Задания школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников по астрономии. Время выполнения 5-6 классы – 2 урока 7-11 классы – 4 урока Задания для 5-6 классов. 1. Какие явления описывает А.С. Пушкин в стихотворении «Месяц»? «И тени легкие редели Пред неожиданной зарей? Зачем ты, месяц, укатился И в небе светлом утонул? Зачем луч утренний блеснул?» 2. Как можно отличить возрастающую Луну от убывающей? 3. Чем можно объяснить тот факт, что Луна постоянно обращена к Земле одной своей стороной? 4. Нарисуйте, как Вы представляете себе Солнечную систему. Из каких объектов она состоит? Задания для 7-8 классов. 1. Где сегодня день равен ночи? 2. Какую часть суток проводит над горизонтом звезда, расположенная точно на небесном экваторе? 3. Какие астрономические инструменты можно встретить на карте звездного неба в виде созвездий? А названия, каких еще приборов и механизмов можно встретить на этой карте? 4. Какие явления характерны для Земли и Солнца в период высокой солнечной активности? 5. Чем можно объяснить тот факт, что Луна постоянно обращена к Земле одной своей стороной? 6. Какие явления описывает А.С. Пушкин в стихотворении “Надо мной в лазури ясной...”? "Надо мной в лазури ясной Светит звездочка одна, Справа - запад темно-красный, Слева - бледная Луна". Задания для 9 класса. 1. Земля, двигаясь вокруг Солнца по эллиптической орбите, в январе бывает ближе к Солнцу почти на 5 млн. км, чем в июле. Так почему же в январе у нас холоднее, чем в июле? 2. Какие созвездия северного неба указывают на северный полюс мира? В каком созвездии он расположен? Сделайте чертеж. Какие созвездия южного неба можно использовать как ориентиры для определения местоположения южного полюса мира? В каком созвездии расположен южный полюс мира? 3. "На небесах печальная луна Встречается с небесною зарею, Одна горит, другая холодна. Заря блестит невестой молодою, Луна пред ней, как мертвая, бледна”. А.С.Пушкин Какие небесные явления описывает А.С. Пушкин в стихотворении? В какой фазе находилась Луна? 4. Как изменится на фотографии вид полной Луны, если закрыть правую половину объектива телескопа? 5. Предположим, что сегодня ночью вам необходимо наблюдать покрытие звёзд Луной, а через неделю состоится затмение. Поясните, в какой части небосвода надо искать Луну сразу после захода Солнца? 6. Во время Второй Мировой войны английские радиолокационные службы противовоздушной обороны по утрам часто объявляли ложные тревоги. Что именно они принимали за немецкие самолеты и почему? Задания для 10 класса. 1. Почему солнечный диск виден у краёв темнее, чем в центре? 2. Роберт Хайнлайн в романе «Дорога доблести» описывает планету Центр галактической империи. Планета эта «размером с Марс», сила тяжести на ней «почти земная». Что можно сказать о плотности этой планеты? Каковы для этой планеты первая и вторая космическая скорости? Каков период обращения спутника на низкой орбите? Радиус Марса - 3400 км, гравитационная постоянная G = 6,6710-11 Нм2/кг2. 3. Флаг корабля привязан к мачте на высоте 30 метров над уровнем моря. На каком расстоянии l он будет виден на горизонте? 4. Наблюдатель, находящийся на Луне, видит частное затмение Солнца. Что в это время видит земной наблюдатель? Опишите это явление подробно. 5. Может ли космонавт, высадившийся на поверхности ориентироваться на ней с помощью магнитного компаса? Луны, 6. Чем можно объяснить тот факт, что Луна постоянно обращена к Земле одной своей стороной? Задания для 11 класса. 1. На северном полюсе Земли проводятся наблюдения Солнца в моменты весеннего и осеннего равноденствий. Когда Солнце будет видно выше над горизонтом? Величину атмосферного давления считать одинаковой. 2. Существует планетами? ли связь между планетарными туманностями и 3. Температура в центре Солнца 15 млн K, и там протекают термоядерные реакции. Почему же у белого карлика Сириус B, температура внутри которого оценивается в 40 млн K, эти реакции не протекают? 4. Перечислите, для чего применяется в астрономии метод радиолокации. Поясните одно из этих применений подробнее. 5. Как велико центростремительное ускорение тела, помещенного на земном экваторе? Радиус Земли 6378 км, время ее вращения 86164 с. 6. Мощность излучения Солнца Р0 = 4·1026 Вт. Сколько энергии излучит Солнце за один год? Согласно теории относительности энергия эквивалентна массе, поэтому оцените, сколько массы теряет Солнце каждый год за счет излучения. Солнце «умрет», если потеряет 0,001 своей массы. Оцените время жизни Солнца. Справочные данные, разрешенные к использованию участниками на школьном этапе Всероссийской олимпиады школьников по астрономии в 2014-2015 учебном году, и подлежащие к выдаче вместе с условиями задач Основные физические и астрономические постоянные Гравитационная постоянная G = 6,67∙10–11 м3∙кг–1∙с–2 Скорость света в вакууме c = 2,998∙108 м/с Постоянная Стефана-Больцмана = 5,67∙10–8 кг∙с–3∙K–4 Астрономическая единица 1 а.е. = 1,496∙1011 м Парсек 1 пк = 206265 а.е. = 3,086∙1016 м Данные о Солнце Радиус 695 000 км Масса 1,989∙1030 кг Светимость 3,88∙1026 Вт Спектральный класс G2 Видимая звездная величина –26,8m Абсолютная болометрическая звездная величина +4,72m Показатель цвета (B–V) +0,67m Температура поверхности около 6000K Средний горизонтальный параллакс 8,794 Данные о Земле Эксцентриситет орбиты 0,017 Тропический год 365,24219 суток Период вращения 23 часа 56 минут 04 секунды Наклон экватора к эклиптике на эпоху 2000 года: 232621,45 Экваториальный радиус 6378,14 км Полярный радиус 6356,77 км Масса 5,974∙1024 кг Средняя плотность 5,52 г∙см–3 Данные о Луне Среднее расстояние от Земли 384400 км Минимальное расстояние от Земли 356410 км Максимальное расстояние от Земли 406700 км Эксцентриситет орбиты 0,055 Наклон плоскости орбиты к эклиптике 509 Сидерический (звездный) период обращения 27,321662 суток Синодический период обращения 29,530589 суток Радиус 1738 км Масса 7,348∙1022 кг или 1/81,3 массы Земли Средняя плотность 3,34 г∙см–3 Визуальное геометрическое альбедо 0,12 Видимая звездная величина в полнолуние –12,7m Таблица 1 Физические характеристики Солнца и планет Планета Солнце Меркурий Венера Земля Марс Юпитер Сатурн Уран Нептун Плутон Масса Радиус Плотность кг массы Земли км радиусы Земли г∙см–3 1,989∙1030 3,302∙1023 4,869∙1024 5,974∙1024 6,419∙1023 1,899∙1027 5,685∙1026 8,683∙1025 1,024∙1026 1,5∙1022 332946 0,05271 0,81476 1,00000 0,10745 317,94 95,181 14,535 17,135 0,003 695000 2439,7 6051,8 6378,1 3397,2 71492 60268 25559 24746 1160 108,97 0,3825 0,9488 1,0000 0,5326 11,209 9,4494 4,0073 3,8799 0,1819 1,41 5,42 5,20 5,52 3,93 1,33 0,69 1,32 1,64 1,1 Период вращения вокруг оси Наклон экватора к плоскости орбиты Геометр. альбедо Видимая звездная величина** m – 0,10 0,65 0,37 0,15 0,52 0,47 0,51 0,41 0,3 –26,8 –0,1 –4,4 – –2,9 –2,9 –0,5 5,7 7,8 13,7 градусы 25,380 сут 58,646 сут 243,019 сут* 23,934 час 24,623 час 9,924 час 10,656 час 17,24 час* 16,11 час 6,387 сут* 7,25 0,00 177,36 23,45 25,19 3,13 25,33 97,86 28,31 122,52 * – обратное вращение. ** – для наибольшей элонгации Меркурия и Венеры и наиболее близкого противостояния внешних планет. Таблица 2 Характеристики орбит планет Планета Меркурий Венера Земля Марс Юпитер Сатурн Уран Нептун Плутон Большая полуось млн.км а.е. 57,9 108,2 149,6 227,9 778,3 1429,4 2871,0 4504,3 5913,5 0,3871 0,7233 1,0000 1,5237 5,2028 9,5388 19,1914 30,0611 39,5294 Эксцентриситет 0,2056 0,0068 0,0167 0,0934 0,0483 0,0560 0,0461 0,0097 0,2482 Наклон к плоскости эклиптики градусы Период обращения 7,004 3,394 0,000 1,850 1,308 2,488 0,774 1,774 17,148 87,97 сут 224,70 сут 365,26 сут 686,98 сут 11,862 лет 29,458 лет 84,01 лет 164,79 лет 248,54 лет Синодический период сут 115,9 583,9 — 780,0 398,9 378,1 369,7 367,5 366,7 Приложение 2 Карта звездного неба