Logo ZadaniazMatur.plZadaniazMatur.pl
Zadanie 17. Matura CKE Czerwiec 2018
Pierwszą planetę obcą, pozasłoneczną, odkrył polski radioastronom Aleksander Wolszczan w 1991 r. Krąży ona wokół pulsara, a więc gwiazdy neutronowej emitującej z niezwykłą regularnością pulsy promieniowania. Gdy pulsar ma planetarnego towarzysza, regularność pulsów zostaje zaburzona. Na podstawie tych zaburzeń można bardzo dokładnie określić, jak duża jest planeta i w jakiej znajduje się odległości od gwiazdy. Problem w tym, że pulsarów jest w kosmosie mało. Nie mogą być więc „platformą” do poszukiwania planet na dużą skalę. Opracowano więc kilka innych metod, które wykorzystuje się obecnie do poszukiwania obcych światów.
Jedną z nich jest spektroskopia, która bada prędkości radialne gwiazd. Prędkość radialna mierzona jest w kierunku obserwacji, czyli wzdłuż prostej gwiazda – obserwator. Prędkość radialna gwiazdy zmienia się, gdy ma ona orbitującego towarzysza, w tym przypadku – planetę, który wpływa na nią grawitacyjnie. Gwiazda wówczas lekko oddala się od obserwatora i przybliża do niego. Gdy się oddala, to linie widmowe gwiazdy przesuwają się wtedy w kierunku większych długości fal. Odwrotnie jest w przypadku, gdy gwiazda się przybliża. Badania prędkości radialnych były dotychczas najczęściej stosowane już w obserwacjach prowadzonych z Ziemi. Kłopot z tą metodą jest taki, że im mniejszy towarzysz gwiazdy, tym mniej na nią wpływa i tym trudniej zbadać jej prędkości radialne.
Małych planet, typu ziemskiego, tym sposobem raczej się nie znajdzie. Dlatego łowcy obcych planet wykorzystują jeszcze inną metodę, zwaną tranzytem. Gdy planetarny towarzysz gwiazdy przesuwa się na tle jej tarczy, wywołuje okresowe jej pociemnienie (zabiera część jej promieniowania). Analizując jego intensywność i czas trwania, można obliczyć promień planety i okres jej obiegu. Oczywiście i ta metoda ma swoje ograniczenia. Najlepiej wykrywa się za jej pomocą duże planety, okrążające stosunkowo małe gwiazdy.
Na podstawie: Przemek Berg, Tysiące światów, „Wiedza i Życie” nr 5, 2014.
Zadanie 17.1.(0 - 2)
Fale elektromagnetyczne i optyka
Zadanie 17.1. (0–2)
Metoda wyznaczania prędkości radialnej opisana w tekście opiera się na efekcie Dopplera. W tym przypadku jest to efekt Dopplera dla fali elektromagnetycznej, który jest analogiczny do efektu Dopplera dla fali mechanicznej, lecz opisany nieco innymi wzorami. Na podstawie tego efektu, jeżeli zna się prędkość rozchodzenia fali emitowanej z poruszającego się źródła, która to prędkość fali nie zależy od ruchu źródła, oraz zmierzy się zależne od ruchu źródła pewne wielkości, można wyznaczyć prędkość źródła w kierunku obserwacji.
Zapisz dwie wielkości, które należy znać – oprócz prędkości światła – aby wyznaczyć prędkość radialną źródła fali elektromagnetycznej. Przedstaw krótko związek tych wielkości z ruchem źródła fali względem obserwatora.
#efekt Dopplera#fale elektromagnetyczne#prędkość radialna#astronomia
Zadanie 17.2.(0 - 1)
Grawitacja i astronomia
Zadanie 17.2. (0–1)
Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.Gdy gwiazda oddala się od obserwatora, linie widmowe światła widzialnego gwiazdy przesuwają się ku fioletowi.PF
2.Gdy gwiazda zbliża się do obserwatora, linie widmowe gwiazdy przesuwają się w kierunku mniejszych częstotliwości.PF
3.Wartość siły grawitacji, z jaką mała planeta działa na gwiazdę, jest równa wartości siły grawitacji, z jaką ta gwiazda działa na planetę.PF
#efekt Dopplera#prawo grawitacji#zjawiska astronomiczne
Zadanie 17.3.(0 - 1)
Grawitacja i astronomia
Zadanie 17.3. (0–1)
W metodzie spektroskopii łatwiej jest badać prędkości radialne gwiazdy, gdy ma ona planetarnego towarzysza o stosunkowo dużej masie.
Wyjaśnij, dlaczego stosunkowo duża masa planety ułatwia badanie prędkości radialnej gwiazdy.
#efekt Dopplera#środek masy#spektroskopia#prędkość radialna
Zadanie 17.4.(0 - 1)
Grawitacja i astronomia
Zadanie 17.4. (0–1)
W metodzie tranzytu o obecności planety obiegającej badaną gwiazdę pozwala wnioskować pewna obserwacja.
Napisz, jakie zjawiska i związane z nimi wielkości fizyczne są bezpośrednio obserwowane w metodzie tranzytu i co na ich podstawie można wywnioskować.
#tranzyt astronomiczny#obserwacje astronomiczne#jasność gwiazdy#planety pozasłoneczne

Zobacz również podobne zadania

Matura CKE Grudzień 2013
0 - 1 pkt
Zadanie 9. (0–1)
Termometr laboratoryjny mierzący temperatury w zakresie od −10 ∘C-10 ^\circ\text{C} do 50 ∘C50 ^\circ\text{C} położono na stoliku pompy próżniowej, ale nie przykrywano kloszem (jak na rysunku).[img1]Po ustaleniu równowagi termodynamicznej słupek rtęci wskazał temperaturę 25 ∘C25 ^\circ\text{C}. Następnie stolik z termometrem nakryto kloszem w sposób nienaruszający stanu równowagi termodynamicznej w układzie i bardzo powoli wypompowano powietrze spod klosza.
Spośród podanych poniżej zaznacz wszystkie poprawne informacje wpisując znak X w puste kratki.
25 ∘C25 ^\circ\text{C} była temperaturą
P F
Po nakryciu kloszem stolika z termometrem wskazanie termometru
.........................
Zobacz pełne zadanie →
Matura CKE Grudzień 2013
0 - 1 pkt
Zadanie 14. (0–1)
Rozważ dwa układy drgające przedstawione na rysunku. Wszystkie sprężyny są identyczne, a masy ciężarków – równe. Jeśli ciężarki zostaną wprawione w drgania, to okres drgań ciężarka na pojedynczej sprężynie wynosi T1T_1, a okres drgań ciężarka w układzie z dwoma sprężynami wynosi T2T_2.[img1]Poniżej zapisano relacje pomiędzy okresami drgań ciężarków.
Wybierz i otocz kółkiem prawidłową odpowiedź.
Zobacz pełne zadanie →
Matura Operon Listopad 2018
0 - 4 pkt
Zadanie 13.
Płaska ramka z drutu z wpiętym amperomierzem została umieszczona w zmiennym polu magnetycznym prostopadle do linii sił. Powierzchnia ramki wynosi 400 cm2400 \text{cm}^2, a jej opór (wraz z amperomierzem) to 0,05 Ω0,05 \Omega. Wartości natężenia prądu wskazywane przez amperomierz przedstawiono na wykresie.[img1]Sporządź wykres zależności indukcji pola magnetycznego przenikającego przez ramkę od czasu. Wartość początkowa indukcji wynosi 0.

Zobacz pełne zadanie →

Chcesz zobaczyć więcej rozwiązań z przedmiotu Fizyka Rozszerzona?

Załóż darmowe konto, by uzyskać nielimitowany, wygodny dostęp do odpowiedzi do wszystkich zadań maturalnych!

Załóż darmowe konto