Giải vật lí 12 bài 41: Cấu tạo vũ trụ

Hướng dẫn giải bài tập, bài thực hành trong bài 41: Cấu tạo vũ trụ - sách giáo khoa vật lí 12. Tất cả các kiến thức lý thuyết và bài tập trong bài học này đều được giải đáp cẩn thận, chi tiết. Chúng ta tham khảo để học tốt vật lí 12 bài 41: Cấu tạo vũ trụ nhé.


I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I. Hệ Mặt Trời

1. Mặt Trời

  • Mặt Trời là thiên thể trung tâm của hệ Mặt Trời, có bán kính lớn hơn 109 bán kính Trái Đất, có khối lượng bằng 333000 khối lượng Trái Đất.
  • Mặt Trời là một quả cầu khí nóng sáng với 75%H và 23%He. Nhiệt độ mặt ngoài là 6000K và nhiệt độ trong lòng lên đến hàng chục triệu độ.
  • Nguồn gốc năng lượng Mặt Trời là phản ứng nhiệt hạch, trong đó các hạt nhân hiđrô được tổng hợp thành hạt nhân hêli.

2. Các hành tinh

  • Có 8 hành tinh theo thứ tự từ trong ra ngoài: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên vương tinh và Hải vương tinh.
  • Các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời theo cùng một chiều trùng với chiều quay của Mặt Trời quanh mình nó.
  • Xung quanh mỗi hành tinh có các vệ tinh.
  • Các hành tinh chia thành hai nhóm: “nhóm Trái Đất” và “nhóm Mộc Tinh”.

3. Các tiểu hành tinh

Ngoài 8 hành tinh kể trên và các vệ tinh của chúng còn có các hành tinh có bán kính từ vài km đến vài trăm km chuyển động quanh Mặt Trời trên các quỹ đạo có bán kính từ 2,2 đến 3,6 đvtv gọi là các tiểu hành tinh.

4. Sao chổi và thiên thạch

a. Sao chổi

  • Là những khối khí đóng băng lẫn với đá, có đường kính vài km, chuyển động xung quanh Mặt Trời theo những quỹ đạo hình elip rất dẹt mà Mặt Trời là một tiêu điểm.

b. Thiên thạch

  • Là những tảng đá chuyển động quanh Mặt Trời.

II. Các sao và thiên hà

1. Các sao

  • Mỗi ngôi sao trên bầu trời là một khối khí nóng sáng như Mặt Trời.
  • Nhiệt độ ở trong lòng các sao lên đến hàng chục triệu độ trong đó xảy ra các phản ứng nhiệt hạch.
  • Khối lượng của các sao trong khoảng từ 0,1 đến vài chục lần (đa số là 5 lần) khối lượng Mặt Trời. Bán kính các sao biến thiên trong khoảng rất rộng (từ vài phần nghìn lần đến vài nghìn lần bán kính Mặt Trời).
  • Có những cặp sao có khối lượng tương đương với nhau, quay xung quanh một khối tâm chung, đó là những sao đôi.
  • Bên cạnh những ngôi sao đang ở trạng thái ổn định, còn có những sao ở trạng thái biến đổi rất mạnh: đó là các sao mới và sao siêu mới có độ sáng tăng lên đột ngột.
  • Có những sao không phát sáng: đó là các punxa và lỗ đen.
  • Ngoài ra, còn có những “đám mây”sáng gọi là các tinh vân.

2. Thiên hà

  • Thiên hà là một hệ thống sao gồm nhiều loại sao và tinh vân.
  • Thiên hà gần ta nhất là thiên hà Tiên Nữ (cách chúng ta 2 triệu năm ánh sáng).
  • Đa số thiên hà có dạng xoắn ốc, một số có dạng elipxôit và một số ít có dạng không xác định. Đường kính thiên hà vào khoảng 100.000 năm ánh sáng.

3. Thiên hà của chúng ta: Ngân Hà

  • Hệ Mặt Trời là thành viên của một thiên hà mà ta gọi là Ngân Hà.
  • Ngân Hà có dạng đĩa, phần giữa phình to, ngoài mép dẹt. Đường kính của Ngân Hà vào khoảng 100000 năm ánh sáng, bề dày chỗ phồng to nhất vào khoảng 15000 năm ánh sáng.
  • Hệ Mặt Trời nằm trên mặt phẳng qua tâm và vuông góc với trục của Ngân Hà, cách tâm khoảng cỡ 2/3 bán kính của nó.
  • Ngân Hà có cấu trúc dạng xoắn ốc.

4. Các đám thiên hà

  • Các thiên hà có xu hướng tập hợp với nhau thành đám.

5. Các quaza (quasar)

  • Là những cấu trúc nằm ngoài các thiên hà, phát xạ mạnh một cách bất thường các sóng vô tuyến và tia X.

II. GIẢI BÀI TẬP

Hướng dẫn trả lời các câu hỏi cuối bài

Giải câu 1: Trình bày cấu tạo của hệ Mặt Trời...

Trình bày cấu tạo của hệ Mặt Trời

Bài giải:

Cấu tạo của hệ Mặt Trời gồm Mặt Trời, các hành tinh và các vệ tinh.

Giải câu 2: Mặt Trời có vai trò gì trong hệ Mặt Trời...

Mặt Trời có vai trò gì trong hệ Mặt Trời?

Bài giải:

Lực hấp dẫn của Mặt Trời đóng vai trò quyết định đến sự hình thành, phát triển và chuyển động của hệ. Mặt trời là nguồn cung cấp năng lượng chính cho cả hệ. Nguồn năng lượng của Mặt Trời là phản ứng tổng hợp hạt nhân, trong đó các hạt nhân hidro được tổng hợp thành hạt nhân heli.

Giải câu 3: Phân biệt hành tinh và vệ tinh....

Phân biệt hành tinh và vệ tinh.

Bài giải:

Hành tinh là thiên thể lớn, chuyển động quanh Mặt Trời.

Vệ tinh là thiên thể nhỏ, chuyển động quanh hành tinh.

Ví dụ : Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời. Trái Đất là hành tinh.

Mặt Trời là vệ tinh của Trái Đất. Mặt trăng chuyển động quanh Trái Đất.

Giải câu 4: Tiểu hành tinh là gì?...

Tiểu hành tinh là gì?

Bài giải:

Hành tinh nhỏ là những thiên thể có kích thước rất nhỏ, chuyển động trên các quỹ đạo giữa quỹ đạo của Hỏa Tinh và Mộc Tinh.

Giải câu 5: Những hành tinh nào thuộc nhóm...

Những hành tinh nào thuộc nhóm Trái Đất và những hành tinh nào thuộc nhóm Mộc tính ? Nêu những đặc điểm chung của các hành tinh trong mỗi nhóm.

Bài giải:

Những hành tinh thuộc nhóm Trái Đất gồm : Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất và Hỏa tinh. Đó là các hành tinh "nhỏ", nhưng là các hành tinh rắn, có khối lượng riêng tương đối lớn. Tuy nhiên mỗi hành tinh trong nhóm chỉ có rất ít hoặc không có vệ tinh, chúng ở gần Mặt Trời nên nhiệt độ rất cao.

Những hành tinh thuộc nhóm Mộc tinh gồm : Mộc tinh, Thổ tinh, Hải Vương tinh và Thiên Vương tinh, chúng là các hành tinh "lớn", có kích thước lớn, khối lượng lớn, nhưng khối lượng riêng nhỏ. Chúng là một khối khí hoặc một nhân rắn hoặc lỏng, bao bọc xung quanh là các lớp khí rất dày. Chúng có rất nhiều vệ tinh.

Giải câu 6: Sao chổi, thiên thạch, sao băng là gì...

Sao chổi, thiên thạch, sao băng là gì ? Sao băng có phải là một thành viên của hệ mặt trời hay không ?

Bài giải:

Sao chổi là những khối khí đóng băng lẫn với đá, chuyển động xung quanh Mặt Trời.

Thiên thạch là những tảng đá chuyển động quanh Mặt Trời.

Khi một thiên thạch bay vào bầu khí quyển của Trái Đất thì nó sẽ bị ma sát mạnh., nóng sáng và bốc cháy, để lại một vết sáng dài gọi là sao băng.

Sao chổi, thiên thạch đều là các thành viên của hệ Mặt Trời.

Giải câu 7: Thiên hà là gì ? Đa số thiên hà thường...

Thiên hà là gì ? Đa số thiên hà thường có dạng cấu trúc nào ? Nêu những thành viên của một thiên hà.

Bài giải:

Thiên hà là một hệ thống gồm nhiều loại sao và tinh vân.

Đa số các thiên hà có dạng xoắn ốc, một số có dạng elipxoit.

Các thành viên của Thiên Hà gồm các sao (sao chắt, sao đôi, sao siêu mới…) các lỗ đen, các tinh vân, các punxa.

Giải câu 8: Ngân Hà có hình dạng Hệ Mặt Trời...

Ngân Hà có hình dạng Hệ Mặt Trời gì ? Hệ Mặt Trời ở vị trí nào trong Ngân Hà ?

Bài giải:

Thiên hà của chúng ta gọi là Ngân Hà, Ngân hà có dạng hình đĩa, phần giữa phồng to, ngoài mép dẹt. Ngân Hà có cấu trúc dạng xoắn ốc. Hệ Mặt trời nằm trên mặt phẳng qua tâm và vuông góc với trục của Ngân Hà và cách tâm cỡ 2/3 bán kính của nó.

Giải câu 9: Người ta dựa vào đặc điểm nào dưới...

Người ta dựa vào đặc điểm nào dưới đây để phân các hành tinh trong hệ Mặt Trời làm hai nhóm ?

A. Khoảng cách đến Mặt trời.

B. Nhiệt độ bề mặt hành tinh.

C. Số vệ tinh nhiều hay ít.

D. Khối lượng

Bài giải:

Chọn đáp án D.

Các hành tinh trong nhóm Trái Đất có khối lượng nhỏ. Các hành tinh trong nhóm Mộc Tinh có khối lượng lớn.

Giải câu 10: Hãy chỉ ra cấu trúc không là thành viên...

Hãy chỉ ra cấu trúc không là thành viên của một thiên hà.

A. Sao siêu mới.

B. Punxa

C. Lỗ đen

D. Quaza

Bài giải:

Chọn đáp án D.

Các thành viên của Thiên hà gồm các sao, các lỗ đen, các tinh vân, các punxa. Quaza không là thành viên của thiên hà.

Giải câu 11: Khoảng cách từ Mặt Trăng và Trái Đất...

Khoảng cách từ Mặt Trăng và Trái Đất đến Mặt Trời coi như bằng nhau. Khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất coi như bằng 300 lần khoảng cách từ Mặt Trăng đến Trái Đất. Khối lượng Mặt Trời coi như bằng 300 lần khối lượng Trái Đất. Xét các lực hấp dẫn mà Mặt Trời và Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng. Lực nào lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần ?

A. Hai lực bằng nhau.B. Lực hút do mặt Trời nhỏ hơn.

C. Lực hút do Mặt Trời bằng 3/10 lực hút do Trái Đất.

D. Lực hút do Mặt Trời bằng 10/3 lực hút do Trái Đất.

Bài giải:

Chọn đáp án D.

Gọi : R1 là khoảng cách từ Mặt Trời đến Mặt Trăng.

R2 là khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời

m là khối lượng của Mặt Trăng.

m1 là khối lượng của Mặt Trời

m2 là khối lượng của Trái Đất

Lực hấp dẫn do Mặt Trời tác dụng lên Mặt Trăng : $F_{1}=\frac{Gm_{1}m}{R_{1}^{2}}$

Lực hấp dẫn do Mặt Trăng tác dụng lên Mặt Trời :

$F_{2}=\frac{Gm_{2}m}{R_{2}^{2}}$

Mà R1 = 300 R2; m1 = 300000m2.

$\frac{F_{1}}{F_{2}}=\frac{m_{1}.R^{2}_{2}}{m_{2}.R^{2}_{1}}=\frac{300000m_{2}.R^{2}_{2}}{m_{2}.900000.R^{2}_{2}}=\frac{30}{9}=\frac{10}{3}\Rightarrow F_{1}=\frac{10}{3}F_{2}$ 

Giải câu 12: Nêu những sự tương tự và những sự...

Nêu những sự tương tự và những sự khác biệt về cấu trúc giữa Hệ mặt Trời và nguyên tử neon.

Bài giải:

a) Sự tương tự về cấu trúc giữa hệ Mặt Trời và nguyên neon .

Một hạt có khối lượng rất lớn nằm tại tâm và các thành viên quay xung quanh.

Chuyển động của các thành viên do một lực hút xuyên tâm, có cường độ tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách.

b) Sự khác biệt về cấu trúc :

Trong hệ Mặt Trời lực hút giữa Mặt Trời và các hành tinh là lực vạn vật hấp dẫn, còn trong nguyên tử neon thì lực hút giữa hai nhân là 10 electron là lực culong.

Trong hệ Mặt Trời thì các thành viên khác nhau, còn trong nguyên tử neon, 10 thành viên là electron giống nhau.

Trong hệ Mặt Trời, các hành tinh chuyển động trên những quỹ đạo xác định, còn trong nguyên tử neon, các electron tồn tại trên những orbitan.

Giải câu 13: Có phải tất cả các sao mà ta thấy từ...

Có phải tất cả các sao mà ta thấy từ Trái Đất đều thuộc Ngân Hà hay không ? Tại sao các sao nằm ngoài dải Ngân hà cũng thuộc Ngân Hà ?

Bài giải:

Tất cả các sao mà ta nhìn thấy từ Trái Đất đều thuộc Ngân Hà. Nhìn về phía tâm Ngân Hà, ta sẽ thấy một vùng dày đặc các sao, đó là "hình chiếu" của Ngân hà trên nền trời và cũng là dãy Ngân Hà.

Do đó những sao nằm ngoài dãy Ngân hà vẫn thuộc về Thiên hà của chúng ta.

Xem thêm lời giải Giải môn Vật lí lớp 12

Giải vật lí lớp 12, soạn bài vật lí lớp 12, làm bài tập bài thực hành vật lí 12. Ở đây, có kiến thức tất cả các bài học trong chương trình sgk vật lí lớp 12. Ngoài phần tổng hợp lý thuyết, các câu hỏi giữa bài, cuối bài học đều được giải dễ hiểu, dễ nhớ. Học sinh muốn xem bài nào thì click vào tên bài tương ứng ở mục lục sau

Lớp 12 | Các môn học Lớp 12 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 12 chọn lọc

Danh sách các môn học Lớp 12 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.