지구과학 임용 대비 퀴즈

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1. 수성은 항성 자전주기가 58일, 항성 공전주기가 88일로 항성 자전주기가 항성 공전주기의 정확히 2/3배이다. 이와 같은 현상의 명칭을 적고, 수성이 이러한 상태에 놓이게 된 이유를 2가지 쓰시오.

2. 반지름 R, 질량 M, 온도 T인 행성이 있다. 이 행성이 질량이 m인 대기 입자 A를 계속 보유하기 위한 행성의 온도 T의 조건을 식으로 나타내시오.

3. 조석마찰로 인해 지구의 자전속도가 감소됨에 따라 달의 궤도 반지름은 어떻게 변화할지 각운동량 보존식을 이용하여 설명하시오. (단, 지구 공전에 의한 각운동량과 달의 자전에 의한 각운동량은 무시할 수 있을 만큼 작다고 가정한다.)

4. 균시차와 그의 원인 2가지를 나타내는 그래프이다. 균시차의 정의를 적고, 그래프를 참고하여 균시차에 더 많은 영향을 미치는 원인을 ㄱ, ㄴ 중 골라 적은 후 이것이 균시차를 일으키는 이유를 설명하시오.

5. 밴앨런복사대 내의 입자운동을 나타낸 그림이다. 밴앨런복사대의 구성요소 ㄱ~ㄷ 중 오로라가 발생하는 지점을 적고, 이의 명칭을 쓰시오. 또한 질량 m, 속도 v인 하전입자가 자기장 속에서 자력선 주위를 원궤도를 따라 움직일때 이 궤도의 반지름 r의 명칭과 이를 구하기 위한 식을 쓰시오. (로렌츠 힘의 법칙: q(v X B), q: 전하량, v: 입자의 속도, B: 자기장)

1. 자전-공전 결합(자전-공전 공명)
수성은 적도부근이 튀어나온 회전타원체이기 때문이다. 태양에 의한 조석력이 길쭉하게 튀어나온 부분에 작용하여 수성의 자전속도를 점진적으로 늦추어 현재와 같은 공명상태가 되었다.
수성은 궤도 이심률이 다른 행성에 비해 크기 때문이다. 다른 행성에 비해 태양의 조석력을 강하게 받아 자전속도가 느려지며 현재와 같은 공명상태가 되었다.

<해설>
지구-달 계에 작용하는 회전 능률은 무시할 수 있을정도로 작으므로, 이 계의 총 각운동량은 일정하게 보존된다.
지구-달 계에 작용하는 총 각운동량 L은 (L지구자전 + L달공전)으로 나타낼 수 있다.

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