Füüsika astronoomia (0)

Astronoomia ehk täheteadus on teadusharu mis uuri taevakehade ja nende süsteemide ning kosmilise hajumise ehitust, liikumist ning arengut
Astronoomiat saab liigendada meetodi järgi: astromeetria – asukoha määramine, taevamehaanika - liikumine ja astrofüüsika – ehitus ja arenemine
Objekti järgi jahumemine – planetoloogia , tähtede füüsika, kosmoloogia
Geotsentriline maailmasüsteem – kõik liigub ümber maa
Mikolaj Kopernik 16. Saj lõpuk hakkas haktlema geitsentrilises maailmasüsteemis
Galileo tõestas, et kõik ei liigu ümber maa – 1609/1610 – leiutas tänapäevase teleskoobi ja vaatas jupiteri ja avastas selle ümber tiirlevad kaaslased. (jupiteri kaaslased)
Heliotsentrline e päikesekeskne – kõik liigub ümber päikese
1812 avati tartu tähetorn Wilhelm Struve poolt – maailma suurim teleskoop
MAA
Maa kera kujulisust saab tõestada: laeva ilmumine silmapiiri tagant või laeva kadumine silmapiiri taha
Pythagorase valemi kaudu on tuletatud seos kuidas arvutada maksimaalset nägemiskaugust
R – maa raadius
H – vaatekõrgus (km) maapinnast (mere)
Kui kaugele on võimalik teoreetiliselt näha, kui silmad asuvad 150cm kõrgusel.
150cm=0,0015
L= ruutjuur 2*r*h = 113 ruutjuur h
l=113 ruutjuur 0,0015 = 4,38 km
l=113ruutjuur 8,848 = 336,16km
ASTRONOOMIA ÜHIKUD
Valgusaasta – vahemaa mille valgus läbib ühe aastaga
300 000km/s – valgusaasta kiirus
365d(ööpäeva)
1va (ly)=365*24*60*60* 300000 = 9,79*10 astmes 12km
S=v*t – teepikkus =kiirus*aeg
Astronoomilineühik (aü) – maa keskmine kaugus päikesest
Parsek (pc)- vahemaa millelt paistab üks astronoomiline ühik nurga 1 sekund all
1(pc) = 1aü/tan 1sekundit = 3,1*10astmel13 km
Astronoomiline on päieksessüteemi mõõtkava ühik
Päikesesüsteem
Koosneb:
* planeedid ja nende kaaslased ehk kuud (Maa kuu on Kuu)
* Väikekehad – asteroidid – asteroidivöö marsi ja jupiteri vahel
* Meteoorid (põleb ära) ja meteoriidid (jõuab maale)--- satuvad maa atmosfääri
* Komeet ehk „Sabatäht“
* Päike (mass on 10astmel30)
Kogu päikesesüsteemi massist on 99,8% Päikeses
PLANEEDID

Hiidplaneedid

• Jupiter – suurim planeet
  
• Saturn
  
• Uraan
  
• Neptuun
  

Gaasilised * Suur kaaslaste hulk

MAA tüüpi planeedid

• Merkuur
  
• Veenus
  
• Maa
  
• Mars
  

Väikesed * tahked * Koor
Kepleri seadused

Planeedid tiirlevad ümber päikese mööda ellipsi, mille ühes fookuses on päike.

• Kirjelda, kuidas muutub planeedi liikumiskiirus ning planeeedi ja päikesevaheline gravitatsioonijõud, planeedi liikumisel ümber päikese.
  

• Mida kaugemal on Maa Päikesest, seda aeglasemini liigub Maa. Mida ligemal on Maa Päikesele, seda kiiremini liigub Maa.
  
• Maa tiirlemine ümber Päikese toimub ellipsis kujuliselt.
  

• Tsentrifugaaljõud(Fts) on võrdeline kiirusega
  
• Gravitatsioonijõud(Fg) on pöördvõrdeline kaugsega.
  

• Fts = Fg
  

Planeedi raadiusvektor katab võrdsete ajavahemike jooksul võrdsed pindalad
Planeedid
Planeet
Mass Kg/Mo
Läbimõõt KM/Do
Kaugus päikesest KM/AU
Tiirlemisperiood maa aastates
Pöörlemisperiood
Merkuur
3,6* 1023 /0,06
4878/0,38
58*106 / 0,72
0,24
59d
Veenus
4,9*1024/0,82
12098/0,98
108*106/0,72
0,62
243d
Maa
6*1024/1
12735/1
149,6*106/1
1
24h
Marss
6,4*1023/0,11
6775/0,53
228*106/1,52
1,88
24,5h
Jupiter
1,9*1027/318
142800/11,19
778*106/5,2
11.86
9h55m
Saturn
5,7*1026/95,1
120350/9,45
1427 *106/9,54
29,46
10h14m
Uraan
8,6*1025/14,4
51200/4,02
2870*106/19,18
83,01
17h15m
Neptuun
1*1026/17,2
49528/3,85
4500 *106/30,06
164,7
15h19m
K:Mitu ööpäeva on planeedi ühes aastas?
V:Neptuun: 164,7*365*24/15,19=91372,51425
Uraan: 83,01*365*24/17,15=42400,44315
Saturn: 29,49*365*24/10,14=25476,656805
Jupiter: 11,46*365*24/9,55=10512
Marss: 1,88*365*24/24,5=672,1959184
Veenus: 0,62*365*24/243=22,35061728
Merkuur: 0,24*365*24/59=35,63389831
MERKUUR

• Kaugus päikesest 58*106
  
• Mass 3,6*1023 kg
  
• Gravitatsiooni jõud päikesega 2*1030 (F= Gm1*m2/m2)
  
• F= 1,43* 1022
  
• A – kiirus ; F – jõud ; m – mass ; G –gravitatsiooni konstant (6,67*10-11 Nm2/Kg2
  
• Kiirendus ringliikumisel A = v2/r (v=kiirus)
  

Kiirendus ringliikumisel
a-kiirus -
v-orbitaalkiirus -
r-raadius - 149,6*106
m-mass - 6*1024
f- gravitatsioonijõud -
G- gravitatsiooni konstant (6,67*10-11 Nm2/Kg2)
F=G* m1*m2/r2
F=(6.67* 1011 )* 6*1024 * 2*1030(päikese mass)/ (149,6*106)2 = (6.67*1011)*1.2*1055/(149,6*106)2=
= 3.6*1050
Päikese –ja kuuvarjutus
Päikesevarjutuse korral on kuu maa ja päikese vahel ja tekib kuuvari maa peale – kuu varjab ära päikesevalguse. (päikese kaugus maast 150 miljonit km, päikese läbimõõt 1,39 miljonit kilomeetrit.)
Kuu on teiselpool maad, peegeldab päikesevalgust ja maa ise valgustab kuud ehk kuud on näha ka siis kui päikest sinna peale ei lange. (kuu kaugus maast 384000 km, läbimõõt 3500 km.)
K: Mitu korda on erinevad kuu ja päikese kaugused ja läbimõõdud omavahel?
~ Mitu korda on päike suurem ja mitu korda on päike kaugelma?
V: 150*106 / 384000 = 390,625 – päike kaugelam kui kuu (ümardatult 400)
V: 1,39*106 / 3500 = 397,153 – päike on kuus suurem (ümardatult 400)
Kui suur on nurk?

• MAA PÄIKE b - 1,39*106
  

a - 150*106
Tan alfa = a/b ---- tan alfa = 150*106 / 1,39*106 = 00 31` (minutit)

• MAA KUU a - 3500
  

b – 384000
Tan alfa = a/b ---- tan alfa = 3500/384000 = 00 31` (minutit)
PÄIKE
Päike on täht - kollane kääbustäht
Päike asub Maast keskmiselt 150 milj. km kaugusel km kaugusel ehk ühe astronoomilise ühiku kaugusel
99,8% päiksesesüsteemi massist on Päikeses
Mass on 2*1030 kg
Diameeter 1,4*106 km
Pinnatemperatuur 6000 kraadi
Keskmes 107
Kiirgab energiat võimsusega 3,9*1026 (W)
Kui palju kaotab Päike igas sekundis oma massist?
M = 3,9*1026/(3*108)2 = 4,3*109 kg
E = m*c2 C = 3*108 m/s W= j/s
Igas sekundis toimub 3,4*1038 prootoni süntees heeliumiks
Päikese energia maale 1,36 kW / m2
Mitu protsenti Päikses koguvõimsusest jõuab Maale?
Olgu Maa korrapärane kera raadiusega 6400 km.
Ühele m2 langeb 3,9*1026 .
Kera pindala S = 4*(pii)*r2
Maa pindala S=4*3,14*64002= 12,56*64002 = 5,145*1014 m2
Maale kokku 1360*5,145*1014 = 6,9*1017 – en. Milj langeb Maale
Mitu protseni on see Päikese koguenergiast?
X=6.9*1017*100/3,9*1026= 2*10-7%
Päikese aktiivsust iseloomustavad päikeseplekid, kui laike on plaju, siis on Päike aktiivsem.
Aktiivsus muutub tsükliliselt, periood ca 11a.