Задание 18 ЕГЭ по физике · задача 0178B8

Тема: 4 Квантовая физика · 2 балла · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

Название астероида

Примерный радиус астероида, км

Большая полуось орбиты, а.е.

Период обращения вокруг Солнца, земных лет

Эксцентриситет орбиты e *

Масса, кг

Веста

265

2,36

3,63

0,089

3,0 · 1020

Эвномия

136

2,65

4,30

0,185

8,3 · 1018

Церера

466

2,78

4,60

0,079

8,7 · 1020

Паллада

261

2,77

4,62

0,230

3,2 · 1020

Юнона

123

2,68

4,36

0,256

2,8 · 1019

Геба

100

2,42

3,78

0,202

1,4 · 1019

Аквитания

54

2,79

4,53

0,238

1,1 · 1018

*Эксцентриситет орбиты определяется по формуле: $e = \sqrt{1 - \dfrac{b^{2}}{a^{2}}}$, где b – малая полуось,  a – большая полуось орбиты. e = 0 – окружность, 0 < e < 1 – эллипс.

Рассмотрите таблицу, содержащую характеристики некоторых астероидов Солнечной системы. Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам астероидов.

 1) 

Астероид Аквитания вращается по более «вытянутой» орбите, чем астероид Церера.

 2) 

Орбита астероида Паллада находится между орбитами Марса и Юпитера.

 3) 

Большие полуоси орбит астероидов Эвномия и Юнона примерно одинаковы, следовательно, они движутся по одной орбите друг за другом.

 4) 

Средняя плотность астероида Веста составляет примерно 300 кг/м³.

 5) 

Первая космическая скорость для спутника астероида Геба составляет более 8 км/с.

Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 12 (верны: 1, 2)

Разбор

Разберём каждое утверждение по таблице.

Утверждение 1: орбита Аквитании более вытянута, чем у Цереры. Смотрим эксцентриситет: чем он больше, тем вытянутее орбита ($e=0$ — окружность). У Аквитании $e = 0{,}238$, у Цереры $e = 0{,}079$; $0{,}238 > 0{,}079$ — верно.

Утверждение 2: орбита Паллады между орбитами Марса и Юпитера. Большая полуось Марса $\approx 1{,}52$ а.е., Юпитера $\approx 5{,}2$ а.е. У Паллады $2{,}77$ а.е. — попадает в интервал, верно.

Утверждение 3: Эвномия и Юнона движутся по одной орбите. Большие полуоси близки ($2{,}65$ и $2{,}68$ а.е.), но эксцентриситеты разные ($0{,}185$ и $0{,}256$), формы орбит отличаются — неверно.

Утверждение 4: средняя плотность Весты $\approx 300$ кг/м³. Плотность $\rho = \dfrac{M}{V}$, объём шара $V = \dfrac{4}{3}\pi R^{3}$. Масса $M = 3{,}0\cdot10^{20}$ кг, радиус $R = 265$ км $= 2{,}65\cdot10^{5}$ м.
$V \approx \dfrac{4}{3}\cdot 3{,}14\cdot(2{,}65\cdot10^{5})^{3} \approx 7{,}8\cdot10^{16}$ м³.
$\rho \approx \dfrac{3{,}0\cdot10^{20}}{7{,}8\cdot10^{16}} \approx 3800$ кг/м³ — намного больше 300, неверно.

Утверждение 5: первая космическая скорость для спутника Гебы больше 8 км/с. $v = \sqrt{\dfrac{GM}{R}}$. Для Гебы $M = 1{,}4\cdot10^{19}$ кг, $R = 100$ км $= 10^{5}$ м, $G \approx 6{,}67\cdot10^{-11}$ Н·м²/кг².
$v = \sqrt{\dfrac{6{,}67\cdot10^{-11}\cdot 1{,}4\cdot10^{19}}{10^{5}}} \approx \sqrt{9338} \approx 96$ м/с $\approx 0{,}1$ км/с — намного меньше 8, неверно.

Верные утверждения — 1 и 2.
Все задачи №18 (76)Следующая задача →
Хочешь закрепить? В тренажёре — быстрые колоды по 5 задач этого номера с баллами по правилам ЕГЭ, подсказками ИИ и разбором ошибок. Тренировать задание 18 →