Fizika va astronomiya

Nazorat savollari:

1. 
   Uzluksiz ta’limda baholash tizimlarini tushuntiring.
   
2. 
   Astronomiyada masala yechishning ahamiyati qanday?
   
3. 
   Masala yechish shartlarini ta’riflang.
   
4. 
   Qanday turdagi masalalarni bilasiz?
   

16-§. Amaliy mashg‘ulotlarda masalalar yechish
va vazifalar berish





A
76. 1-rasm. Osmon jismining burchak kattaligini aniqlash.
maliy mashg‘ulotlarda masalalar yechishni Quyoshning asosiy fizik parametrlarini hisoblash misolida ko'rib chiqaylik:

1) Quyoshning burchak va chiziqiy о 'Ichamlari.

Osmon jismining burchakiy kattaligi deb kuzatuvchidan uning qarama-qarshi chega- ralari tomon o‘tkazilgan to‘g‘ri chiziqlar ora- sidagi a burchak, Quyoshning ko‘rinma bur­chakiy diametri yil davomida «32 35 (dekabr- ni oxirida) dan 31’31» (iyulni boshi)ga qadar o'zgarib turadi. Bu o‘zgarish Yemi Quyosh atrofida elliptik orbita bo‘ylab aylanishi bilan bog‘liq.




D
16.2-rasm. Yerni Quyosh atrofida elliptik orbita bo‘ylab aylanishi.
ekabming oxirida Yer Quyoshga o‘rta- cha (149,6-IO⁶) qaraganda biroz yaqinlashadi, iyunning oxirida esa uzoqlashadi. Quyoshning sutkaviy paralaksi 1 astronomik birlik (149,6- 10⁶km) maso- fada r₀=8"794.

Quyoshning para­laksi yil davomida 8"944 (dekabr oxiri- da)dan 8''649 (iyun oxiri) gacha o‘zga- radi. Quyoshning radiusini hisoblash uchun kuzatish ku-
iii lining burchakiy diametrini (a) va paralaksni (ro) o‘lchash kcrak. a-burchak o‘lchagich asbob yordamida o‘lchanadi r₀- ni o'lchash ancha murakkab jarayon va uni kuzatish vaqtida Г iiiii ib bo‘lmaydi. r₀- ni astronomik kalendardan olish mumkin vii uni Quyoshdan qaralganda Yer radiusini ko‘rinma burchakiy knltaligini ifodalaydj.

In i ni\ni raruluktik или/ bilan ntasofani aniqlash.

16 l-niMiulan и Quyoshning burchakiy radiusi, a-Yer bilan Quyosh orasidagi masofa R® R_Q- Ycming va Quyoshning chi- ziqiy radiuslari.


R^a=tga. R₀=atga


(1)

1. 
   ) formula yordamida Quyoshning chiziqiy radiusini hisoblab topnuiiz. .S'₍, //■/■' Quyosh shari sirtining gazida V_o=4/3pR₀ - (Juyir.h .liarinini', hajmi Quyosh gardishi markazi yaqinida 1 (bir yoy «ckundi) gii mos keladigan masofa L=atga/a”(a ni qiymati o'lchangan).
   

Quyosh massasini va mexanik ко ‘rsatgichlarini hisoblashda Kepler qonunlarini qo'llash. Osmon jismlarining massasi Kepleming 3 (umumlashtrilgan) qonuniga asosan hisoblab topiladi

.Buning uchun bir-biri bilan tortishish kuchlari orqali bog‘langan ikkita dinamik sistema qaraladi. Masalan, Yer va Quyosh yoki Yer va Oy.

Yeming Quyosh atrofida aylanishi orbitasi elementlari: Ai- katta yarim o‘q, T^-aylanish davri bo‘lsa Oyning Yer atrofida aylanish orbita elementlar. A₂ - katta yarim o‘qi, T₂ - aylanish davri bo‘Isa, u holda m_o,m_om, Quyosh, Yer va oy massalari orbita elementlari bilan quyidagicha bog‘langan

7;²(m₀+m_oy) a*₂




m
va
,

1Л* ».

m„





m₉



Quyosh massasini nisbati hisoblab topiladi.

2. 
   Yer massasini o'lchash. Yer massasi uning sirtida og‘irlik kuchini tezlanishini belgilaydi:
   

(3)

g-maxsus asbob (gravimetr) yordamida o‘lchanadi va u matematik mayatnikning tebranish davri T va uzunligi bilan bog‘liq.


(3)dan

Су


Л^=6370Ы; g = 9.8m/№ (4)

2. 
   Quyosh massasini va mexanik ко ‘rsatkichlarini hisoblash. t>smon jisminmg massasi lining rivojlanishini belgilaydi, chunki massa yoritqichning tortish maydonini, ya’ni siqilish darajasini, zichligini, bosimini va nihoyat temperaturasini belgilaydi. Quyoshning massasi (2) dan
   

=
(5)
(—

a₂ Т_г

2. 
   ) dan Щ>_е- ni hisoblaymiz va uni (5) ga qo‘yamiz va Quyosh tnassasini hisoblaymiz. Quyosh yuzida og'irlik kuchining tezlanishi:
   

(6)

Quyoshdan o'rtacha modda zichligi

( 7)

Quyosh yuzida parabolik tezlik.






(8)




Parobalik tezlik. Quyosh gazidan zarralami atrof fazoga soihilib ketish darajasini belgilaydi. Agar zarraning kinetik (hnrakat) tczligini

^kin

u tortishish maydonini tark etadi.

Quyoshning o‘q atrofida aylanishi. Quyosh o‘z o‘qi atrofida aylanadi. Uni Quyosh yuzadagi dog‘larni siljishidan aniqlash mumkin. Quyoshning o‘q atrofida aylanishi uning ekvatorida tez, qutblari yaqinida sekin.

4. Quyoshning energetik ko'rsatkichlarini chiqarish. Quyosh barcha tomonga, shu jumladan Yer tomonga nur sochadi. Bu nuriy energiya Yer bilan Quyosh orasidagi kosmik fazodan o‘tganda juda oz miqdorda yutiladi va biroz kamayadi, biroq Yer atmosferasi orqali o'tayotgan undagi atomlar va molekulalar o₂n₂, h₂o, co₂ tomonidan yutiladi. Quyosh spektrining uzoq ultrabinafsha va rentgen nurlari qismi (A.<290 nm) Yer atmosferasining yuqori («100 km) qatlamlarida to‘la yutiladi va pastki qatlamlarga (demak, Yer yuziga ham) o‘tmaydi. Uzoq infraqizil (X>1000 nm) qisman yutiladi. Yutilgan nuriy energiya molekulalami parchalanishiga va atomlami ionlanishiga sababchi bo‘ladi, shuning uchun Yer yuzida «1000 km balandlikda temperatura 1000° - 2000° К gacha ko'tarilib ketadi. Quyoshning nuriy energiyasi yutilganda issiqlik energiyasiga aylanadi. Shu usulga asoslang. Quyoshning nuriy energiya oqimi quwati o‘lchanadi. Bunday o‘lchashlar maxsus asboblar (pirgeliometr va radiometr) yordamida bajariladi. Pirgeliometr ichiga tushayotgan Quyosh nurini to‘la yutadi va issiqlik energiyasiga aylantiradi va temperaturasi o‘lchanadi. Quwati Yeming sun’iy yo‘ldoshlariga (masalan, GOES tipidagi) o‘matilgan radiometr yordamida 1979-yildan buyon har kuni o‘lchab kelinmoqda. Bu o‘lchash natijalariga ko‘ra Yer atmosferasidan tashqarida Quyoshdan I a.b. uzoqlikda uning nurlariga tik o‘matilgan ekranni Quyosh o‘rtacha 1365Vt/m² quvvat bilan yoritadi va isitadi. Demak, radiusi a = \ab ga teng bo‘lgan sferaning (uning yuzi W). Har bir metr kvadrat yuzaga har sekundda q = 1365J energiya tushadi. Bu miqdomi sfera yuziga (W) ko‘paytirsak, Quyoshdan barcha tomonga chiqayotgan to‘la energiyani topamiz.

L_q - Q • 4®², em
Bu Quyoshning yorqinligini belgilaydi va yulduzlaming yorqinligi shu Quyosh yorqinligi birliklarida ifodalanadi.

—- yulduz yorqinligi.

L
- Quyosh shari sirtidan barcha tomonga sochilayotgan energiya quvvatini belgilaydi. Endi L_Qni Quyosh sirti yuzasiga

S
^£e


_ g_sW _fl .

S_e ~ R

_Q- bo'lsak, Quyosh sirtining yuza birligidan chiqayotgan energiya quvvatini topamiz.

Absolyut qora jismning yuza birligidan sochilayotgan to‘la energiya oqimi quvvati e = temperaturaning to‘rtinchi daraja- siga proporsional. Bu bog‘lanish Stefan-BoItsman qonuni deb ataladi.

a - doimiy miqdor. ст=5,67 10'⁵ erg/sek,sm²grad⁴=5,67-10'⁸ Vi/m²gnid⁴.

Quyoshning fnzogn sorhayotgan energiyasi lining o'zagida ro‘y brniyolgnn yadro rcaksiyasi natijasida hosil boMadi