宇宙及太阳系

在天文观测中，由于恒星（或星系）间距离十分遥远，经常用光年来表示距离，即光在一年中通过的距离．试计算一光年相当于多少米？（保留两位有效数字）天文观测表明，几乎所...

2022-12-24 08:05发布

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这道初中物理的题目是：
在天文观测中，由于恒星（或星系）间距离十分遥远，经常用光年来表示距离，即光在一年中通过的距离．试计算一光年相当于多少米？（保留两位有效数字）天文观测表明，几乎所有的恒星（或星系）都在以各自的速度远离我们而运动，离我们越远的星体，远离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀，不同星体的退行速度V和它们离我们的距离r成正比，即V=Hr，式中H为一常量，称为哈勃常数，已由天文观察测定．为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个星球大爆炸开始的．假设大爆炸后各小星体以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远，这一结果与天文观测结果一致．根据近期观测，哈勃常数H=3×10-2m/（s-光年），试由此估算宇宙的年龄是多少年？
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1条回答
卡西莫多
1楼-- · 2022-12-24 08:22
这道初中物理题的正确答案为：
（1）根据光速度与时间可算得：1光年=s=vt=3×108m/s×365×24×3600s=9.5×1015m；
（2）设某星球离我们的距离为r，从大爆炸开始，它以速度V匀速远离我们而去，
经时间t′=
r
V
，这段时间即宇宙年龄T，
又V=Hr，
∴T=t=
r
V
=
1
H
，代入数据得T=
1
H
=
3×108/m/s
3×10-2m/(s?光年)
=1010年=100亿年．
答：（1）一光年相当于9.5×1015米；
（2）宇宙的年龄约是100亿年．
解题思路 rV

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