Задание №24 ЕГЭ по физике. Основные формулы раздела астрономии

Астрономия — один из разделов физики. Она изучает космические тела и объекты: планеты, звезды, астероиды. В школе эту тему практически не рассматривают, хотя в ЕГЭ она встречается. Формулы по астрономии — это задание 24 из итоговой аттестации. Для его выполнения нужно анализировать таблицы с информацией о небесных телах, а также проводить некоторые расчеты. Если вам интересна эта тема, и вы хотите подготовиться к экзамену лучше, подумайте о посещении курсов. На них, помимо других разделов, разбираются небесные тела. А в статье мы дадим краткую теорию, перечислим формулы по астрономии для физики. 

Теория

Теоретические вопросы и формулы по астрономии для ЕГЭ можно разделить на 4 группы: 

• звезды;
• планеты Солнечной системы;
• спутники;
• остальные тела: кометы, астероиды.

Формул по теме «Звезды» нет. Для решения заданий нужно уметь пользоваться диаграммой Герцшпрунга-Расселла, показывающей классификацию небесных тел. Для этого разберитесь в светимости, температуре, спектральных классах. 

Планеты и спутники

Планеты и спутники Солнечной системы представляют собой шарообразные тела. К ним применимы многие формулы из геометрии. Одно из таких выражений — объем V = 4/3 • πR³ = πd³ / 6. Зная среднюю плотность небесного тела, можно вычислить ее массу m = 4/3 • ρπR³ = ρπd³ / 6. Еще одно важное определение — первая космическая скорость. При ее достижении небесное тело приобретает круговую орбиту и становится спутником. Если тело приобретет вторую космическую скорость, оно победит силу гравитационного притяжения, сможет покинуть свою орбиту и улететь в пространство на бесконечность. Важная характеристика — период вращения, показывающий отношение радиуса планеты к ее скорости. Период вращения определяет длительность суток или года.

Астероиды и другие тела

Астероиды движутся по эллиптическим орбитам. Из-за вытянутости траектории они то приближаются к Солнцу, то удаляются от него. В астрономии и математике «вытянутость» называется эксцентриситетом. Для расчета этой величины нужно знать размеры полуосей. Большая — расстояние от центра до самой дальней точки. Малая — до самой ближней. Эксцентриситет рассчитывается в астрономии формулой Кеплера: .

Формулы

В этом разделе рассмотрим астрономические формулы с объяснениями: 

• период вращения планеты: . R — радиус, v — скорость вращения;
• частота вращения: ;
• линейная скорость вращения: ,  — угловая скорость;
• угловая скорость: ;
• центростремительное ускорение: ;
• первая космическая скорость: . G — гравитационная постоянная, M — масса планеты, h — высота над поверхностью планеты;
• вторая космическая скорость: ;
• первый закон Кеплера (эксцентриситет): . a — большая полуось, b — малая полуось;
• третий закон Кеплера: . T — периоды вращения, a — большие полуоси;
• ускорение свободного падения: ;
• закон Хаббла (скорость удаления галактик и звезд): v=RH. R — расстояние до объекта, H — постоянная Хаббла. 

Мы разобрали основные формулы для 24 задания ЕГЭ по физике, немного коснулись теоретического материала. Обязательно выучите уравнения из статьи — они пригодятся при решении задач. Чтобы выполнять номер без ошибок, не забывайте практиковаться. Примеры заданий можно найти на ФИПИ и Решу.ЕГЭ. Если решать задачи самостоятельно не получается, запишитесь на курсы подготовки к ЕГЭ. Там с вами разберут все сложные моменты. Мы уверены — вы справитесь и наберете высокие баллы на экзамене!