אתם מתרגלים שאלה מתוך בגרות פיזיקה — מכניקה (שאלון 36361)מבחן 2023 · קיץ מועד א · שאלה 6כל שאלות המבחן ←
כבידהחוק הכבידה

בשנים 2016–2017 התגלו שבעה כוכבי לכת המקיפים כוכב ננסי בשם Trappist-1 ודומים בגודלם לגודל כדור הארץ.

נכנה את כוכבי הלכת שהתגלו b , c , d , e , f , g , h . כוכב הלכת b הוא הקרוב ביותר לכוכב הננסי Trappist-1 ו־ h הוא הרחוק ביותר ממנו. לצורך החישובים בשאלה יש להניח שהמסלולים של כוכבי הלכת מעגליים וכי ההשפעה של שבעת כוכבי הלכת זה על זה זניחה.

[טבלה] כוכב הלכת b : r = 1.73 · 10⁹ m , T = 1.51 ימים

[טבלה] כוכב הלכת c : r = 2.36 · 10⁹ m , T חסר

[טבלה] כוכב הלכת d : r חסר , T = 4.05 ימים

שתי חלליות שוות מסה m_s : חללית I מקיפה את השמש שלנו, חללית II מקיפה את Trappist-1, במסלולים מעגליים שהרדיוס שלהם זהה

תרשים מערכת TRAPPIST-1 . מעל התרשים כותרת מודגשת: «מערכת TRAPPIST-1». התרשים מורכב משבע אליפסות קונצנטריות רחבות ושטוחות בקו רציף דק — מסלולי כוכבי הלכת — סביב עיגול אפור קטן במרכז

טבלת נתוני כוכבי הלכת, ארבע שורות ושלוש עמודות. שורת הכותרות (מימין לשמאל): «כוכב הלכת» | «r רדיוס מסלול (10⁹ m)» | «T זמן מחזור (ימים)». שורות הנתונים: b | 1.73 | 1.51 ; c | 2.36

סעיף א

בטבלה שלפניכם מוצגים חלק מן הנתונים של רדיוס המסלול ושל זמן המחזור עבור שלושת כוכבי הלכת הקרובים ביותר לכוכב Trappist-1 .

סעיף א. חשבו את הערכים החסרים בטבלה.

סעיף ב

איתן, תלמיד במגמת פיזיקה, טוען כי ככל שכוכב הלכת רחוק יותר מן הכוכב הננסי Trappist-1 כך מהירותו גדולה יותר.

סעיף ב. האם איתן צודק? נמקו את תשובתכם.

סעיף ג

(1) בטאו את g_b , תאוצתו של כוכב הלכת b הנגרמת על ידי Trappist-1 . השתמשו בפרמטרים r , T ובקבועים בסיסיים. (2) האם משקלו של גוף שמסתו m הנמצא על פני כוכב הלכת b הוא mg_b ? נמקו את תשובתכם.

סעיף ד

חשבו את מסת הכוכב Trappist-1 .

סעיף ה

נתונות שתי חלליות שהמסות שלהן שוות, m_s . חללית I מקיפה את השמש שלנו, וחללית II מקיפה את הכוכב Trappist-1 , במסלולים מעגליים שהרדיוס שלהם זהה. תוספת האנרגייה הדרושה לחללית I כדי להימלט מהשפעת הכבידה של השמש שלנו היא ΔE_I , ותוספת האנרגייה הדרושה לחללית II כדי להימלט מהשפעת הכבידה של Trappist-1 היא ΔE_II .

סעיף ה. חשבו את היחס ΔE_I / ΔE_II .

שאלות ותגובות על השאלה

🎓 לא הבנתם משהו? קבלו הסבר נוסף ממרצה

שאלו כאן — ותקבלו מענה מוסמך.

🎓 מרצה עונה כאן — תקבלו מענה מקצועי