Przejdź do treści

Zadanie nr 5 z Matury rozszerzonej z fizyki 2025

Planetoida Chiron obiega Słońce po orbicie eliptycznej, a Ziemia obiega Słońce po orbicie, którą w przybliżeniu możemy potraktować jako kołową.

Poniżej podano niektóre dane dotyczące ruchu orbitalnego Chirona oraz Ziemi względem Słońca (podane odległości są zaokrąglone do części dziesiętnych jednostki astronomicznej):

  • najmniejsza odległość Chirona od środka Słońca jest równa rP=8,5 aur_P = 8{,}5\ \mathrm{au}
  • największa odległość Chirona od środka Słońca jest równa rA=18,9 aur_A = 18{,}9\ \mathrm{au}
  • odległość Ziemi od środka Słońca jest równa aZ=1,0 aua_{\mathrm{Z}} = 1{,}0\ \mathrm{au}
  • okres obiegu Ziemi dookoła Słońca wynosi TZ=1,00 rokT_{\mathrm{Z}} = 1{,}00\ \mathrm{rok} ziemski.

W zadaniu pomijamy wpływ innych ciał (oprócz Słońca) na ruch Chirona oraz na ruch Ziemi. Orbitę Chirona (z zachowaniem skali elipsy) zilustrowano na rysunku poniżej.

Rysunek

Zadanie 5.1.

2 pkt

Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

Oceń każde stwierdzenie: Prawda lub Fałsz
Stwierdzenie 1

Wektor przyśpieszenia Chirona jest zwrócony do środka Słońca.

Stwierdzenie 2

Orbita Chirona ma punkt wspólny z orbitą Ziemi.

Stwierdzenie 3

Okres obiegu Chirona dookoła Słońca jest mniejszy od okresu obiegu Ziemi dookoła Słońca.

Zadanie 5.2.

1 pkt

Wartość prędkości liniowej Chirona w położeniu najbliższym Słońca (punkt PP orbity na rysunku) oznaczymy jako vPv_P.

Wartość prędkości liniowej Chirona w położeniu najdalszym od Słońca (punkt AA orbity na rysunku) oznaczymy jako vAv_A.

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C i jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.

Część 1

Prawidłowy związek pomiędzy vPv_P a vAv_A to

Część 2

ponieważ w ruchu Chirona wokół Słońca nie zmienia się jego

Zadanie 5.3.

3 pkt

Oblicz okres obiegu Chirona wokół Słońca. Zapisz obliczenia. Wynik podaj w latach ziemskich.

Zaproponuj nową funkcjonalność w serwisie