Совет 1: Каковы размер и масса Солнца

Солнце - звезда Солнечной системы, вокруг которой вращаются все входящие в нее планеты. При этом по сравнению с планетой Земля размеры и массу Солнца можно без преувеличения назвать колоссальными.

Содержание статьи

Каковы размер и масса Солнца

Размер Солнца


Солнце представляет собой звезду, температура на поверхности которой достигает нескольких тысяч градусов, поэтому ее свет, даже пройдя огромное расстояние до Земли, остается слишком ярким для того, чтобы на Солнце можно было посмотреть невооруженным глазом.

Поэтому размеры и форму Солнца обыкновенному человеку оценить достаточно трудно. Вместе с тем, ученые-астрономы установили, что Солнце представляет собой шар, имеющий практически правильную форму. Поэтому для оценки размеров Солнца можно пользоваться стандартными показателями, используемыми для измерения размеров окружности.

Так, диаметр Солнца составляет 1,392 миллиона километров. Для сравнения, диаметр Земли составляет лишь 12 742 километра: таким образом, по этому показателю размер Солнца превышает размер нашей планеты в 109 раз. При этом окружность Солнца по экватору достигает 4,37 миллиона километров, тогда как для Земли это показатель равен лишь 40 000 километров, в этом измерении размеры Солнца оказываются больше, чем размеры нашей планеты, в то же количество раз.

Вместе с тем, благодаря огромной температуре на поверхности Солнца, которая составляет почти 6 тысяч градусов, его размер постепенно уменьшается. Ученые, занимающиеся исследованиями солнечной активности, утверждают, что Солнце в течение каждого часа сокращается в диаметре на 1 метр. Таким образом, предполагают они, сто лет назад диаметр Солнца был приблизительно на 870 километров больше, чем в настоящее время.

Масса Солнца


Масса Солнца отличается от массы планеты Земля еще более значительно. Так, по утверждениям астрономов, в данный момент масса Солнца составляет порядка 1,9891*10^30 килограммов. При этом масса Земли составляет только 5,9726*10^24 килограммов. Таким образом, Солнце оказывается тяжелее Земли почти в 333 тысячи раз.

Вместе с тем, благодаря высокой температуре на поверхности Солнца, большинство составляющих его веществ находятся в газообразном состоянии, а значит, обладают достаточно низкой плотностью. Так, 73% состава этой звезды приходятся на водород, а оставшаяся часть - на гелий, занимающий в ее составе порядка 1/4, и другие газы. Поэтому несмотря на то, что объем Солнца превышает соответствующий показатель для Земли более чем в 1,3 миллиона раз, плотность этой звезды все же ниже, чем у нашей планеты. Так, плотность Земли составляет порядка 5,5 г/см³, тогда как плотность Солнца - около 1,4 г/см³: таким образом, эти показатели различаются примерно в 4 раза.

Совет 2 : Как найти массу солнца

Математика и физика, возможно, самые удивительные науки из доступных человеку. Описывая мир через вполне определенные и поддающиеся расчету законы, ученые могут «на кончике пера» получить значения, измерить которые, на первый взгляд, кажется невозможным.
Как найти массу солнца
Инструкция
1
Один из базовых законов физики – закон всемирного тяготения. Он гласит, что все тела во вселенной притягиваются друг к другу с силой, равной F=G*m1*m2/r^2. При этом G является определенной константой (будет указана непосредственно во время расчета), m1 и m2 означают массы тел, а r –расстояние между ними.
2
Массу Земли можно вычислить на основе эксперимента. При помощи маятника и секундомера можно рассчитать ускорение свободного падения g (шаг будет опущен за несущественностью), равное 10 м/c^2. Согласно второму закону Ньютона F можно представить как m*a. Поэтому, для тела, притягивающегося к Земле: m2*a2=G*m1*m2/r^2, где m2 – масса тела, m1 – масса Земли, a2=g. После преобразований (сокращения m2 в обеих частях, переноса m1 влево, а a2 - вправо) уравнение примет следующий вид: m1=(ar)^2/G. Подстановка значений дает m1=6*10^27
3
Расчет массы Луны опирается на правило: расстояния от тел до центра масс системы обратно пропорциональны массам тел. Известно, что Земля и Луна обращаются вокруг некоторой точки (Цм), причем расстояния от центров планет до этой точки относятся как 1/81,3. Отсюда Мл=Мз/81,3=7.35*10^25.
4
Дальнейшие вычисления опираются на 3-ий закон Кепплера, согласно которому (T1/T2)^2*(M1+Mc)/(M2+Mc)=(L1/L2)^3, где T – период обращения небесного тела вокруг Солнца, L – расстояние до последнего, M1, M2 и Mc – массы двух небесных тел и звезды, соответственно. Составив уравнения для двух систем (земля+луна – солнце / земля - луна) можно увидеть, что одна часть уравнения получается общей, а значит, вторые можно приравнять.
5
Расчетной формулой в наиболее общем виде является Lз^3/(Tз^2*(Mc+Мз)=Lл^3/(Tл^2*(Mз+Мл). Массы небесных тел были вычислены теоретически, периоды обращения находятся практически, для расчета L используются объемные математические исчисления либо практические методы. После упрощения и подстановки необходимых значений уравнение примет вид: Мс/Мз+Мл=329.390. Отсюда Мс=3,3*10^33.
Совет полезен?
Поиск
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500