Задание 18 ЕГЭ по физике · задача F49E67
На рисунке представлена диаграмма Герцшпрунга – Рессела. Выберите все верные утверждения о звёздах.
| 1) | Средняя плотность сверхгигантов существенно больше средней плотности белых карликов. | |
| 2) | «Жизненный цикл» звезды спектрального класса G главной последовательности более длительный, чем звезды спектрального класса B главной последовательности. | |
| 3) | Средняя плотность гигантов существенно меньше средней плотности белых карликов. | |
| 4) | Чем ниже температура поверхности звезды, тем меньше её абсолютная звёздная величина. | |
| 5) | Для главной последовательности светимость звёзд спектрального класса G ниже светимости звёзд спектрального класса B . |
Показать ответ и разбор
Ответ: 235 (верны: 2, 3, 5)
Разбор
Привет! Давай разберёмся с этой задачей по астрофизике. Диаграмма Герцшпрунга — Рассела может выглядеть пугающе из-за обилия информации, но на самом деле это просто удобная «карта» звёздного неба, где звёзды распределены по температуре (или спектральному классу) и светимости. Главное — внимательно читать график и помнить пару базовых фактов о звёздах.
Давай проверим каждое утверждение по порядку:
1) Средняя плотность сверхгигантов существенно больше средней плотности белых карликов.
Это неверно. Сверхгиганты — это огромные, «раздутые» звёзды с очень низкой плотностью (часто меньше плотности воздуха!). А белые карлики — это «огарки» звёзд, они размером с Землю, но массой с Солнце, поэтому их плотность колоссальна. Значит, плотность сверхгигантов меньше, а не больше.
2) «Жизненный цикл» звезды спектрального класса G главной последовательности более длительный, чем звезды спектрального класса B главной последовательности.
Это верное утверждение. Звёзды класса B (горячие, голубые, массивные) сжигают своё топливо очень быстро, их жизнь коротка (миллионы лет). Звёзды класса G (как наше Солнце, жёлтые, менее массивные) расходуют топливо экономнее и живут миллиарды лет.
3) Средняя плотность гигантов существенно меньше средней плотности белых карликов.
Это верно. Как мы уже обсуждали в первом пункте, гиганты — большие и разреженные, а белые карлики — маленькие и невероятно плотные.
4) Чем ниже температура поверхности звезды, тем меньше её абсолютная звёздная величина.
Здесь нужно быть очень внимательным с терминологией! Абсолютная звёздная величина ($M$) связана со светимостью: чем ярче звезда (больше светимость), тем меньше (или даже отрицательнее) её звёздная величина. Посмотрим на диаграмму: при движении вправо (температура падает) светимость на главной последовательности падает, а значит, абсолютная звёздная величина растёт (становится больше положительной). Утверждение неверно.
5) Для главной последовательности светимость звёзд спектрального класса G ниже светимости звёзд спектрального класса B.
Смотрим на диаграмму. Класс B находится левее (горячее), и линия главной последовательности там идёт высоко вверх (высокая светимость). Класс G находится правее, и линия там ниже. Значит, светимость звёзд класса G действительно ниже. Утверждение верно.
Итак, правильные утверждения: 2, 3 и 5. Ты отлично справишься с такими заданиями, главное — не торопиться и аккуратно сверяться с графиком и логикой!
Давай проверим каждое утверждение по порядку:
1) Средняя плотность сверхгигантов существенно больше средней плотности белых карликов.
Это неверно. Сверхгиганты — это огромные, «раздутые» звёзды с очень низкой плотностью (часто меньше плотности воздуха!). А белые карлики — это «огарки» звёзд, они размером с Землю, но массой с Солнце, поэтому их плотность колоссальна. Значит, плотность сверхгигантов меньше, а не больше.
2) «Жизненный цикл» звезды спектрального класса G главной последовательности более длительный, чем звезды спектрального класса B главной последовательности.
Это верное утверждение. Звёзды класса B (горячие, голубые, массивные) сжигают своё топливо очень быстро, их жизнь коротка (миллионы лет). Звёзды класса G (как наше Солнце, жёлтые, менее массивные) расходуют топливо экономнее и живут миллиарды лет.
3) Средняя плотность гигантов существенно меньше средней плотности белых карликов.
Это верно. Как мы уже обсуждали в первом пункте, гиганты — большие и разреженные, а белые карлики — маленькие и невероятно плотные.
4) Чем ниже температура поверхности звезды, тем меньше её абсолютная звёздная величина.
Здесь нужно быть очень внимательным с терминологией! Абсолютная звёздная величина ($M$) связана со светимостью: чем ярче звезда (больше светимость), тем меньше (или даже отрицательнее) её звёздная величина. Посмотрим на диаграмму: при движении вправо (температура падает) светимость на главной последовательности падает, а значит, абсолютная звёздная величина растёт (становится больше положительной). Утверждение неверно.
5) Для главной последовательности светимость звёзд спектрального класса G ниже светимости звёзд спектрального класса B.
Смотрим на диаграмму. Класс B находится левее (горячее), и линия главной последовательности там идёт высоко вверх (высокая светимость). Класс G находится правее, и линия там ниже. Значит, светимость звёзд класса G действительно ниже. Утверждение верно.
Итак, правильные утверждения: 2, 3 и 5. Ты отлично справишься с такими заданиями, главное — не торопиться и аккуратно сверяться с графиком и логикой!