Zadanie: Matura CKE Maj 2010 (Fizyka Rozszerzona)

Question

Zadanie 5. Satelita GLAST (10 pkt)
GLAST (Gamma-ray Large Area Space Telescope) jest kosmicznym obserwatorium promieniowania gamma. Krąży po kołowej orbicie okołoziemskiej o promieniu $6920\ 	ext{km}$ z prędkością około $7,6\ 	ext{km/s}$. Obserwatorium ma masę około $4300\ 	ext{kg}$ i jest wyposażone w akumulatory oraz dwa panele baterii słonecznych o mocy około $3120\ 	ext{W}$.
Najważniejszym instrumentem satelity jest teleskop LAT, który może rejestrować co $10\ \mu	ext{s}$ pojedyncze fotony o energiach w zakresie od $20\ 	ext{MeV}$ do $300\ 	ext{GeV}$. W jego wnętrzu znajdują się warstwy folii wolframowej, w której, w wyniku absorpcji fotonu, powstaje elektron i pozyton. Tory tych cząstek śledzone są za pomocą detektorów krzemowych. Cząstki oddają swoją energię w kalorymetrze, co umożliwia pomiar energii fotonu.
Na podstawie: „Świat Nauki” I/2008 oraz http://fermi.gsfc.nasa.gov/ Pytanie 1: Zadanie 5.1 (2 pkt) 
Zapisz nazwy dwóch zasad zachowania, jakie są spełnione podczas rejestrowania fotonów.
1. [luka1]
2. [luka2] Pytanie 2: Zadanie 5.2 (2 pkt)
Określ prawdziwość zdań, wpisując w odpowiednich miejscach wyraz: prawda lub fałsz.
[prawda_falsz1] Pytanie 3: Zadanie 5.3 (1 pkt)
Oblicz maksymalną liczbę fotonów, jaka może być zarejestrowana w ciągu jednej sekundy przez teleskop LAT.
[odp_otwarta1] Pytanie 4: Zadanie 5.4 (2 pkt) 
Oblicz największą długość fali odpowiadającą fotonom rejestrowanych w teleskopie.
W obliczeniach przyjmij, że $1\ 	ext{eV} = 1,6 \cdot 10^{-19}\ 	ext{J}$.
[odp_otwarta1] Pytanie 5: Zadanie 5.5 (1 pkt)
Oblicz okres obiegu satelity GLAST wokół Ziemi.
[odp_otwarta1] Pytanie 6: Zadanie 5.6 (1 pkt)
Zapisz nazwę urządzenia, które dostarcza energii elektrycznej do urządzeń satelity podczas przebywania satelity w cieniu Ziemi.
[luka1] Pytanie 7: Zadanie 5.7 (1 pkt)
Wyjaśnij pojęcie czarna dziura.
[odp_otwarta1]

Instytut Maturalny · Accepted Answer

Odpowiedź 1: zasada zachowania ładunku, zasada zachowania energii, zasada zachowania pędu Odpowiedź 2: 1. prawda, 2. fałsz Odpowiedź 3: $n \approx 10^{5}$ Odpowiedź 4: $\lambda \approx 0,62 \cdot 10^{-13} 	ext{ m}$ Odpowiedź 5: $T \approx 5700 	ext{ s}$ Odpowiedź 6: akumulator

Zobacz również podobne zadania

Chcesz zobaczyć więcej rozwiązań z przedmiotu Fizyka Rozszerzona?

1.	Pomiar energii wydzielonej w kalorymetrze umożliwia wyznaczenie długości fali fotonu $\gamma$ rejestrowanego w teleskopie LAT.	P	F
2.	Teleskop LAT umożliwia śledzenie torów fotonów przy pomocy detektorów krzemowych.	P	F