Астрономия (с ответами). Всероссийская олимпиада школьников в Москве (2021-2009 год) - часть 22

 

13

 

 

 

 

 

 

,

T

R

v

v

arctg

=

γ

  

 

 

 

 

(2) 

а минимальное расстояние до звезды составляет 
 

 

 

 

 

 

.

cos

2

2

2

0

T

R

T

v

v

v

r

r

r

+

=

=

γ

 

 

 

 

 

(3) 

 
Наконец, звездная величина в момент сближения есть 
 

 

 

.

)

74

.

4

(

)

74

.

4

(

lg

5

.

2

lg

5

.

2

lg

5

2

2

2

2

2

2

0

0

r

v

r

m

v

v

v

m

r

r

m

m

R

T

R

T

μ

μ

+

+

=

+

+

=

+

=

   

 

(4) 

 
Итоговые величины и порядок следования звезд приведен в таблице: 
 

 

Название 

μ

, 

″

/год 

v

R

, 

км/с 

r

, пк 

m 

m

0

 

Порядок

A 

Сириус 

1.339 

–5.5 

2.64 

–1.46 

–1.57 

2 

B 

Канопус 

0.031 

+21.0 

96.0 

–0.72 

–1.99 

1 

C 

Арктур 

2.278 

–5.2 

11.24 

–0.05 

–0.05 

5 

D 

Вега 

0.350 

–20.6 

7.67 

0.03 

–1.37 

3 

E 

Капелла 

0.434 

+30.2 

12.90 

0.08 

–0.82 

4 

 
Ответ в задании: B, A, D, E, C. 
 

Алгоритм  оценивания

  базируется  на  вычислении  количества  правильных  пар  в  ответе 

участника и аналогичен заданию 2.  

 

15

 

 
Условие.

  Расположите  астрономические  открытия  A-E  в  хронологическом  порядке,  от 

самого раннего к самому позднему: 
 
A – Первое определение годичного параллакса у далеких звезд 
B – Установление природы квазаров 
C – Открытие аберрации света 
D – Установление зависимости "период-светимость" для переменных звезд – цефеид, первое 
определение численных параметров этой зависимости 
E – Открытие закона Хаббла 
 

Решение.

  Хронология  астрономических  открытий  может  быть  восстановлена  на  основе  их 

логического  следствия  друг  из  друга.  Природа  квазаров  (B,  Я.Б.  Зельдович  и  др.,  с  1960-х 
годов) стала понятна, когда были измерены расстояния до них. Это очень далекие объекты, и 
расстояния могут быть оценены  только на основе хаббловского красного смещения. Таким 
образом,  закон  Хаббла  (E,  Эдвин  Хаббл,  1929  год)  был  установлен  ранее.  Этот  закон 
связывает  скорость  удаления  галактики  с  расстоянием  до  нее.  Закон  мог  быть  построен 
только на основе уже известных данных о расстояниях до некоторых галактик. Это делалось 
на  основе  измерений  в  этих  галактиках  звезд-гигантов  с  известной  светимостью.  Такими 
звездами могли быть цефеиды, но только после того, как стала известна связь их светимости 
с измеряемой величиной – периодом колебаний блеска (Генриетта Ливитт, 1908 год) и были 
получены первые оценки обоих параметров этой зависимости (D, Эйнар Герцшпрунг, 1913 
год). В свою очередь, чтобы определить эту связь, необходимы прямые данные о расстоянии 
до некоторых цефеид уже в нашей Галактике. Для этого необходимо измерить их годичные 
параллаксы.  Первые  годичные  параллаксы  звезд  (A)  были  измерены  Ф.Г.В.  Струве  в  1837 
году (звезда Вега) и Ф.В. Бесселем в 1838 году (звезда 61 Лебедя). Параллаксы звезд ночного 
неба не превосходят по своей величине 1

″

, и прежде чем стало возможно их обнаружить, был 

замечен  похожий  в  наблюдательном  плане  эффект  величиной  20

″

  –  аберрация  света  (C, 

Джеймс Бредли, 1728 год). 
 
Ответ на задание: C, A, D, E, B. 
 
 
Автор заданий: О.С. Угольников, за исключением: 
1 (Всероссийское покрытие) – Е.Н. Фадеев, 6 (Зона обитания) – А.М. Татарников. 

1 

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ

 

ПО АСТРОНОМИИ

 2019–2020 

уч. г.

 

ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП

 

5–7 

классы

 

Решения и критерии оценивания

 

 

 

Задача 1

 

Что изображено на фотографии?

 

1) 

чёрная дыра (первое изображение!)

 

2) 

гора Олимп

 

3) 

тёмное образование в атмосфере Юпитера

 

4) 

солнечное пятно

 

 

Ответ:

 4 

(2 балла)

 

Задача 2

 

Изображение участка какого созвездия приведено на фотографии?

 

 

1) 

Большая Медведица

 

2) 

Малая Медведица

 

3) 

Цефей

 

4) 

Стрелец

 

5) 

Кассиопея

 

 

Ответ:

 5 

(2 балла)

 

 

Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2019

–

2020 уч. г.

 

Школьный этап. 5

–

7 классы

 

2 

Задача 3

 

Какой объект изображён на фотографии?

 

 

1) 

шаровое звёздное скопление

 

2) 

рассеянное звёздное скопление

 

3) 

эллиптическая галактика

 

4) 

спиральная галактика

 

5) 

туманность

 

 

Ответ:

 2

 

За

 

правильный ответ 

– 

2 балла, за ответ «

1» – 

1 балл.

 

Комментарий:

 

на  изображении 

– 

скопление 

Messier  11 

(«Дикие  утки»). 

 

В

 

«Диких утках» около трёх

 

тысяч

 

звёзд

; 

для шарового звёздного скопления 

– 

это слишком мало

  (

обычно на фотографиях шаровых звёздных скоплений 

плотность звёзд к центру растёт настолько, что они становятся неразличимы 

поодиночке

). 

Варианты 

3–

5 совершенно бессмысленные.

 

 

 

Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2019

–

2020 уч. г.

 

Школьный этап. 5

–

7 классы

 

3 

Задача 4

 

Определите фазу Луны.

 

 

1) 

новолуние

 

2) 

растущая

 

3) 

полнолуние

 

4) 

убывающая

 

 

Ответ:

 3  

За

 

правильный ответ 

– 

2 балла, за ответ «

2» – 

1 балл

. 

Комментарий: 

может  показаться,  что  на  фото  растущая  Луна.  Это  не  так.

  

Во

-

первых,  не  видно  чёткого  терминатора.  Во

-

вторых,  линия,  проходящая 

через концы «серпа», не является диаметром лунного диска. В

-

третьих, север 

Луны  каким

-

то  образом  оказался  сбоку,  а,  например,  кратер  Тихо 

– 

слева. 

 

На фото 

– 

частная фаза лунного затмения. Фаза Луны 

– 

полнолуние.

 

 

 

Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2019

–

2020 уч. г.

 

Школьный этап. 5

–

7 классы

 

4 

Задача 5

 

Эта  фотография  Юпитера  со  спутниками  сделана  при  помощи  небольшого 

телескопа. Как называется спутник, на который указывает стрелка?

 

 

1) 

Галилей

 

2) 

Ганимед

 

3) 

Галатея

 

4) 

Галлей

 

5) 

Титан

 

 

Ответ:

 2 

(2 балла)

 

Комментарий: 

Ганимед 

– 

один  из  четырёх  галилеевых  спутников  Юпитера, 

 

в то время как

 

Галилей и Галлей 

– 

люди, Титан 

– 

спутник Сатурна, Галатея 

– 

спутник Нептуна.

 

 

Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2019

–

2020 уч. г.

 

Школьный этап. 5

–

7 классы

 

5 

Задача 6

 

Соотнесите изображения и названия объектов. Ответы могут повторяться.

 

 

1) 

Луна в затмении

 

2) 

гранатовая звезда Гершеля

 

3) 

Плутон

 

4) 

кусок ветчины

 

 

Ответ:

 

А

 

Б

 

В

 

Г

 

 

4  1  4  4 

 

За правильный ответ 

– 

2 балла, в иных случаях 

– 

0 баллов.

 

 

Комментарий: 

это  задача

-

шутка.  Луну  нужно  узнать.  Звёзд  здесь  явно  нет, 

хотя  бы  поскольку  их  изображения

 

такой  чёткости  пока  не  получены. 

 

Как выглядит Плутон, вероятно, рассказывать не нужно.

 

 

Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2019

–

2020 уч. г.

 

Школьный этап. 5

–

7 классы

 

6 

Задача 7

 

Какие  из  планет  Солнечной  системы  могут

 

наблюдаться  в  Москве

 

невооружённым глазом?

 

1) 

Меркурий

 

2) 

Венера

 

3) 

Марс

 

4) 

Юпитер

 

5) 

Сатурн

 

6) 

Уран

 

7) 

Нептун

 

 

Ответ:

 12345 

За  правильный  ответ 

– 

2  балла,  за  ответ 

«123456»  – 

1  балл.  В

 

иных 

случаях 

– 

0 баллов.

 

 

Комментарий: 

формально  блеск  Урана  может  доходить  до  5,

3

m

,  но  будем 

реалистами 

– 

в

 

городе и

 

пригородах его увидеть невозможно.

 

Задача 8

 

Расставьте  объекты  в  порядке  возрастания  их  диаметров.

 

Ответ  запишите 

 

в виде последовательности цифр без пробелов и иных разделителей.

 

1) 

Юпитер

 

2) 

Луна

 

3) 

Бетельгейзе

 

4) 

Земля

 

 

Ответ:

 2413

 

За правильный ответ 

– 

2 балла, в иных случаях 

– 

0 баллов.

 

 

Комментарий: 

Луна 

– 

спутник  Земли.  Юпитер 

– 

планета

-

гигант. 

 

Бетельгейзе 

– 

звезда

-

сверхгигант  (хотя  достаточно  и  того,  что  это  звезда, 

которую мы видим).

 

Задача 9

 

Астрономические  расстояния  часто  выражают  через  время,  за  которое 

 

их

 

проходит  свет.  Так,  например,

 

расстояние  от  Солнца  до  Земли 

– 

1 

астрономическую  единицу 

– 

свет  преодолевает  за  499  секунд,  так  что 

 

это  расстояние  равно  499  световым  секундам.  Расстояние  от  Земли 

 

до  ближайшей  известной  звезды,  Проксимы  Центавра,  составляет  4,243 

светового  года  или  1,301  парсека.  Сколько  тысяч

 

астрономических  единиц 

 

в парсеке? 

Ответ округлите до ближайшего целого.

 

 

 

Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2019

–

2020 уч. г.

 

Школьный этап. 5

–

7 классы

 

7 

Ответ:

 206 

(4 

балла)

 

Решение: 

в

 

одном парсеке 4,243

 : 

1,301 = 3,26 светового года. 1 год = 365,25 

⋅

 

86400 = 3,16 

⋅

 

10

7

 

с.  Тогда  1  парсек  =  3,26 

⋅

  3,16

⋅

10

7

  :  499 

≈

 

206  тысяч

 

астрономических единиц.

 

Возможно,  учащийся  сразу  даст  правильный  ответ,  поскольку  «опытным

» 

олимпиадникам

 

известно, что 1 пк 

≈

 

206265 а. е.

 

Задача 10

 

Какие  из  звёзд,  собственные  названия  которых  приведены  в  списке,  нельзя

 

наблюдать в Москве?

 

А

) 

Солнце

 

Б

) 

Сириус (альфа Большого Пса)

 

В

) 

Канопус (альфа Киля)

 

Г

) 

Толиман (альфа Центавра)

 

Д

) 

Арктур (альфа Волопаса)

 

Е

) 

Вега (альфа Лиры)

 

Ж

) 

Капелла (альфа Возничего)

 

З

) 

Ригель (бета Ориона)

 

И

) 

Процион (альфа Малого Пса)

 

К

) 

Ахернар (альфа Эридана)

 

Л

) 

Бетельгейзе (альфа Ориона)

 

М

) 

Хадар (бета Центавра)

 

Н

) 

Альтаир (альфа Орла)

 

О

) 

Акрукс (альфа Южного Креста)

 

П

) 

Альдебаран (альфа Тельца)

 

Р

) 

Антарес (альфа Скорпиона)

 

 

Ответ:

 

ВГКМО

 

За правильный ответ 

– 4 

балла, в иных случаях 

– 

0 баллов.

 

 

Комментарий: 

Приведены  первые  16  звёзд  из  списка  ярчайших  звёзд  неба.

 

Ответ  может  быть  дан  исходя  из  опыта  наблюдения  ночного  неба  средней 

полосы.

 

Склонение самой северной из приведённых звёзд не превышает 

–50°,  

в  то  время  как  на

 

широте  Москвы  даже  теоретически  наблюдаемая  звезда 

должна иметь склонение не

 

меньше 

–34°. 

 
 

Всего за работу 

– 

24 балла.

 

1 

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ

 

ПО АСТРОНОМИИ

 2019–2020 

уч. г.

 

ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП

 

8–9 

классы

 

Решения и критерии оценивания

 

 

Задача 1

 

Что изображено на фотографии?

 

1) 

чёрная дыра (первое изображение!)

 

2) 

гора Олимп

 

3) 

тёмное образование в атмосфере Юпитера

 

4) 

солнечное пятно

 

 

Ответ:

 4 

(2 балла)

 

Задача 2

 

Изображение участка какого созвездия приведено на фотографии?

 

 

1) 

Большая Медведица

 

2) 

Малая Медведица

 

3) 

Цефей

 

4) 

Стрелец

 

5) 

Кассиопея

 

 

Ответ:

 5 

(2 балла)

 

 

Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2019

–

2020 уч. г.

 

Школьный этап. 8

–9 

классы

 

2 

Задача 3

 

Какой объект изображён на фотографии?

 

 

1) 

шаровое звёздное скопление

 

2) 

рассеянное звёздное скопление

 

3) 

эллиптическая галактика

 

4) 

спиральная галактика

 

5) 

туманность

 

 

Ответ:

 2 

За

 

правильный ответ 

– 

2 балла, за ответ «1» 

– 

1 балл.

 

Комментарий:

 

на  изображении 

– 

скопление 

Messier 

11  («Дикие  утки»). 

 

В

 

«Диких утках» около трёх тысяч

 

звёзд

; 

для шарового звёздного скопления 

– 

это слишком мало

 

(обычно на фотографиях шаровых звёздных скоплений 

плотность звёзд к центру растёт настолько, что они становятся неразличимы 

поодиночке

). 

Варианты 3

–

5 совершенно бессмысленные.

 

 

 

Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2019

–

2020 уч. г.

 

Школьный этап. 8

–9 

классы

 

3 

Задача 4

 

Определите фазу Луны.

 

 

1) 

новолуние

 

2) 

растущая

 

3) 

полнолуние

 

4) 

убывающая

 

 

Ответ:

 3 

За

 

правильный ответ 

– 

2 балла, за ответ «

2» – 

1 балл.

 

Комментарий: 

может  показаться,  что  на  фото  растущая  Луна.  Это  не  так.

  

Во

-

первых,  не  видно  чёткого  терминатора.  Во

-

вторых,  линия,  проходящая 

через концы «серпа», не является диаметром лунного диска. В

-

третьих, север 

Луны  каким

-

то  образом  оказался  сбоку,  а,  например,  кратер  Тихо 

– 

слева. 

 

На фото 

– 

частная фаза лунного затмения. Фаза Луны 

– 

полнолуние.

 

 

 

Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2019

–

2020 уч. г.

 

Школьный этап. 8

–9 

классы

 

4 

Задача 5

 

Эта  фотография  Юпитера  со  спутниками  сделана  при  помощи  небольшого 

телескопа. Как называется спутник, на который указывает стрелка?

 

 

1) 

Галилей

 

2) 

Ганимед

 

3) 

Галатея

 

4) 

Галлей

 

5) 

Титан

 

 

Ответ:

 2 

(2 балла)

 

Комментарий: 

Ганимед 

– 

один  из  четырёх  галилеевых  спутников  Юпитера, 

 

в то время как

 

Галилей и Галлей 

– 

люди, Титан 

– 

спутник Сатурна, Галатея 

– 

спутник Нептуна.

 

 

Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2019

–

2020 уч. г.

 

Школьный этап. 8

–9 

классы

 

5 

Задача 6

  

Соотнесите изображения и названия объектов. Ответы могут повторяться.

 

 

1) 

Луна в затмении

 

2) 

гранатовая звезда Гершеля

 

3) 

Плутон

 

4) 

кусок ветчины

 

 

Ответ:

 

А

 

Б

 

В

 

Г

 

 

4  1  4  4 

 

За правильный ответ 

– 

2 балла, в иных случаях 

– 

0 баллов.

 

 

Комментарий: 

это  задача

-

шутка.  Луну  нужно  узнать.  Звёзд  здесь  явно  нет, 

хотя  бы  поскольку  их  изображения

 

такой  чёткости  пока  не  получены. 

 

Как выглядит Плутон, вероятно, рассказывать не нужно.

 

 

Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2019

–

2020 уч. г.

 

Школьный этап. 8

–9 

классы

 

6 

Задача 7

 

В  центре  снимка  можно  заметить  астеризм  созвездия  Южный  крест 

(он

 

зарисован).

 

В каком полушарии сделана эта фотография?

 

 

1) 

в Северном полушарии

 

2) 

в Южном полушарии

 

3) 

такого не может быть

 

 

Ответ:

 1 

(2 балла)

 

Комментарий: 

это

 

задача

-

обманка.  Видно,  что  Южный  крест  низко 

 

и  указывает  глубоко  под

 

горизонт.  Фотография  сделана  в  Северном 

полушарии, на широте 20°.

 

Задача 8

 

Этот  снимок  Луны  сделал  французский 

астрофотограф  Лоран  Лаведер.  На  какой 

высоте  мог  находиться  центр

 

диска  Луны 

 

в момент, когда был сделан снимок

? 

1) 2° 
2) 12,5° 
3) 23,5° 
4) 45° 
5) 56° 

 

Всероссийская олимпиада школьников по астрономии 2019

–

2020 уч. г.

 

Школьный этап. 8

–9 

классы

 

7 

Ответ: 

1 

(2 балла)

 

 

Комментарий: 

лунный  диск  существенно  сплюснут,  его  края  искажены 

 

(«как над

 

костром»), а

 

сам он

 

покраснел. Такой Луну можно наблюдать только 

очень близко к

 

горизонту.

 

Задача 9

 

Какие  из  планет  Солнечной  системы  могут

 

наблюдаться  в  Москве 

невооружённым глазом?

 

1) 

Меркурий

 

2) 

Венера

 

3) 

Марс

 

4) 

Юпитер

 

5) 

Сатурн

 

6) 

Уран

 

7) 

Нептун

 

 

Ответ:

 12345 

За  правильный  ответ 

– 

2  балла,  за  ответ  «123456» 

– 

1  балл.  В

 

иных 

случаях 

– 

0 баллов.

 

 

Комментарий: 

формально  блеск  Урана  может  доходить  до  5,3

m

,  но  будем 

реалистами 

– 

в

 

городе и

 

пригородах его увидеть невозможно.

 

Задача 10

 

Расставьте объекты в порядке возрастания видимого углового размера.

 

Ответ 

запишите  в  виде  последовательности  цифр  без  пробелов  и  иных 

разделителей.

 

1) 

Юпитер

 

2) 

Луна

 

3) 

Бетельгейзе

 

4) 

Уран

 

 

Ответ:

 3412 

За правильный ответ 

– 

2 балла, в иных случаях 

– 

0 баллов.

 

 

Комментарий: 

из представленных объектов, очевидно, наибольший угловой 

размер  имеет  Луна 

– 

в  отличие  от  остальных,  её  можно  разрешить 

невооружённым  глазом. Юпитер и Уран 

– 

планеты, причём Юпитер можно 

разрешить  в  обычный  бинокль,  а  Уран  заведомо  меньше  и  дальше. 

Бетельгейзе,  несмотря  на  свой  «статус»  звезды

-

сверхгиганта,  слишком 

далеко  от  Земли,  чтобы  её  можно  было  разрешить  обычными  способами. 

Порядок установлен.