Звёзды и Вселенная: 11 класс
Узнаём, как рождаются и умирают звёзды, что такое галактики и почему Вселенная расширяется. Ниже — кратко о главном, таблица и частые ошибки.
Все 12 заданий темы — в полном тренажёре
- Подсказка и пошаговое решение каждой задачи
- 5 уроков с теорией и чертежами
- Отчёт для родителя: что решено и где ошибки
Пробуйте. Условия — для родителей
Уровни сложности
В теме 12 заданий на 4 уровнях: разминка, основной, сложный, со звёздочкой.
Звёзды и Вселенная — кратко
- Спектральные классы
По спектрам звёзды делят на спектральные классы O, B, A, F, G, K, M в порядке убывания температуры: O — голубые, 30 000–50 000 К; B, A — бело-голубые и белые; F, G — жёлто-белые и жёлтые (Солнце — класс G); K — оранжевые; M — красные, около 3000 К.
- Масса определяет судьбу
Чем больше масса звезды, тем выше давление и температура в её ядре, тем быстрее идёт синтез и тем ярче и горячее звезда. Время жизни на главной последовательности приблизительно t ≈ 1010 лет · (M : M☉)−2,5: Солнце живёт около 10 млрд лет, звезда в 10 масс Солнца — лишь несколько десятков миллионов лет.
- Галактика
Галактика — гравитационно связанная система из звёзд, межзвёздного газа и пыли и тёмной материи. Наша Галактика (Млечный Путь) — спиральная: плоский диск диаметром около 100 000 световых лет с перемычкой и спиральными рукавами, в ней 100–400 млрд звёзд.
- Закон Хаббла
Скорость удаления галактики пропорциональна расстоянию до неё: v = H · r. Постоянная Хаббла H ≈ 70 км/с на мегапарсек (1 Мпк = 106 пк ≈ 3,26 млн св. лет).
Звёзды и Вселенная в таблице
| Раздел | Главные законы и формулы |
|---|---|
| магнитное поле | FA = B · I · l · sin α; FЛ = |q| · v · B · sin α; r = m · v : (|q| · B) |
| индукция | Φ = B · S · cos α; ℰ = −N · ΔΦ : Δt; ℰ = B · v · l; W = L · I2 : 2 |
| колебания | x = A · cos(ω · t + φ0); T = 2π · √(m : k), 2π · √(l : g), 2π · √(L · C) |
| переменный ток | I = Im : √2; U1 : U2 = N1 : N2; Pпот = (P : U)2 · R |
| волны | v = λ · ν; Δ = k · λ; c = 3 · 108 м/с |
| оптика | n1 · sin α = n2 · sin γ; 1 : F = 1 : d + 1 : f; d · sin φ = k · λ |
| СТО | Δt = γ · Δt0; l = l0 : γ; E0 = m · c2 |
| кванты | E = h · ν; h · ν = Aвых + Eк; λ = h : (m · v); h · ν = Ek − En |
| ядро | Eсв = Δm · c2; N = N0 · 2−t : T; сохранение A и Z |
| астрофизика | T2 = a3; L ∝ R2 · T4; v = H · r |
Пример с ответом
Условие. На какие длины волн приходятся максимумы излучения Бетельгейзе (3500 К) и Сириуса (9900 К)?
Ответ. ≈ 830 нм и ≈ 290 нм.
2 шага с пояснениями — в полном тренажёре, в уроке «Звёзды и их характеристики».
Открыть разбор →Частые ошибки
-
Ошибка 1В быту «красный» — горячий, но у звёзд наоборот: красные — самые холодные (около 3000 К), голубые — самые горячие.
-
Ошибка 2Яркая на небе звезда может быть просто близкой. Светимость — истинная мощность излучения; чтобы её найти, нужно знать расстояние.
-
Ошибка 3Топлива больше, но тратят они его несравнимо быстрее: время жизни ∝ M−2,5. Самые массивные звёзды живут миллионы лет, красные карлики — триллионы.
Физика · 11 класс
Что внутри темы
- Урок 1Звёзды и их характеристики
- Урок 2Эволюция звёзд
- Урок 3Млечный Путь и другие галактики
- Урок 4Расширение Вселенной
- Урок 5Проверь себя: физика 11 класса
В полном тренажёре — 5 уроков с теорией и чертежами, задания 3 уровней, подсказки и разбор каждой задачи.
Чему научится ученик
- Связывать цвет звезды с температурой
- Находить место звезды на диаграмме Герцшпрунга — Рассела
- Описывать путь звезды от рождения до конечной стадии
- Описывать строение Млечного Пути и типы галактик
- Применять закон Хаббла v = H · r
- Объяснять, что такое реликтовое излучение и тёмная материя
Ключевые понятия:звездасветимостьспектральный классдиаграмма Герцшпрунга — Расселаглавная последовательностькрасный гигантбелый карликсверхноваянейтронная звездачёрная дырагалактикаМлечный Путьзакон ХабблаБольшой взрывреликтовое излучениетёмная материятёмная энергия
Что требует школьная программа
Описывать физические характеристики звёзд (светимость, температура, цвет, масса, радиус); пользоваться диаграммой Герцшпрунга — Рассела; описывать эволюцию звёзд и её конечные стадии; описывать нашу Галактику и другие галактики; применять закон Хаббла; описывать Большой взрыв, реликтовое излучение и нерешённые проблемы астрофизики.
Что повторить перед темой
Солнечная системаФизика, 11 класс
Физика, 11 классВопросы
Звёзды и Вселенная · 11 классВ каком классе проходят тему «Звёзды и Вселенная»?
В 11 классе, предмет «Физика».
Что повторить перед этой темой?
Солнечная система (11 класс).
Что можно решить бесплатно?
Несколько задач прямо на этой странице. Подсказки, пошаговые решения и задания всех уровней — в полном тренажёре, первые 14 дней бесплатно.
Все темы 11 класса и отчёт для родителя
Первые 14 дней полный тренажёр бесплатно.
