великий немецкий математик и астроном Иоганн Кеплер пришёл к выводу, что планеты должны обращаться вокруг Солнца не по окружностям, а по эллипсам. Открытый им первый закон движения планет (I закон Кеплера) так и гласит: "Каждая планета обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце". Эллипс выглядит так (точками показаны фокусы эллипса):

Ближайшая к Солнцу точка орбиты называется перигелием, а наиболее удалённая - афелием. Орбиты планет, конечно, не так сильно вытянуты, как эллипс на рисунке. Они близки к окружностям, но у каждой из них имеется свой перигелий и афелий. Орбитальная скорость планеты в перигелии максимальна, а в афелии - минимальна. Например, у Земли в перигелии скорость 30,27 км/с, а в афелии - 29,27 км/с.

Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн были известны с древнейших времён. Их никто не открывал, поскольку они видны невооружённым глазом. Уран и Нептун невооружённым глазом не видны (Уран виден на пределе возможностей человеческого глаза), поэтому их смогли открыть только после изобретения телескопа. Уран был случайно открыт английским астрономом Вильямом Гершелем в 1781 г., а Нептун был найден в 1846 г. немецким астрономом Иоганном Галле по результатам вычислений английского математика Урбена Леверье. Долгое время к планетам относили Плутон - космическое тело диаметром всего 2 400 км, открытое американским астрономом Клайдом Томбо в 1930 г. С 2006 г. Плутон относят к классу карликовых планет.

Планеты вместе с Солнцем и Луной участвуют в суточном вращении звёздного неба, а значит восходят в восточной части горизонта, поднимаются, опускаются и заходят в западной части горизонта. Как известно, причиной суточного вращения является осевое вращение Земли. Но поскольку сами планеты обращаются вокруг Солнца и мы наблюдаем за ними с движущейся Земли, планеты постепенно смещаются относительно звёзд. Такое движение называют видимым годовым движением (или перемещением) планет . Видимое годовое движение планет и орбитальное движение - не одно и то же. По орбите планеты всегда движутся в одну и ту же сторону с почти постоянными скоростями. А на небе они могут замедлять своё движение, останавливаться, пятиться назад, описывая петли и зигзаги ("планетес" в переводе означает "блуждающее светило").

Видимое перемещение планет - кажущееся, мнимое. Вот так выглядела на небе петля Марса в 2009-2010 гг.:

По отношению к земной орбите планеты разделяют на внешние (верхние) и внутренние (нижние). Внутренние планеты находятся внутри земной орбиты (Меркурий и Венера), а внешние - снаружи (Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун). От этого во многом зависят условия видимости планет на звёздном небе. Условия видимости - это время суток, когда планета видна (вечером, ночью, под утро), это продолжительность видимости (от нескольких минут до 12 часов), это высота над горизонтом (чем выше поднимется планета, тем лучше её изображение в телескопе), это её видимый угловой диаметр (чем он больше, тем больше подробностей можно разглядеть на планете в телескоп). Условия видимости планеты постоянно изменяются, улучшаются или ухудшаются.

Важны и конфигурации (расположения), которые образуют планеты с Солнцем и Землёй.

Для внутренних планет (Меркурия и Венеры) характерны верхние и нижние соединения, а также западные и восточные элонгации (наибольшие видимые на небе у даления от Солнца). Для внешних планет (Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна) характерны соединения, противостояния, а также западные и восточные квадратуры.

Нижнее соединение внутренней планеты - планета находится между Солнцем и Землёй и поэтому не видна, кроме случаев, когда диск планеты проецируется на диск Солнца (явление перемещения диска планеты по диску Солнца называется прохождением ; пример - прохождение Венеры по диску Солнца 8 июня 2012 года). При этом планета находится на минимальном расстоянии от Земли.

Верхнее соединение внутренней планеты - планета не видна, так как находится за Солнцем. Расстояние от Земли до планеты максимальное.

Западная элонгация внутренней планеты - планета видна в виде серпа утром перед восходом Солнца. Элонгации - наилучшее время для наблюдений внутренней планеты.

Восточная элонгация внутренней планеты - планета видна в виде серпа вечером после захода Солнца.

Соединение внешней планеты - планета не видна, так как находится за Солнцем. Расстояние до планеты максимальное.

Противостояние внешней планеты - Земля находится между Солнцем и планетой; планета видна всю ночь в виде полностью освещённого диска. Противостояния - наилучшее время для наблюдений внешних планет. Расстояние до планеты минимальное, видимый диаметр диска максимальный.

Западная квадратура внешней планеты - планета видна во второй половине ночи в восточной стороне небосвода.

Восточная квадратура внешней планеты - планета видна в первой половине ночи в западной стороне небосвода.

Из схемы легко понять, что внутренние планеты никогда не бывают в противостоянии и не могут быть видны всю ночь. Внешние планеты никогда не проецируются на диск Солнца. Разберём следующую конфигурацию планет:

С Марса:

Можно увидеть Венеру вечером после захода Солнца (Солнце правее Венеры и, следовательно, раньше зайдёт за горизонт), Венера выглядит в форме серпа, повёрнутого вправо;

Можно увидеть Землю утром перед восходом Солнца (Солнце левее Земли и, следовательно, восходит позже Земли), диск Земли освещён чуть больше половины, выпуклость влево;

Солнце, Венеру и Землю одновременно увидеть нельзя, т.к. все они находятся над горизонтом в дневное время суток, а небо на Марсе днём весьма светлое;

Венера движется быстрее Марса, следовательно, расстояние между ними будет сокращаться, пока не наступит нижнее соединение;

Венера на небе Марса будет приближаться к Солнцу и продолжительность её видимости по вечерам будет уменьшаться.

С Земли:

Венеру не видно, она за Солнцем (расстояние до Венеры максимальное, но будет постепенно сокращаться);

Венера восходит и заходит вместе с Солнцем;

Через несколько недель Венера выйдет из-за Солнца и будет видна по вечерам;

Марс виден по вечерам, его диск освещён больше половины, выпуклость вправо;

Земля движется быстрее Марса, убегает от него, расстояние между ними увеличивается;

Продолжительность видимости Марса уменьшается, вскорости наступит соединение Марса с Солнцем (Марс будет за Солнцем).

С Венеры (считаем, что атмосфера как у Земли):

Землю не видно, она за Солнцем (соединение), расстояние до Земли максимально;

- Земля восходит и заходит одновременно с Солнцем;

Венера движется быстрее Земли и будет постепенно догонять её, расстояние будет сокращаться;

Скоро Землю можно будет увидеть по вечерам после захода Солнца (Венера имеет обратное вращение);

Марс виден по вечерам, расстояние между Венерой и Марсом сокращается, видимый размер Марса будет увеличиваться;

- условия видимости Марса улучшаются, скоро наступит противостояние и Марс будет виден всю ночь.

Расстояния между Землёй и планетами постоянно изменяются. Поэтому изменяются и видимые (угловые) размеры планет на земном небе. Вот в каких пределах они изменяются:

Меркурий 4,5 - 13,0”

Венера 9,7 - 66,0”

Марс 3,5 - 25,1”

Юпитер 29,8 - 50,1”

Сатурн 14,5 - 20,1”

Уран 3,3 - 4,1”

Нептун 2,2 - 2,4”

Планеты также разделяют на планеты земной группы и планеты-гиганты.

Планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс) сравнительно близко расположены к Солнцу и поэтому получают от него значительное количество тепла и света. Для поддержания жизни на Земле, например, это является определяющим фактором. Планеты земной группы небольшие, сравнительно медленно вращаются вокруг своих осей, имеют твёрдую поверхность, высокую плотность, имеют мало спутников (Земля - 1, Марс - 2) или не имеют их вообще (Меркурий и Венера).

Планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) расположены сравнительно далеко от Солнца и, следовательно, слабо освещаются и согреваются его лучами. Планеты-гиганты в несколько раз по диаметру превосходят Землю, довольно быстро вращаются вокруг своих осей, не имеют твёрдой поверхности, имеют низкую плотность, обладают обширными системами спутников (у Юпитера известно 67 спутников на сегодняшний день). Кроме того, у всех планет-гигантов обнаружены кольца (особенно мощными и красивыми кольцами обладает Сатурн). Кольца состоят из отдельных частиц различного размера. Частицы обращаются вокруг планет подобно спутникам.

Движение вокруг оси называется вращением, а движение вокруг Солнца или планеты - обращением.

Все звёзды и планеты вращаются вокруг своих осей. Такое вращение называется осевым. Осевое вращение звёзд и планет приводит к их сжатию с полюсов . Строго говоря, ни одна звезда, ни одна планета не является по форме шаром. Чем быстрее вращается планета, тем сильнее она сжата с полюсов. Сжатие с полюсов называется полярным сжатием . При этом полярный диаметр планеты всегда короче экваториального диаметра. Например, у Земли полярный диаметр на 43 км короче экваториального (43 км от среднего диаметра Земли 12 750 км составляет ≈ 0,003). Поскольку планеты земной группы твёрдые и сравнительно медленно вращаются, их полярное сжатие небольшое. В отличие от них планеты-гиганты являются газо-жидкими телами. Их быстрое осевое вращение придаёт им сплюснутую форму, которая хорошо заметна не только на фотографиях, но и в небольшие телескопы. Например, полярный диаметр Сатурна короче экваториального на 11 800 км (11 800 км от среднего диаметра Сатурна 114 000 км составляет ≈ 0,1). О планетах говорят, что они имеют форму эллипсоида вращения.

Период вращения планеты по отношению к звёздам называется сидерическим периодом вращения или звёздными сутками .

Название планеты	Сидерический период вращения
Меркурий	58 суток 15,5 часов
Венера	243 суток 0,6 часов
Земля	23 часа 56 минут 04,1 секунды
Марс	24 часа 37 минут 22,7 секунды
Юпитер	9 часов 55,5 минуты
Сатурн	10 часов 34,2 минуты
Уран	17 часов 14,4 минуты
Нептун	15 часов 57,3 минуты

Самые длинные звёздные сутки на Венере. Весьма интересно также, что Венера вращается по отношению к другим планетам в обратную сторону , т.е. с востока на запад. Самые короткие звёздные сутки у Юпитера. Нужно помнить, что планеты-гиганты газо-жидкие и поэтому вращаются неравномерно, как и Солнце. Например, экваториальные зоны Юпитера совершают полный оборот за 9 часов 50,5 минут, а зоны в средних широтах - за 9 часов 55,5 минут, т.е. на 5 минут дольше! Поэтому не имеет смысла говорить о периодах вращения планет-гигантов с точностью до секунд (как у Земли и Марса). У планет-гигантов в таблице приведены периоды вращения на средних широтах.

Через орбиту любой планеты можно провести плоскость - плоскость орбиты . Плоскости орбит планет не совпадают. К плоскости орбиты Земли они наклонены под углами от 0,77º (Уран) до 7º (Меркурий).

Оси вращения планет наклонены к плоскостям их орбит под различными углами:

Меркурий - 90,0º

Венера - 87,4º

Земля - 66,5º

Марс - 64,8º

Юпитер - 86,9º

Сатурн - 63,3º

Уран - 7,8º

Нептун - 61,7º

Чем больше наклон оси к плоскости орбиты планеты, тем меньше на планете выражена смена времён года. На Меркурии, Венере, Юпитере смены времён года нет. У остальных планет смена времён года присутствует. Особенно она выражена у Урана, который движется по орбите "лёжа на боку":

Массы и размеры планет определяют силу тяжести на их поверхностях , которая прежде всего указывает, может ли данная планета удерживать вокруг себя атмосферу. Меркурий - самая маленькая из планет, атмосфера на нём практически отсутствует. Большинство спутников планет и астероиды также не имеют атмосфер. Марс - чуть больше по размерам, атмосфера на Марсе есть, но довольно разреженная (не путать со словом "разряженная"). Разреженная - значит, малоплотная, имеет малую плотность. Наиболее протяжёнными и плотными атмосферами обладают планеты-гиганты, особенно Юпитер и Сатурн.

Название планеты	Масса планеты, кг	Масса планеты относительно массы Земли	Диаметр планеты, км	Диаметр планеты относительно диаметра Земли
Меркурий	3,33·10 23	0,056	4 880	0,38
Венера	4,87·10 24	0,815	12 104	0,95
Земля	5,97·10 24	1	12 756	1
Марс	6,42·10 23	0,107	6 792	0,53
Юпитер	1,90·10 27	317,8	143 000	11,2
Сатурн	5,68·10 26	95,2	120 500	9,4
Уран	8,68·10 25	14,5	51 100	4,0
Нептун	1,02·10 26	17,1	49 500	3,9

Атмосферы планет - это смеси различных газов. В атмосферах Венеры и Марса в основном присутствует углекислый газ (химическая формула СО 2), в атмосфере Земли - азот (N 2) и кислород (О 2), в атмосферах планет-гигантов - водород (Н 2) и гелий (Не). Газы из атмосфер планет медленно и непрерывно улетучиваются в космическое пространство. Это явление называется диссипацией атмосфер или планетным ветром.

Подробнее о физической природе планет читай в энциклопедии "Планеты" В. Сурдина (выпуск 2000 года, поэтому там Плутон всё ещё отнесён к планетам).