Budowa i ewolucja Wszechświata poziom podstawowy Zadanie 1. (1 pkt) Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 2. Zadanie 2. (4 pkt) Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 23. Zadanie 3. 2. (1 pkt) (1 pkt) Źródło: CKE 01.2006 (PP), zad. 2. Cechy charakterystyczne ró nych typów gwiazd przedstawia si za pomoc diagramu Hertzspunga-Russella (H R). Na osiach wspó rz dnych tego diagramu od o ona jest A. temperatura powierzchni (typ widmowy) i jasno absolutna (absolutna wielko gwiazdowa). B. jasno absolutna (absolutna wielko gwiazdowa) i odleg o ci od Ziemi. C. rednica gwiazdy i temperatura jej powierzchni. D. temperatura powierzchni i odleg o ci od Ziemi. 1
Zadanie 4. 4. (1 (1 pkt) pkt) Źródło: CKE 01.2006 (PP), zad. 4. Planety w ruchu dooko a S o ca poruszaj si po orbitach b d cych A. okr gami. B. hiperbolami. C. elipsami. D. parabolami. Zadanie 5. 5. (1 (1 pkt) pkt) Zadanie 6. (1 pkt) Źródło: CKE 01.2006 (PP), zad. 6. Plamy s oneczne s ciemniejsze od reszty tarczy s onecznej, poniewa s to A. ob oki wapnia przes aniaj ce fotosfer. B. obszary ch odniejsze, ni obszary poza plamami. C. obszary po o one poni ej przeci tnej powierzchni fotosfery (lokalne depresje) i pada na nie cie. D. obszary, których widmo zawiera wyj tkowo du o absorpcyjnych linii wodoru. Zadanie 6. 8. (1 pkt) (1 pkt) Źródło: CKE 01.2006 (PP), zad. 8. Zjawisko za mienia S o ca mo e powsta wówczas, gdy A. okresowo zmaleje jasno S o ca. B. Ksi yc przecina orbit Ziemi. C. Ksi yc znajduje si mi dzy Ziemi i S o cem. D. Ziemia znajduje si mi dzy Ksi ycem i S o cem. Zadanie 7. (2 pkt) Źródło: CKE 01.2006 (PP), zad. 17. S o ce wypromieniowuje w ci gu 1 sekundy oko o 4 10 26 J energii. Oblicz, o ile w wyniku tej emisji zmniejsza si masa S o ca. Zadanie 8. (1 pkt) Źródło: CKE 05.2006 (PP), zad. 7. Energia elektromagnetyczna emitowana z powierzchni S o ca powstaje w jego wn trzu w procesie A. syntezy lekkich j der atomowych. B. rozszczepienia ci kich j der atomowych. C. syntezy zwi zków chemicznych. D. rozpadu zwi zków chemicznych. 2
Zadanie 9. (4 pkt) Źródło: CKE 11.2006 (PP), zad. 24. Poni ej przedstawiono diagram H R (diagram H R, Hertzsprunga Russella). Na osi pionowej od o ono stosunek mocy promieniowania gwiazdy L do mocy promieniowania S o ca L, natomiast na osi poziomej typ widmowy gwiazdy, który zale y od temperatury gwiazdy. Ten sam typ widmowy oznacza tak sam temperatur na powierzchni gwiazdy. Moc promieniowania, czyli ilo energii wysy anej w jednostce czasu, zale y od temperatury i jest proporcjonalna do pola powierzchni gwiazdy. Na diagramie cyfr 1 oznaczono po o enie S o ca, cyfr 2 gwiazd nale c do kategorii nadolbrzymów, a cyfr 3 gwiazd typu bia y karze. Z tego diagramu wynika, e na przyk ad gwiazda 2 maj c tak sam temperatur na powierzchni jak S o ce wysy a 10 6 razy wi cej energii ni S o ce. L L 10 6 C 2 10 4 10 2 1 A 1 B 10-2 10-4 D 3 O B A F G K M typ widmowy Na podstawie podanych informacji: Zadanie 24.1. (29.1 pkt) (2 pkt) Wyka, e promie gwiazdy 2 jest 10 3 z zale no ci S kuli = 4 R 2. razy wi kszy ni promie S o ca. Skorzystaj 3
Zadanie 24.2. (29.2 pkt) (2 pkt) Przeanalizuj wykres H R porównuj c gwiazd 3 ze S o cem pod wzgl dem temperatury jej powierzchni i promienia. Zapisz informacje o temperaturze i promieniu (w porównaniu ze S o cem). 1. Temperatura powierzchni gwiazdy 3:...... 2. Promie gwiazdy 3:...... Zadanie 10. (4 pkt) Źródło: CKE 2007 (PP), zad. 16. Planuje si, e do 2020 roku zostanie za o ona na powierzchni Marsa baza dla kosmonautów. Wi kszo czasu podczas lotu na Marsa statek kosmiczny b dzie podró owa z wy czonymi silnikami nap dowymi. 16.1. Zadanie (210.1 pkt) (2 pkt) Ustal, czy podczas lotu na Marsa (z wy czonymi silnikami) kosmonauci b d przebywali w stanie niewa ko ci. Odpowied krótko uzasadnij, odwo uj c si do praw fizyki. Wokó Marsa kr dwa ksi yce Fobos (Groza) i Dejmos (Strach). Obiegaj one planet po prawie ko owych orbitach po o onych w p aszczy nie jej równika. W tabeli poni ej podano podstawowe informacje dotycz ce ksi yców Marsa. Ksi yc rednia odleg o od Marsa w tys. km Okres obiegu w dniach rednica w km Masa w 10 20 kg G sto w kg/m 3 Fobos 9,4 0,32 27 0,0001 2200 Dejmos 23,5 1,26 13 0,00002 1700 Na podstawie: "Atlas Uk adu S onecznego NASA", Prószy ski i S-ka, Warszawa 1999 r. 4
16.2. Zadanie (210.2 pkt) (2 pkt) Wyka, korzystaj c z danych w tabeli i wykonuj c niezb dne obliczenia, e dla ksi yców Marsa spe nione jest III prawo Keplera. Zadanie 11. (1 pkt) Źródło: CKE 2008 (PP), zad. 22. Wyja nij, dlaczego astronomowie i kosmolodzy prowadz c obserwacje i badania obiektów we Wszech wiecie, obserwuj zawsze stan przesz y tych obiektów. Zadanie 12. (4 pkt) Źródło: CKE 2009 (PP), zad. 20. Gwiazda Syriusz B to bia y karze, a Aldebaran to czerwony olbrzym. W tabeli przedstawiono wybrane informacje dotycz ce tych gwiazd. Moc promieniowania Temperatura Promie wyra ony Nazwa wyra ona w mocy Masa wyra ona powierzchni w promieniach gwiazdy promieniowania w masach S o ca w kelwinach S o ca S o ca Aldebaran 150 4100 2,5 25 Syriusz B 0,0024 25200 0,98 0,008 Zadanie 12.1 20.1 (2 pkt) (2 pkt) Oblicz energi wypromieniowywan w czasie 1h przez bia ego kar a opisanego w tabeli, wiedz c, e ca kowita moc promieniowania S o ca wynosi 3,83 10 26 W. 5
Zadanie 12.2 20.2 (2 pkt) (2 pkt) Wyka, e rednia g sto Aldebarana jest wielokrotnie mniejsza ni Syriusza B. 4 3 Wykonuj c obliczenia, za ó, e obie gwiazdy s kulami (obj to kuli V r ). 3 Zadanie 13. (1 pkt) Źródło: CKE 2010 (PP), zad. 10. Wszystkie gwiazdy podzielone zosta y na 7 zasadniczych typów widmowych. Oznaczone zosta y one wielkimi literami O, B, A, F, G, K, M, których kolejno odpowiada malej cej temperaturze gwiazd. Gwiazdami nale cymi do typów K i M mog by A. pulsary. B. bia e kar y. C. czarne dziury. D. czerwone olbrzymy. 6