Заголовок: ВПР 2021 год по физике 11 класс. Вариант 3.
Комментарий:
Версия для копирования в MS Word
PDF-версии: горизонтальная · вертикальная · крупный шрифт · с большим полем
РЕШУ ВПР — физика–11
Вариант № 184894

ВПР 2021 год по физике 11 класс. Вариант 3.

1.  
i

Про­чи­тай­те пе­ре­чень по­ня­тий, с ко­то­ры­ми Вы встре­ча­лись в курсе фи­зи­ки:

ин­дук­тив­ность, плав­ле­ние, масса, дис­пер­сия, са­мо­ин­дук­ция, длина волны.

Раз­де­ли­те эти по­ня­тия на две груп­пы по вы­бран­но­му Вами при­зна­ку. За­пи­ши­те в таб­ли­цу на­зва­ние каж­дой груп­пы и по­ня­тия, вхо­дя­щие в эту груп­пу.



На­зва­ние груп­пы по­ня­тийПе­ре­чень по­ня­тий
2.  
i

Вы­бе­ри­те два вер­ных утвер­жде­ния о фи­зи­че­ских яв­ле­ни­ях, ве­ли­чи­нах и за­ко­но­мер­но­стях. За­пи­ши­те в от­ве­те их но­ме­ра.

1)  Пла­ва­ние тел вслед­ствие дей­ствия силы Ар­хи­ме­да воз­мож­но в жид­ко­стях и газах.

2)  Для кон­ден­са­ции жид­ко­сти ей не­об­хо­ди­мо со­об­щить не­ко­то­рое ко­ли­че­ство теп­ло­ты.

3)  В ме­тал­ли­че­ских про­вод­ни­ках элек­три­че­ский ток пред­став­ля­ет собой упо­ря­до­чен­ное дви­же­ние элек­тро­нов, про­ис­хо­дя­щее на фоне их ха­о­ти­че­ско­го теп­ло­во­го дви­же­ния.

4)  Про­свет­ле­ние линз и объ­ек­ти­вов ба­зи­ру­ет­ся на за­ко­нах гео­мет­ри­че­ской оп­ти­ки.

5)  Фо­то­ны об­ла­да­ют не­ну­ле­вой мас­сой и могут дви­гать­ся в ва­ку­у­ме со ско­ро­стя­ми, мень­ши­ми или рав­ны­ми 300 000 км/с.

3.  
i

На ри­сун­ке изоб­ра­же­ны три со­су­да с жид­ко­стя­ми. Пло­ща­ди дна каж­до­го из со­су­дов равны. В пер­вом со­су­де на­хо­дит­ся эфир (плот­ность равна 800 кг/м3); во вто­ром  — вода; в тре­тьем  — бен­зин (плот­ность равна 800 кг/м3). Срав­ни­те дав­ле­ния жид­ко­стей p1, p2 и p3 на дно со­от­вет­ству­ю­ще­го со­су­да. В ответ за­пи­ши­те но­ме­ра со­су­дов.

Ответ:

> = .

4.  
i

В ку­би­че­ском метре воз­ду­ха в по­ме­ще­нии при тем­пе­ра­ту­ре 25 °С на­хо­дит­ся 23 г во­дя­ных паров. Поль­зу­ясь таб­ли­цей плот­но­сти на­сы­щен­ных паров воды, опре­де­ли­те от­но­си­тель­ную влаж­ность воз­ду­ха.

 

t, °С

16171819202122232425
ρ, 10–2 кг/м31,361,451,541,631,731,831,94 2,062,182,30
5.  
i

Для на­блю­де­ния внеш­не­го фо­то­эф­фек­та цин­ко­вую пла­сти­ну об­лу­ча­ют фо­то­на­ми с энер­ги­ей 5 эВ при не­из­мен­ной ин­тен­сив­но­сти из­лу­че­ния. В таб­ли­це даны зна­че­ния ра­бо­ты вы­хо­да элек­тро­нов для не­ко­то­рых ме­тал­лов.

 

Ме­талл

А, эВ
Калий2,2
Литий2,3
На­трий2,5
Пла­ти­на6,3
Се­реб­ро4,7
Цинк4,0

 

Как из­ме­нят­ся фо­то­ток на­сы­ще­ния и ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­нов, если цин­ко­вую пла­сти­ну за­ме­нить на се­реб­ря­ную?

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1)  уве­ли­чит­ся

2)  умень­шит­ся

3)  не из­ме­нит­ся

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Фо­то­ток на­сы­ще­нияКи­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­нов
6.  
i

Маг­нит­ная стрел­ка за­фик­си­ро­ва­на (се­вер­ный полюс за­темнён, см. ри­су­нок). К стрел­ке под­нес­ли силь­ный по­сто­ян­ный по­ло­со­вой маг­нит, затем осво­бо­ди­ли стрел­ку, она по­вер­ну­лась и оста­но­ви­лась в новом по­ло­же­нии. Изоб­ра­зи­те на ри­сун­ке в рамке новое по­ло­же­ние стрел­ки.

7.  
i

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на схема атома не­ко­то­ро­го эле­мен­та, со­от­вет­ству­ю­щая мо­де­ли атома Ре­зер­фор­да. Чёрными точ­ка­ми обо­зна­че­ны элек­тро­ны. Ис­поль­зуя фраг­мент Пе­ри­о­ди­че­ской си­сте­мы эле­мен­тов Д. И. Мен­де­ле­е­ва, опре­де­ли­те на­зва­ние эле­мен­та.

8.  
i

На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры жид­ко­сти от вре­ме­ни её охла­жде­ния при не­из­мен­ной мощ­но­сти от­во­да энер­гии.

Вы­бе­ри­те два вер­ных утвер­жде­ния, со­от­вет­ству­ю­щих дан­ным гра­фи­ка. За­пи­ши­те в от­ве­те их но­ме­ра.

1)  Тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния ве­ще­ства равна 50 ºС.

2)  В ин­тер­ва­ле вре­ме­ни от 10 до 40 мин. внут­рен­няя энер­гия ве­ще­ства умень­ша­лась.

3)  Теплоёмкость ве­ще­ства в твёрдом со­сто­я­нии мень­ше теплоёмко­сти ве­ще­ства в жид­ком со­сто­я­нии.

4)  После 30 мин. от на­ча­ла охла­жде­ния часть ве­ще­ства на­хо­ди­лась в аморф­ном со­сто­я­нии.

5)  При осты­ва­нии жид­ко­сти на 100 °С вы­де­ля­ет­ся мень­шее ко­ли­че­ство теп­ло­ты, чем при осты­ва­нии на 100 °С ве­ще­ства в твёрдом со­сто­я­нии.

9.  
i

На­пря­же­ние в сети под­ско­чи­ло с 220 до 240 В. На сколь­ко про­цен­тов уве­ли­чи­лась при этом по­треб­ля­е­мая мощ­ность бы­то­вых при­бо­ров? За­пи­ши­те ре­ше­ние и ответ.

10.  
i

Ис­сле­дуя закон Ома для участ­ка цепи, со­дер­жа­ще­го ре­зи­стор, уче­ник провёл три из­ме­ре­ния для силы тока, про­хо­дя­ще­го через ре­зи­стор, и на­пря­же­ния на кон­цах ре­зи­сто­ра. Ре­зуль­та­ты он пред­ста­вил в таб­ли­це.

 

№ опыта На­пря­же­ние, ВСила тока, А
120,0 ± 0,10,40 ± 0,05
240,0 ± 0,10,80 ± 0,05
360,0 ± 0,11,25 ± 0,05

 

Ка­ко­во при­бли­зи­тель­но со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи?

11.  
i

На уроке учи­тель провёл опыт, схема ко­то­ро­го пред­став­ле­на на ри­сун­ке. Он па­рал­лель­но со­еди­нил две оди­на­ко­вые лампы 1 и 2, к одной из них по­сле­до­ва­тель­но под­клю­чил ка­туш­ку с боль­шим ко­ли­че­ством вит­ков и сер­деч­ни­ком. При за­мы­ка­нии цепи лампа 1 за­го­ра­лась рань­ше лампы 2.

С какой целью был про­ведён дан­ный опыт?

12.  
i

На ри­сун­ке пред­став­ле­на уста­нов­ка по изу­че­нию свойств плос­ко­го кон­ден­са­то­ра. Пла­сти­ны кон­ден­са­то­ра при­со­еди­ня­ют к элек­тро­мет­ру, кор­пус ко­то­ро­го за­землён. На­элек­три­зо­ван­ной па­лоч­кой ка­са­ют­ся пла­сти­ны кон­ден­са­то­ра. При этом кон­ден­са­тор при­об­ретёт не­ко­то­рый заряд, а элек­тро­метр будет по­ка­зы­вать раз­ность по­тен­ци­а­лов между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра. В со­от­вет­ствии с опре­де­ле­ни­ем элек­троёмко­сти C= дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: U конец дроби , где q  — заряд кон­ден­са­то­ра, U  — раз­ность по­тен­ци­а­лов между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра.

Вам не­об­хо­ди­мо ис­сле­до­вать, за­ви­сит ли элек­троёмкость плос­ко­го кон­ден­са­то­ра от пло­ща­ди его пла­стин.

Име­ет­ся сле­ду­ю­щее обо­ру­до­ва­ние:

— элек­тро­метр;

— пла­сти­ны на под­став­ках, об­ра­зу­ю­щие плос­кий кон­ден­са­тор;

— эбо­ни­то­вая па­лоч­ка и шерсть для со­об­ще­ния кон­ден­са­то­ру элек­три­че­ско­го за­ря­да;

— пла­сти­ны из стек­ла и по­ли­сти­ро­ла;

— со­еди­ни­тель­ные про­во­да.

В от­ве­те:

1.  Опи­ши­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку.

2.  Опи­ши­те по­ря­док дей­ствий при про­ве­де­нии ис­сле­до­ва­ния.

13.  
i

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между тех­ни­че­ски­ми устрой­ства­ми и фи­зи­че­ски­ми яв­ле­ни­я­ми, ле­жа­щи­ми в ос­но­ве прин­ци­па их дей­ствия. К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию из вто­ро­го столб­ца.

ТЕХ­НИ­ЧЕ­СКИЕ УСТРОЙ­СТВА

А)  теп­ло­ви­зор (при­бор ноч­но­го ви­де­ния, ос­но­ван­ный на улав­ли­ва­нии теп­ло­вых лучей)

Б)  при­бо­ры для по­лу­че­ния сним­ков участ­ков ске­ле­та че­ло­ве­ка

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ЯВ­ЛЕ­НИЯ

1)  из­лу­че­ние на­гре­тым телом ин­фра­крас­ных лучей

2)  рент­ге­нов­ское из­лу­че­ние

3)  от­ра­же­ние све­то­вых лучей

4)  дис­пер­сия света

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

AБ
14.  
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 14 и 15.

Прин­цип ра­бо­ты СВЧ-печи

Мик­ро­вол­но­вая печь (СВЧ-печь) – бы­то­вой элек­тро­при­бор, пред­на­зна­чен­ный для быст­ро­го при­го­тов­ле­ния или быст­ро­го по­до­гре­ва пищи, раз­мо­ра­жи­ва­ния про­дук­тов. Обыч­но ра­бо­та­ет на ча­сто­те 2450 МГц, хотя в не­ко­то­рых про­из­вод­ствен­ных печах ча­сто­та из­лу­че­ния может ва­рьи­ро­вать­ся.

Самой важ­ной со­став­ля­ю­щей ча­стью мик­ро­вол­нов­ки яв­ля­ет­ся маг­не­трон. Маг­не­трон ге­не­ри­ру­ет вы­со­ко­ча­стот­ные элек­тро­маг­нит­ные волны (мик­ро­вол­ны). Ра­бо­чая ка­ме­ра печи обо­ру­до­ва­на ме­тал­ли­че­ски­ми стен­ка­ми со спе­ци­аль­ным по­кры­ти­ем, от­ра­жа­ю­щим мик­ро­вол­ны, и вра­ща­ю­щим­ся под­до­ном, обес­пе­чи­ва­ю­щим рав­но­мер­ный разо­грев про­дук­та (см. ри­су­нок).

Ри­су­нок. Рас­пре­де­ле­ние мик­ро­волн в при­бо­рах с вра­ща­ю­щей­ся та­рел­кой

Разо­грев про­дук­тов в мик­ро­вол­но­вой печи про­ис­хо­дит по всему объёму про­дук­та, со­дер­жа­ще­му по­ляр­ные мо­ле­ку­лы (на­при­мер, воды), так как ра­дио­вол­ны про­ни­ка­ют до­ста­точ­но глу­бо­ко почти во все пи­ще­вые про­дук­ты. Элек­тро­маг­нит­ное поле при­во­дит к по­во­ро­ту по­ляр­ных мо­ле­кул, вы­стра­и­ва­нию их в со­от­вет­ствии с на­прав­ле­ни­ем элек­три­че­ско­го поля. А так как поле пе­ре­мен­ное, то мо­ле­ку­лы ме­ня­ют на­прав­ле­ние с ча­сто­той элек­тро­маг­нит­но­го из­лу­че­ния. Сдви­га­ясь, мо­ле­ку­лы «рас­ка­чи­ва­ют­ся», стал­ки­ва­ют­ся, уда­ря­ют­ся друг о друга. При этом растёт энер­гия теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул про­дук­та. Мик­ро­вол­ны могут про­хо­дить сквозь стек­ло, бу­ма­гу пла­стик и фар­фор, но не про­ни­ка­ют через ме­талл.

На каком яв­ле­нии ос­но­ва­но разо­гре­ва­ние пищи в СВЧ-печи?

15.  
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 14 и 15.

Прин­цип ра­бо­ты СВЧ-печи

Мик­ро­вол­но­вая печь (СВЧ-печь) – бы­то­вой элек­тро­при­бор, пред­на­зна­чен­ный для быст­ро­го при­го­тов­ле­ния или быст­ро­го по­до­гре­ва пищи, раз­мо­ра­жи­ва­ния про­дук­тов. Обыч­но ра­бо­та­ет на ча­сто­те 2450 МГц, хотя в не­ко­то­рых про­из­вод­ствен­ных печах ча­сто­та из­лу­че­ния может ва­рьи­ро­вать­ся.

Самой важ­ной со­став­ля­ю­щей ча­стью мик­ро­вол­нов­ки яв­ля­ет­ся маг­не­трон. Маг­не­трон ге­не­ри­ру­ет вы­со­ко­ча­стот­ные элек­тро­маг­нит­ные волны (мик­ро­вол­ны). Ра­бо­чая ка­ме­ра печи обо­ру­до­ва­на ме­тал­ли­че­ски­ми стен­ка­ми со спе­ци­аль­ным по­кры­ти­ем, от­ра­жа­ю­щим мик­ро­вол­ны, и вра­ща­ю­щим­ся под­до­ном, обес­пе­чи­ва­ю­щим рав­но­мер­ный разо­грев про­дук­та (см. ри­су­нок).

Ри­су­нок. Рас­пре­де­ле­ние мик­ро­волн в при­бо­рах с вра­ща­ю­щей­ся та­рел­кой

Разо­грев про­дук­тов в мик­ро­вол­но­вой печи про­ис­хо­дит по всему объёму про­дук­та, со­дер­жа­ще­му по­ляр­ные мо­ле­ку­лы (на­при­мер, воды), так как ра­дио­вол­ны про­ни­ка­ют до­ста­точ­но глу­бо­ко почти во все пи­ще­вые про­дук­ты. Элек­тро­маг­нит­ное поле при­во­дит к по­во­ро­ту по­ляр­ных мо­ле­кул, вы­стра­и­ва­нию их в со­от­вет­ствии с на­прав­ле­ни­ем элек­три­че­ско­го поля. А так как поле пе­ре­мен­ное, то мо­ле­ку­лы ме­ня­ют на­прав­ле­ние с ча­сто­той элек­тро­маг­нит­но­го из­лу­че­ния. Сдви­га­ясь, мо­ле­ку­лы «рас­ка­чи­ва­ют­ся», стал­ки­ва­ют­ся, уда­ря­ют­ся друг о друга. При этом растёт энер­гия теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул про­дук­та. Мик­ро­вол­ны могут про­хо­дить сквозь стек­ло, бу­ма­гу пла­стик и фар­фор, но не про­ни­ка­ют через ме­талл.

Можно ли для разо­гре­ва про­дук­тов в мик­ро­вол­но­вой печи ис­поль­зо­вать алю­ми­ни­е­вую ка­стрю­лю, за­кры­тую алю­ми­ни­е­вой крыш­кой?

16.  
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16, 17 и 18.

Кос­ми­че­ская обо­ро­на Земли

В Сол­неч­ной си­сте­ме пе­ре­ме­ща­ет­ся огром­ное ко­ли­че­ство асте­ро­и­дов. Ос­нов­ная их масса (более 98%) со­сре­до­то­че­на в глав­ном поясе асте­ро­и­дов (про­хо­дит между ор­би­та­ми Марса и Юпи­те­ра), в на­хо­дя­щем­ся за Неп­ту­ном поясе Кой­пе­ра, а также в об­ла­ке Оорта. Пе­ри­о­ди­че­ски не­ко­то­рые объ­ек­ты из этих об­ла­стей в ре­зуль­та­те столк­но­ве­ний с со­се­дя­ми и/или под воз­дей­стви­ем гра­ви­та­ции более круп­ных объ­ек­тов по­ки­да­ют при­выч­ные ор­би­ты и могут на­прав­лять­ся, на­при­мер, к Земле.

В 1993 году мир узнал, что к Юпи­те­ру летит ко­ме­та Шу­мей­ке­ра−Леви и не­из­беж­но столк­но­ве­ние. И в июле сле­ду­ю­ще­го года ко­ме­та в виде 21 фраг­мен­та вре­за­лась в Юпи­тер, причём самый боль­шой кусок вы­звал взрыв энер­ги­ей 6 мил­ли­о­нов ме­га­тонн в тро­ти­ло­вом эк­ви­ва­лен­те (6·106 Мт ТНТ). Это в 600 раз боль­ше, чем весь ядер­ный по­тен­ци­ал всех стран, об­ла­да­ю­щих ядер­ным ору­жи­ем. Ещё через 20 лет над Че­ля­бин­ском взо­рвал­ся срав­ни­тель­но не­боль­шой асте­ро­ид (17 м в по­пе­реч­ни­ке), удар­ная волна от ко­то­ро­го два­жды обо­гну­ла Землю. Взрыв по­вре­дил около 7000 зда­ний, ма­те­ри­аль­ный ущерб со­ста­вил почти мил­ли­ард руб­лей. Куда упадёт сле­ду­ю­щий асте­ро­ид?

В на­сто­я­щее время из­вест­но около 14 тысяч так на­зы­ва­е­мых око­ло­зем­ных объ­ек­тов, из них 879  — асте­ро­и­ды круп­нее 1 км в по­пе­реч­ни­ке. Эти объ­ек­ты труд­но об­на­ру­жить, они не­боль­шие по кос­ми­че­ским мас­шта­бам и тёмные. Аст­ро­но­мы счи­та­ют, что нам из­вест­но

около 55% не­бес­ных кам­ней круп­нее 300 м, около 15%  — круп­нее 100 м и менее 1%  — 30- мет­ро­вых. А всего, по оцен­кам учёных, вб­ли­зи Земли ле­та­ет по­ряд­ка 50 мил­ли­о­нов асте­ро­и­дов круп­нее 10 м.

Же­ла­тель­но об­на­ру­жи­вать их за­ра­нее. В Чи­лий­ских Андах стро­ит­ся те­ле­скоп, спе­ци­аль­но рас­счи­тан­ный на это. Он дол­жен быть готов в 2021 году, и тогда смо­жет каж­дую ночь де­лать более 800 па­но­рам­ных сним­ков неба на ка­ме­ру с очень вы­со­кой чётко­стью. Элек­тро­ни­ка будет ана­ли­зи­ро­вать сним­ки, разыс­ки­вая мел­кие, быст­ро ле­тя­щие, слабо све­тя­щи­е­ся объ­ек­ты. Рас­счи­ты­ва­ют, что в пер­вый год на­блю­де­ний си­сте­ма найдёт боль­ше близ­ких к Земле асте­ро­и­дов, чем все аст­ро­но­мы вме­сте до 2015 года. Зная па­ра­мет­ры орбит этих объ­ек­тов, можно опре­де­лить, на­сколь­ко ве­ро­ят­но их столк­но­ве­ние с нашей пла­не­той.

Аме­ри­кан­ским аст­ро­но­мом Р. Бин­зе­лом была раз­ра­бо­та­на ка­че­ствен­ная шкала оцен­ки опас­но­сти столк­но­ве­ния с Землёй асте­ро­и­дов и комет. Шкала была пред­став­ле­на на сим­по­зи­у­ме в Ту­ри­не и по­лу­чи­ла на­зва­ние в честь этого ита­льян­ско­го го­ро­да. В 1999 г. шкала была утвер­жде­на Меж­ду­на­род­ным Аст­ро­но­ми­че­ским Со­ю­зом. Ту­рин­ская шкала со­сто­ит из 10 пунк­тов, в со­от­вет­ствии с ко­то­ры­ми асте­ро­и­ды и дру­гие не­бес­ные тела клас­си­фи­ци­ру­ют­ся по сте­пе­ни опас­но­сти для Земли (см. ри­су­нок).

Ри­су­нок. Шкала сте­пе­ни опас­но­сти асте­ро­ид­ной атаки

После того как будут об­на­ру­же­ны опас­ные для Земли асте­ро­и­ды, что с ними де­лать? Земля про­ле­та­ет по ор­би­те рас­сто­я­ние, рав­ное сво­е­му диа­мет­ру, каж­дые 7,5 ми­ну­ты. Это зна­чит, что, за­мед­лив или уско­рив дви­же­ние асте­ро­и­да, на­це­лен­но­го на Землю, на не­сколь­ко минут, мы за­ста­вим его про­ле­теть мимо цели. На­сколь­ко боль­шую силу придётся при­ло­жить для этого, за­ви­сит от того, когда мы начнём её при­ла­гать. Если на­чать за 20 лет до столк­но­ве­ния, то за­мед­лять или уско­рять полёт асте­ро­и­да надо будет всего на 2 мм в се­кун­ду. Можно под­стре­лить асте­ро­ид ра­ке­той и сбить с пути, можно уста­но­вить на нём ион­ный ре­ак­тив­ный дви­га­тель и т. п.

Какой циф­рой на ри­сун­ке обо­зна­че­на пла­не­та Марс?

17.  
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16, 17 и 18.

Кос­ми­че­ская обо­ро­на Земли

В Сол­неч­ной си­сте­ме пе­ре­ме­ща­ет­ся огром­ное ко­ли­че­ство асте­ро­и­дов. Ос­нов­ная их масса (более 98%) со­сре­до­то­че­на в глав­ном поясе асте­ро­и­дов (про­хо­дит между ор­би­та­ми Марса и Юпи­те­ра), в на­хо­дя­щем­ся за Неп­ту­ном поясе Кой­пе­ра, а также в об­ла­ке Оорта. Пе­ри­о­ди­че­ски не­ко­то­рые объ­ек­ты из этих об­ла­стей в ре­зуль­та­те столк­но­ве­ний с со­се­дя­ми и/или под воз­дей­стви­ем гра­ви­та­ции более круп­ных объ­ек­тов по­ки­да­ют при­выч­ные ор­би­ты и могут на­прав­лять­ся, на­при­мер, к Земле.

В 1993 году мир узнал, что к Юпи­те­ру летит ко­ме­та Шу­мей­ке­ра−Леви и не­из­беж­но столк­но­ве­ние. И в июле сле­ду­ю­ще­го года ко­ме­та в виде 21 фраг­мен­та вре­за­лась в Юпи­тер, причём самый боль­шой кусок вы­звал взрыв энер­ги­ей 6 мил­ли­о­нов ме­га­тонн в тро­ти­ло­вом эк­ви­ва­лен­те (6·106 Мт ТНТ). Это в 600 раз боль­ше, чем весь ядер­ный по­тен­ци­ал всех стран, об­ла­да­ю­щих ядер­ным ору­жи­ем. Ещё через 20 лет над Че­ля­бин­ском взо­рвал­ся срав­ни­тель­но не­боль­шой асте­ро­ид (17 м в по­пе­реч­ни­ке), удар­ная волна от ко­то­ро­го два­жды обо­гну­ла Землю. Взрыв по­вре­дил около 7000 зда­ний, ма­те­ри­аль­ный ущерб со­ста­вил почти мил­ли­ард руб­лей. Куда упадёт сле­ду­ю­щий асте­ро­ид?

В на­сто­я­щее время из­вест­но около 14 тысяч так на­зы­ва­е­мых око­ло­зем­ных объ­ек­тов, из них 879  — асте­ро­и­ды круп­нее 1 км в по­пе­реч­ни­ке. Эти объ­ек­ты труд­но об­на­ру­жить, они не­боль­шие по кос­ми­че­ским мас­шта­бам и тёмные. Аст­ро­но­мы счи­та­ют, что нам из­вест­но

около 55% не­бес­ных кам­ней круп­нее 300 м, около 15%  — круп­нее 100 м и менее 1%  — 30- мет­ро­вых. А всего, по оцен­кам учёных, вб­ли­зи Земли ле­та­ет по­ряд­ка 50 мил­ли­о­нов асте­ро­и­дов круп­нее 10 м.

Же­ла­тель­но об­на­ру­жи­вать их за­ра­нее. В Чи­лий­ских Андах стро­ит­ся те­ле­скоп, спе­ци­аль­но рас­счи­тан­ный на это. Он дол­жен быть готов в 2021 году, и тогда смо­жет каж­дую ночь де­лать более 800 па­но­рам­ных сним­ков неба на ка­ме­ру с очень вы­со­кой чётко­стью. Элек­тро­ни­ка будет ана­ли­зи­ро­вать сним­ки, разыс­ки­вая мел­кие, быст­ро ле­тя­щие, слабо све­тя­щи­е­ся объ­ек­ты. Рас­счи­ты­ва­ют, что в пер­вый год на­блю­де­ний си­сте­ма найдёт боль­ше близ­ких к Земле асте­ро­и­дов, чем все аст­ро­но­мы вме­сте до 2015 года. Зная па­ра­мет­ры орбит этих объ­ек­тов, можно опре­де­лить, на­сколь­ко ве­ро­ят­но их столк­но­ве­ние с нашей пла­не­той.

Аме­ри­кан­ским аст­ро­но­мом Р. Бин­зе­лом была раз­ра­бо­та­на ка­че­ствен­ная шкала оцен­ки опас­но­сти столк­но­ве­ния с Землёй асте­ро­и­дов и комет. Шкала была пред­став­ле­на на сим­по­зи­у­ме в Ту­ри­не и по­лу­чи­ла на­зва­ние в честь этого ита­льян­ско­го го­ро­да. В 1999 г. шкала была утвер­жде­на Меж­ду­на­род­ным Аст­ро­но­ми­че­ским Со­ю­зом. Ту­рин­ская шкала со­сто­ит из 10 пунк­тов, в со­от­вет­ствии с ко­то­ры­ми асте­ро­и­ды и дру­гие не­бес­ные тела клас­си­фи­ци­ру­ют­ся по сте­пе­ни опас­но­сти для Земли (см. ри­су­нок).

Ри­су­нок. Шкала сте­пе­ни опас­но­сти асте­ро­ид­ной атаки

После того как будут об­на­ру­же­ны опас­ные для Земли асте­ро­и­ды, что с ними де­лать? Земля про­ле­та­ет по ор­би­те рас­сто­я­ние, рав­ное сво­е­му диа­мет­ру, каж­дые 7,5 ми­ну­ты. Это зна­чит, что, за­мед­лив или уско­рив дви­же­ние асте­ро­и­да, на­це­лен­но­го на Землю, на не­сколь­ко минут, мы за­ста­вим его про­ле­теть мимо цели. На­сколь­ко боль­шую силу придётся при­ло­жить для этого, за­ви­сит от того, когда мы начнём её при­ла­гать. Если на­чать за 20 лет до столк­но­ве­ния, то за­мед­лять или уско­рять полёт асте­ро­и­да надо будет всего на 2 мм в се­кун­ду. Можно под­стре­лить асте­ро­ид ра­ке­той и сбить с пути, можно уста­но­вить на нём ион­ный ре­ак­тив­ный дви­га­тель и т. п.

Со­глас­но Ту­рин­ской шкале ка­ко­го ха­рак­те­ра по­след­ствия про­изо­шли бы на Земле в слу­чае атаки ко­ме­той, ана­ло­гич­ной ко­ме­те Шу­мей­ке­ра-Леви?

18.  
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16, 17 и 18.

Кос­ми­че­ская обо­ро­на Земли

В Сол­неч­ной си­сте­ме пе­ре­ме­ща­ет­ся огром­ное ко­ли­че­ство асте­ро­и­дов. Ос­нов­ная их масса (более 98%) со­сре­до­то­че­на в глав­ном поясе асте­ро­и­дов (про­хо­дит между ор­би­та­ми Марса и Юпи­те­ра), в на­хо­дя­щем­ся за Неп­ту­ном поясе Кой­пе­ра, а также в об­ла­ке Оорта. Пе­ри­о­ди­че­ски не­ко­то­рые объ­ек­ты из этих об­ла­стей в ре­зуль­та­те столк­но­ве­ний с со­се­дя­ми и/или под воз­дей­стви­ем гра­ви­та­ции более круп­ных объ­ек­тов по­ки­да­ют при­выч­ные ор­би­ты и могут на­прав­лять­ся, на­при­мер, к Земле.

В 1993 году мир узнал, что к Юпи­те­ру летит ко­ме­та Шу­мей­ке­ра−Леви и не­из­беж­но столк­но­ве­ние. И в июле сле­ду­ю­ще­го года ко­ме­та в виде 21 фраг­мен­та вре­за­лась в Юпи­тер, причём самый боль­шой кусок вы­звал взрыв энер­ги­ей 6 мил­ли­о­нов ме­га­тонн в тро­ти­ло­вом эк­ви­ва­лен­те (6·106 Мт ТНТ). Это в 600 раз боль­ше, чем весь ядер­ный по­тен­ци­ал всех стран, об­ла­да­ю­щих ядер­ным ору­жи­ем. Ещё через 20 лет над Че­ля­бин­ском взо­рвал­ся срав­ни­тель­но не­боль­шой асте­ро­ид (17 м в по­пе­реч­ни­ке), удар­ная волна от ко­то­ро­го два­жды обо­гну­ла Землю. Взрыв по­вре­дил около 7000 зда­ний, ма­те­ри­аль­ный ущерб со­ста­вил почти мил­ли­ард руб­лей. Куда упадёт сле­ду­ю­щий асте­ро­ид?

В на­сто­я­щее время из­вест­но около 14 тысяч так на­зы­ва­е­мых око­ло­зем­ных объ­ек­тов, из них 879  — асте­ро­и­ды круп­нее 1 км в по­пе­реч­ни­ке. Эти объ­ек­ты труд­но об­на­ру­жить, они не­боль­шие по кос­ми­че­ским мас­шта­бам и тёмные. Аст­ро­но­мы счи­та­ют, что нам из­вест­но

около 55% не­бес­ных кам­ней круп­нее 300 м, около 15%  — круп­нее 100 м и менее 1%  — 30- мет­ро­вых. А всего, по оцен­кам учёных, вб­ли­зи Земли ле­та­ет по­ряд­ка 50 мил­ли­о­нов асте­ро­и­дов круп­нее 10 м.

Же­ла­тель­но об­на­ру­жи­вать их за­ра­нее. В Чи­лий­ских Андах стро­ит­ся те­ле­скоп, спе­ци­аль­но рас­счи­тан­ный на это. Он дол­жен быть готов в 2021 году, и тогда смо­жет каж­дую ночь де­лать более 800 па­но­рам­ных сним­ков неба на ка­ме­ру с очень вы­со­кой чётко­стью. Элек­тро­ни­ка будет ана­ли­зи­ро­вать сним­ки, разыс­ки­вая мел­кие, быст­ро ле­тя­щие, слабо све­тя­щи­е­ся объ­ек­ты. Рас­счи­ты­ва­ют, что в пер­вый год на­блю­де­ний си­сте­ма найдёт боль­ше близ­ких к Земле асте­ро­и­дов, чем все аст­ро­но­мы вме­сте до 2015 года. Зная па­ра­мет­ры орбит этих объ­ек­тов, можно опре­де­лить, на­сколь­ко ве­ро­ят­но их столк­но­ве­ние с нашей пла­не­той.

Аме­ри­кан­ским аст­ро­но­мом Р. Бин­зе­лом была раз­ра­бо­та­на ка­че­ствен­ная шкала оцен­ки опас­но­сти столк­но­ве­ния с Землёй асте­ро­и­дов и комет. Шкала была пред­став­ле­на на сим­по­зи­у­ме в Ту­ри­не и по­лу­чи­ла на­зва­ние в честь этого ита­льян­ско­го го­ро­да. В 1999 г. шкала была утвер­жде­на Меж­ду­на­род­ным Аст­ро­но­ми­че­ским Со­ю­зом. Ту­рин­ская шкала со­сто­ит из 10 пунк­тов, в со­от­вет­ствии с ко­то­ры­ми асте­ро­и­ды и дру­гие не­бес­ные тела клас­си­фи­ци­ру­ют­ся по сте­пе­ни опас­но­сти для Земли (см. ри­су­нок).

Ри­су­нок. Шкала сте­пе­ни опас­но­сти асте­ро­ид­ной атаки

После того как будут об­на­ру­же­ны опас­ные для Земли асте­ро­и­ды, что с ними де­лать? Земля про­ле­та­ет по ор­би­те рас­сто­я­ние, рав­ное сво­е­му диа­мет­ру, каж­дые 7,5 ми­ну­ты. Это зна­чит, что, за­мед­лив или уско­рив дви­же­ние асте­ро­и­да, на­це­лен­но­го на Землю, на не­сколь­ко минут, мы за­ста­вим его про­ле­теть мимо цели. На­сколь­ко боль­шую силу придётся при­ло­жить для этого, за­ви­сит от того, когда мы начнём её при­ла­гать. Если на­чать за 20 лет до столк­но­ве­ния, то за­мед­лять или уско­рять полёт асте­ро­и­да надо будет всего на 2 мм в се­кун­ду. Можно под­стре­лить асте­ро­ид ра­ке­той и сбить с пути, можно уста­но­вить на нём ион­ный ре­ак­тив­ный дви­га­тель и т. п.

Один из ост­ро­ум­ных спо­со­бов из­ме­нить ор­би­ту дви­же­ния асте­ро­и­да и не до­пу­стить столк­но­ве­ния с Землёй  — это по­ме­стить рядом с асте­ро­и­дом зонд опре­делённой (до­ста­точ­ной) массы. На каком фи­зи­че­ском за­ко­не ос­но­ван пред­ло­жен­ный спо­соб? Ответ по­яс­ни­те.