Тараудың ең маңыздысы. Жер және Ғарыш
Физика, 7 сынып. Оқулық: Кронгарт Б.А. және т.б. (Мектеп, 2025). 10 тарау: Жер және Ғарыш. 210–211-беттер.
Нені қайталаймыз
10-тарау «Жер және Ғарыш» (§ 39–41): аспан денелері туралы ғылым, Күн жүйесі, оның планеталары, астрономиялық бірлік, тәулік, ай және жыл. Төменде: тараудың өз сөзіңмен сызбасы, басты ұғымдар кестесі, жаттықтырғыштар және қайталауға арналған авторлық есептер (оларды біз ойлап таптық, оқулықта жоқ).
Тақырыпты талдаймыз
Тарау сызбасы бір қарауда
Астрономия аспан денелерінің құрылысын, қозғалысын және дамуын зерттейді. Біз гелиоцентрлік әлем жүйесінде тұрамыз: орталықта Күн орналасқан, ал планеталар оны айналады.
💡 «Гелиос» грекше «Күн» деген сөз. Гелиоцентрлік — «орталығында Күн бар» деген мағына.
Ғарыштағы қашықтықтар орасан зор, сондықтан километр мен метр ыңғайсыз. Сондықтан астрономиялық бірлік (а.б.) — Жерден Күнге дейінгі орташа қашықтық енгізілген:
$1,\text{а.б.}=1{,}496\cdot10^{11},\text{м}$
| Шама | Белгіленуі | Бірлігі |
|---|---|---|
| Күнге дейінгі қашықтық | $R$ | а.б. немесе м |
| жол | $s$ | м |
| жылдамдық | $v$ | м/с |
| уақыт | $t$ | с |
📌 А.б.-ты метрге айналдыру үшін санды $1{,}496\cdot10^{11},\text{м}$-ге көбейт.
⚠️ Жиі кететін қате. «Планета» мен «жұлдызды» шатастырады. Күн — жұлдыз, ол өзі жарқырайды. Жер, Марс, Юпитер — планеталар, олар шағылған жарықпен көрінеді.
Планеталардың екі тобы
| Жер тобындағы планеталар | Алып планеталар | |
|---|---|---|
| Өлшемдері мен массалары | аздау | әлдеқайда үлкен |
| Тығыздығы | үлкен | аз |
| Өз осінен айналуы | баяу | жылдам |
| Орналасуы | Күнге жақынырақ | Күннен алыс |
| Сақиналар мен серіктер | серіктері аз, сақинасы жоқ | сақиналары бар, серіктері көп |
| Атмосфера | жұқа | өте тығыз, қуатты |
| Мысалдар | Меркурий, Шолпан, Жер, Марс | Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун |
🌟 Оқулықтағы суретте Плутон да салынған, бірақ бүгін ғалымдар оны планета емес, ергежейлі планета деп санайды.
Планеталар Күннен қаншалықты алыс
Жер «алтын ортаға» ең жақын: ол Күннен 1 а.б. қашықтықта. Қалғандарымен салыстыр.
💡 Жер тобындағы планеталар Күннің жанында тығыз орналасқаны, ал алыптардың алысқа шашырағаны көрініп тұр. Нептун Жерден 30 есе алыс.
Күнтізбе: аспандағы сағат
Күнтізбе — ұзақ уақыт аралықтарын есептеу жүйесі. Ол аспан денелерінің қайталанатын қозғалысына негізделген.
| Бірлік | Қандай қозғалыс негіз болған |
|---|---|
| тәулік | Жердің өз осінен бір айналымы |
| ай | Айдың Жерді айналуы (Ай фазаларының ауысуы) |
| жыл | Жердің Күнді бір айналуы, шамамен 365 тәулік |
🌟 Жылда 365 тәуліктен сәл көп, шамамен 365,25. Сондықтан төрт жылда бір рет қосымша күн, 29 ақпан қосылады.
👨👩👧 Ата-анаға. Баладан планеталарды Күннен бастап жатқа атап шығуды және Жер тобы мен алыптардың шекарасы қайда екенін айтуды сұраңыз. Бұл — тарауды тексерудің ең жақсы тәсілі.
Өзіңді тексер
- Астрономия нені зерттейді? Аспан денелерінің құрылысын, қозғалысын және дамуын.
- Гелиоцентрлік әлем жүйесі дегеніміз не? Орталығында Күн орналасқан жүйе.
- Бір астрономиялық бірлік неге тең? Жерден Күнге дейінгі орташа қашықтыққа: $1{,}496\cdot10^{11},\text{м}$.
- Планеталар қандай екі топқа бөлінеді? Жер тобындағы планеталар мен алып планеталар.
- Алыптар Жер тобындағы планеталардан немен ерекшеленеді? Олар үлкенірек, сақиналары, көптеген серіктері және қуатты атмосферасы бар, ал Күннен алыс орналасқан.
- Күнтізбе дегеніміз не? Аспан денелерінің периодты қозғалысына негізделген ұзақ уақыт аралықтарын есептеу жүйесі.
Жаттығуларды шығарамыз
Бұл — тарау бойынша біздің авторлық жаттықтырғыш: оқулықта жоқ 6 есеп. Алдымен өзің шығар, сосын кеңесті және шешуін аш. Жарық жылдамдығын $c=3\cdot10^{8},\text{м/с}$, жылды 365 тәулік деп ал.
Қайталауға арналған есептер
№ 1
Марс Күннен 1,52 а.б. қашықтықта орналасқан. Осы қашықтықты метрмен өрнектеңдер.
Қалай ойлаймыз. Бір а.б. метрмен белгілі, демек а.б. санын $1{,}496\cdot10^{11},\text{м}$-ге көбейтеміз.
Шешуі. Берілгені: $R=1{,}52,\text{а.б.}$ $R=1{,}52\cdot1{,}496\cdot10^{11},\text{м}\approx2{,}27\cdot10^{11},\text{м}$.
Жауабы: $\approx2{,}27\cdot10^{11},\text{м}$.
№ 2
Жарық Күннен Жерге дейін неше секундта және неше минутта жетеді? Қашықтық 1 а.б.
Қалай ойлаймыз. Жарық тұрақты жылдамдықпен ұшады, сондықтан уақыт жолды жылдамдыққа бөлгенге тең.
Шешуі. $t=\dfrac{s}{c}=\dfrac{1{,}496\cdot10^{11},\text{м}}{3\cdot10^{8},\text{м/с}}\approx499,\text{с}\approx8{,}3,\text{мин}$.
Жауабы: шамамен 499 с, яғни шамамен 8,3 мин.
🌟 Демек, біз Күнді 8 минут бұрынғы қалпында көреміз.
№ 3
Юпитер Күннен 5,2 а.б. қашықтықта орналасқан. Осы қашықтықты километрмен және жарықтың оны өту уақытын тап.
Қалай ойлаймыз. Алдымен а.б.-ты метрге, сосын метрді километрге айналдырамыз, содан кейін жолды жарық жылдамдығына бөлеміз.
Шешуі. $s=5{,}2\cdot1{,}496\cdot10^{11},\text{м}\approx7{,}78\cdot10^{11},\text{м}\approx7{,}78\cdot10^{8},\text{км}$. $t=\dfrac{s}{c}=\dfrac{7{,}78\cdot10^{11},\text{м}}{3\cdot10^{8},\text{м/с}}\approx2593,\text{с}\approx43,\text{мин}$.
Жауабы: $\approx7{,}78\cdot10^{8},\text{км}$; жарық шамамен 43 минут жүреді.
№ 4
Жер орбитасын радиусы 1 а.б. шеңбер деп ал. Орбитаның ұзындығын және Жердің Күнді бір жылда (365 тәулік) айналғандағы жылдамдығын тап.
Қалай ойлаймыз. Жер бір жылда орбитаның бүкіл шеңберін өтеді. Жылдамдық шеңбер ұзындығын уақытқа бөлгенге тең.
Шешуі. $L=2\pi R\approx9{,}4\cdot10^{11},\text{м}$. $t=365\cdot86,400,\text{с}\approx3{,}15\cdot10^{7},\text{с}$. $v=\dfrac{L}{t}\approx\dfrac{9{,}4\cdot10^{11},\text{м}}{3{,}15\cdot10^{7},\text{с}}\approx3\cdot10^{4},\text{м/с}=30,\text{км/с}$.
Жауабы: $L\approx9{,}4\cdot10^{11},\text{м}$; $v\approx30,\text{км/с}$.
🌟 Бұл оқтан ондаған есе жылдам, ал біз ұшып келеміз де сезбейміз. Қозғалыс бірқалыпты, сондықтан «Жер кемесінің» ішінде оны байқау мүмкін емес.
№ 5
Неліктен алып планеталардың серіктері көп және сақиналары бар, ал Жер тобындағы планеталарда олар дерлік жоқ екенін түсіндіріңдер. Айырмашылықтың бір белгісін келтіріңдер. Қандай айырмашылық Күнге дейінгі қашықтыққа байланысты?
Қалай ойлаймыз. Екі топ планеталардың айырмашылық кестесін еске түсір де, одан «орналасуы» белгісін тап.
Шешуі. Жауап үлгісі. Алыптар әлдеқайда массивті: олардың күшті тартылысы айналасында көптеген серіктер мен сақиналар түзілетін сынықтарды ұстап тұрады. Жер тобындағы планеталардың массасы кішкентай. Күнге дейінгі қашықтыққа топтардың орналасуы байланысты: Жер тобы жақын, алыптар алыс.
Жауабы: алыптар үлкенірек және массивтірек, сондықтан олардың сақиналары мен серіктері көп; қашықтыққа «Күнге жақын — Жер тобы, алыс — алыптар» белгісі қатысты.
№ 6
Тәулік, ай және жыл негізінде қандай аспан денелері және олардың қандай қозғалыстары жатыр? Неге төрт жылда бір рет ақпанда 29 күн болады?
Қалай ойлаймыз. Не өз осінен айналатынын, не басқа дененің айналасында айналатынын еске түсір: тәулік — ось төңірегінде айналу, жыл — Күнді айналу.
Шешуі. Жауап үлгісі. Тәулік — Жердің өз осінен бір айналымы. Ай Айдың Жерді айналуымен байланысты. Жыл — Жердің Күнді бір айналуы. Ол шамамен 365,25 тәулікке созылады. Тәуліктің төрттен бірі жиналады да, 4 жылда толық бір тәулік шығады: $4\cdot0{,}25=1$. Бұл тәулікті кібісе жылға, 29 ақпанға қосады.
Жауабы: тәулік — Жердің өз осінен айналуы; ай — Айдың Жерді айналуы; жыл — Жердің Күнді айналуы; 4 жылда бір артық күн жылда шамамен 365,25 тәулік болғандықтан қажет.
Жадынама
- Астрономия аспан денелерін зерттейді.
- Жер Күннен 1 а.б. қашықтықта, Нептун шамамен 30 а.б.
- Жер өз осінен бір тәулікте, Күнді бір жылда айналады.
- Алыптар Күннен алыс, олардың сақиналары мен серіктері көп.