Giải bài tập Chuyên đề Vật Lí 10 Bài 6: Nhật thực, nguyệt thực, thủy triều
Giải Chuyên đề Vật Lí 10 trang 49
A/ Câu hỏi đầu bài
Câu hỏi trang 49 Chuyên đề Vật lí 10: Mặt Trăng, Trái Đất đều tự quay quanh trục đi qua tâm của nó và cùng chuyển động xung quanh Mặt Trời đã tạo ra nhiều hiện tượng thiên nhiên trên Trái Đất như nhật thực, nguyệt thực, thuỷ triều. Vậy, bản chất và thời điểm xảy các hiện tượng này như thế nào, chúng ta có dự đoán được không?
Lời giải:
– Hiện tượng nhật thực: Mặt Trời, Mặt Trăng, Trái Đất thẳng hàng nhau và xếp đúng theo thứ tự trên, xảy ra vào ban ngày khi Mặt Trăng che khuất Mặt Trời một phần hoặc toàn phần thì khi đó trên Trái Đất sẽ có vùng không thấy được Mặt Trời. Đó là nhật thực một phần hoặc nhật thực toàn phần.
– Hiện tượng nguyệt thực: Mặt Trăng, Trái Đất, Mặt Trời thẳng hàng và xếp đúng thứ tự trên, xảy ra vào buổi tối, khi Trái Đất che khuất Mặt Trời, Mặt Trăng khi đó không nhận được ánh sáng từ Mặt Trời chiếu đến nên không có ánh sáng phản xạ từ Mặt Trăng chiếu đến Trái Đất, khi đó trên Trái Đất có nơi sẽ không quan sát được Mặt Trăng.
– Hiện tượng thủy triều: do Mặt Trăng chuyển động xung quanh Trái Đất, Mặt Trăng tác dụng lực hấp dẫn lên lớp nước biển trên bề mặt Trái Đất đồng thời Trái Đất lại tự quay nên lớp nước biển sẽ có thời điểm bị dâng lên cao, đó chính là thủy triều.
– Chúng ta có dự đoán được thời điểm xảy ra các hiện tượng.
B/ Câu hỏi giữa bài
I. Trái Đất và Mặt Trăng
II. Nhật thực
Giải Chuyên đề Vật Lí 10 trang 50
Câu hỏi 1 trang 50 Chuyên đề Vật lí 10: Nêu điều kiện xảy ra hiện tượng nguyệt thực và nhật thực. Vì sao không thể xảy ra hai lần nhật thực, nguyệt thực mỗi tháng?
Lời giải:
– Điều kiện để xảy ra hiện tượng nguyệt thực: Mặt Trời, Trái Đất, Mặt Trăng nằm trên cùng một đường thẳng.
– Điều kiện để xảy ra hiện tượng nhật thực: Khi ba thiên thể Mặt Trời, Mặt Trăng, Trái Đất gần như thẳng hàng và Mặt Trăng ở vị trí giữa Trái Đất và Mặt Trời.
– Không thể xảy ra hai lần nhật thực, nguyệt thực mỗi tháng vì, hiện tượng nhật thực và nguyệt thực chỉ có thể xảy ra khi Trái Đất – Mặt Trăng – Mặt Trời gần như cùng nằm trên một đường thẳng. Trong khi đó, mặt phẳng bạch đạo và mặt phẳng hoàng đạo lệc nhau một góc 50 nên Mặt Trăng sẽ ở hơi cao hơn hoặc hơi thấp hơn mặt phẳng hoàng đạo, do đó sự thẳng hàng hoàn hảo không thể diễn ra một cách thường xuyên.
1. Nhật thực toàn phần, nhật thực hình khuyên và nhật thực một phần
Câu hỏi 2 trang 50 Chuyên đề Vật lí 10: Mặt Trăng ở vị trí nào so với Trái Đất và Mặt Trời sẽ xảy ra nhật thực?
Lời giải:
Khi Mặt Trăng ở vị trí giữa Trái Đất và Mặt Trời thì sẽ xảy ra nhật thực.
Câu hỏi 3 trang 50 Chuyên đề Vật lí 10: Hiện tượng nhật thực mỗi năm thường xảy ra như thế nào?
Lời giải:
Trong một năm có thể có tới 5 lần nhật thực: lần nhật thực đầu tiên vào tháng giêng; lần 2 vào kì không trăng của tuần Trăng tiếp theo; lần 3 là sau 6 tuần Trăng; lần 4 xảy ra vào tuần Trăng tiếp theo; lần 5 xảy ra sau lần đầu 12 tuần Trăng.
Câu hỏi 4 trang 50 Chuyên đề Vật lí 10: Phân biệt nhật thực toàn phần và nhật thực hình khuyên. Nêu vai trò của Mặt Trăng trong hai hiện tượng này.
Lời giải:
– Nhật thực toàn phần: xảy ra khi đĩa tối của Mặt Trăng che khuất hoàn toàn Mặt Trời và người quan sát nằm trong đĩa tối của Mặt Trăng.
– Nhật thực hình khuyên: xảy ra khi Mặt Trời, Mặt Trăng, Trái Đất nằm cùng trên một đường thẳng, nhưng Mặt Trăng không che hết toàn toàn Mặt Trời. Khi đó Mặt Trời vẫn hiện ra như một vòng đai rực rỡ bao quanh đĩa Mặt Trăng.
– Vai trò của Mặt Trăng: đóng vai trò là vật chắn sáng, làm cho ánh sáng Mặt Trời không thể chiếu đến Trái Đất.
2. Diễn biến nhật thực
III. Nguyệt thực
Giải Chuyên đề Vật Lí 10 trang 52
Hoạt động trang 52 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy mô tả diễn biến của hiện tượng nguyệt thực.
Lời giải:
Nguyệt thực là hiện tượng Mặt Trăng bị che khuất khi đi vào vùng bóng tối phía sau Trái Đất. Khi đó, vị trí của Mặt Trời, Trái Đất, Mặt Trăng nằm trên cùng một đường thẳng.
Câu hỏi 1 trang 52 Chuyên đề Vật lí 10: Sử dụng Hình 6.9 trình bày các pha nguyệt thực.
Lời giải:
– Khi Mặt Trăng nằm ngoài vùng nửa tối và vùng tối (vị trí A và G) thì bề mặt Mặt Trăng hướng về phía Mặt Trời được chiếu sáng hoàn toàn.
– Khi Mặt Trăng nằm hoàn toàn trong vùng nửa tối (B và F) thì cường độ sáng từ Mặt Trời chiếu đến Mặt Trăng giảm đi do bị Trái Đất che khuất một phần nên từ nửa tối của Trái Đất thấy Mặt Trăng mờ dần.
– Khi Mặt Trăng có một nửa nằm trong vùng tối và một nửa nằm trong vùng nửa tối (C và E) thì khi đó ta quan sát được nguyệt thực một phần.
– Khi Mặt Trăng nằm hoàn toàn trong vùng tối thì ta quan sát được nguyệt thực toàn phần.
Câu hỏi 2 trang 52 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích tại sao nguyệt thực lại kéo dài hơn so với nhật thực.
Lời giải:
Nguyệt thực kéo dài hơn nhật thực vì Trái Đất có kích thước lớn hơn Mặt Trăng, do đó bóng của Trái Đất che khuất Mặt Trăng lâu hơn so với bóng của Mặt Trăng khi che khuất Trái Đất.
IV. Thủy triều
Giải Chuyên đề Vật Lí 10 trang 53
Câu hỏi trang 53 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích tại sao khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng thẳng hàng sẽ xảy ra triều cường.
Lời giải:
Khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng thẳng hàng, tổng hợp lực hấp dẫn do Mặt Trăng và Mặt Trời tác dụng lên Trái Đất và lớp nước bao xung quanh là lớn hơn, do đó sẽ xảy ra triều cường.
Hoạt động trang 53 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy biểu diễn lực hấp dẫn giữa Mặt Trăng và Trái Đất ở những vùng triều cao.
Lời giải:
– Lực hấp dẫn do Mặt Trăng và Mặt Trời tác dụng lên lớp nước trên bề mặt Trái Đất là .
Giải Chuyên đề Vật Lí 10 trang 54
Câu hỏi trang 54 Chuyên đề Vật lí 10: Hãy giải thích tại sao vào khoảng tháng 9, tháng 10 hằng năm thường xảy ra triều cường vào cuối buổi chiều gây ngập lụt.
Lời giải:
Vì khi đó khoảng các giữa Mặt Trời, Mặt Trăng và Trái Đất là nhỏ nhất lên lực hấp dẫn lớn nhất, dẫn đến triều cường mạnh nhất.
Em có thể 1 trang 54 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích được hiện tượng nhật thực, nguyệt thực.
Lời giải:
Học sinh có thể tham khảo ở câu trả lời phần đầu bài.
Em có thể 2 trang 54 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích được hiện tượng thuỷ triều.
Lời giải:
Học sinh có thể tham khảo ở câu trả lời phần đầu bài.
Em có thể 3 trang 54 Chuyên đề Vật lí 10: Giải thích được vì sao thời gian nguyệt thực lại kéo dài hơn thời gian nhật thực.
Lời giải:
Nguyệt thực kéo dài hơn nhật thực vì Trái Đất có kích thước lớn hơn Mặt Trăng, do đó bóng của Trái Đất che khuất Mặt Trăng lâu hơn so với bóng của Mặt Trăng khi che khuất Trái Đất.
Em có thể 4 trang 54 Chuyên đề Vật lí 10: Làm được mô hình thí nghiệm để mô tả hiện tượng nhật thực, nguyệt thực.
Lời giải:
Học sinh sử dụng một đèn pin (coi là Mặt Trời), một quả bóng đá (coi là Trái Đất), một quả bóng tenis (coi là Mặt Trăng).
Kết hợp lí thuyết để đặt các vật ở các vị trí tương ứng để được hiện tượng nhật thực và nguyệt thực.