Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д24 № 9783
i

Две со­вер­шен­но оди­на­ко­вые звез­ды рас­по­ло­же­ны на небе так близ­ко, что видны как одна звез­да. Их сум­мар­ный ви­ди­мый блеск равен 5 звезд­ным ве­ли­чи­нам. Ви­ди­мый блеск одной из них (пер­вой) равен 5,5 звезд­ных ве­ли­чин. Ис­хо­дя из этого усло­вия, вы­бе­ри­те два вер­ных утвер­жде­ния.

1.  Блеск вто­рой звез­ды равен блес­ку пер­вой звез­ды.

2.  Блеск вто­рой звез­ды равен –0,5 звезд­ным ве­ли­чи­нам.

3.  Звез­ды на­хо­дят­ся на оди­на­ко­вом рас­сто­я­нии.

4.  Вто­рая звез­да даль­ше пер­вой.

5.  Если каж­дую из звезд при­бли­зить к нам в де­сять раз, то их сум­мар­ный блеск ста­нет равен 0 звезд­ных ве­ли­чин.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Звезд­ная ве­ли­чи­на (блеск)  — без­раз­мер­ная чис­ло­вая ха­рак­те­ри­сти­ка яр­ко­сти объ­ек­та, обо­зна­ча­е­мая бук­вой m. Обыч­но по­ня­тие при­ме­ня­ет­ся к не­бес­ным све­ти­лам. Звезд­ная ве­ли­чи­на ха­рак­те­ри­зу­ет поток энер­гии от рас­смат­ри­ва­е­мо­го све­ти­ла (энер­гию всех фо­то­нов в се­кун­ду) на еди­ни­цу пло­ща­ди. Таким об­ра­зом, ви­ди­мая звезд­ная ве­ли­чи­на за­ви­сит и от фи­зи­че­ских ха­рак­те­ри­стик са­мо­го объ­ек­та (то есть све­ти­мо­сти), и от рас­сто­я­ния до него. При­чем при уда­ле­нии от ис­точ­ни­ка све­то­вой поток умень­ша­ет­ся об­рат­но про­пор­ци­о­наль­но квад­ра­ту рас­сто­я­ния. Чем мень­ше зна­че­ние звезд­ной ве­ли­чи­ны, тем ярче дан­ный объ­ект.

Сле­ду­ю­щие свой­ства по­мо­га­ют поль­зо­вать­ся ви­ди­мы­ми звезд­ны­ми ве­ли­чи­на­ми на прак­ти­ке.

а)  Уве­ли­че­нию све­то­во­го по­то­ка в 100 раз со­от­вет­ству­ет умень­ше­ние ви­ди­мой звезд­ной ве­ли­чи­ны ровно на 5 еди­ниц.

б)  Умень­ше­ние звезд­ной ве­ли­чи­ны на одну еди­ни­цу озна­ча­ет уве­ли­че­ние све­то­во­го по­то­ка в 1001/5 ≈ 2,512 раза.

в)  От­но­ше­ние ви­ди­мой яр­ко­сти двух звезд свя­за­но с их ви­ди­мы­ми звезд­ны­ми ве­ли­чи­на­ми со­от­но­ше­ни­ем I1 : I2 = 2,512m2  — m1.

 

Най­дем вер­ные утвер­жде­ния.

Пусть сум­мар­ная ви­ди­мая яр­кость двух звезд I_0, тогда ви­ди­мая яр­кость пер­вой звез­ды на­хо­дит­ся из со­от­но­ше­ния:

I_1 : I_0 = 2,512 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 5 минус 5, пра­вая круг­лая скоб­ка 5 рав­но­силь­но I_1 \approx 0,63I_0,

и, зна­чит, ви­ди­мая яр­кость вто­рой звез­ды I_2 = I_0 минус I_1 \approx 0,37I_0, а ее ви­ди­мая звезд­ная ве­ли­чи­на m_2=m_0 плюс 2,5 де­ся­тич­ный ло­га­рифм дробь: чис­ли­тель: I_0, зна­ме­на­тель: I_2 конец дроби \approx 6,1. Так как по усло­вию звез­ды оди­на­ко­вы, за­клю­ча­ем, что вто­рая звез­да на­хо­дит­ся даль­ше пер­вой (утвер­жде­ние 4  — верно).

Если мы при­бли­зим каж­дую из звезд к нам в 10 раз, то ви­ди­мая яр­кость воз­рас­тет в 102 = 100 раз и как след­ствие ви­ди­мая звезд­ная ве­ли­чи­на умень­шит­ся на 5 пунк­тов и ста­нет рав­ной нулю (утвер­жде­ние 5  — верно).

 

Ответ: 45.


Аналоги к заданию № 9751: 9783 Все

Источник: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по фи­зи­ке 13.12.2017, ва­ри­ант ФИ10204
Справка: 5-4-2 Звез­ды
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 5.4.2 Звез­ды: раз­но­об­ра­зие звезд­ных ха­рак­те­ри­стик и их за­ко­но­мер­но­сти