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

Всероссийская олимпиада школьников по

астрономии

. 2018–

2019 уч. г.

Муниципальный этап.

класс

Задача №4

Астрономы

профессионалы используют затмения звёзд краем Луны

для измерения угловых размеров звёзд. При наблюдениях этим методом

слабых

звёзд очень важно иметь малую яркость фона, на котором наблюдается

явление. При

каких лунных фазах в средних широтах Земли лучше наблюдать

покрытия звёзд, а при каких

–

их открытие краем Луны? Ответ поясните.

Решение

Чтобы фон был минимальным, необходимо наблюдать покрытия звёзд

(и их «открытия») тёмным краем Луны. Луна среди звёзд движется в сторону,

противоположную суточному вращению небесной сферы. Светлый край Луны

направлен в

сторону Солнца. Поэтому у растущей Луны (уходящей на небе

от Солнца) светлый край будет со стороны, куда происходит суточное

движение небесной сферы. Это значит, что покрытия надо наблюдать при фазах

между новолунием и полнолунием, т.е. при растущей Луне, а открытия звёзд

краем Луны

–

наоборот, при стареющей Луне при фазах между полнолунием

и новолунием.

Рисунок

приведён

для

лучшего

понимания

объяснения.

От участников он не требуется.
Комментарии к решению и обоснованию:

Кроме фазы Луны

большую роль играет и влияние яркости сумеречного

неба. Участник

может учесть это, сказав, что наблюдать покрытия на фазах

между новолунием и первой четвертью

нельзя из

за близости Солнца

(и открытия между последней четвертью и новолунием для открытия).

Это не оценивается.

При приближении к полнолунию фон неба растёт, и наблюдать на фазах

близких к полнолунию

слабые звёзды не удастся. Это допускается

не

указывать при ответе, но допускается и учесть это

Ответ:

покрытия надо наблюдать при фазах между новолунием

и полнолунием, т.е. при растущей Луне (или около первой четверти); открытия

звёзд краем Луны надо наблюдать при фазах между полнолунием

и новолунием, т.

е. при стареющей Луне (или около последней четверти).

Всероссийская олимпиада школьников по

астрономии

. 2018–

2019 уч. г.

Муниципальный этап.

класс

Критерии оценивания:

•

Указание, что покрытие можно наблюдать при растущей Луне (это может

быть сказано другими словами: в районе 1

й четверти или, например,

на фазах между новолунием и полнолунием и т.

п.) оценивается в

3 балла

правильное

объяснение оценивается в

1 балл

•

Указание, что открытие краем можно наблюдать при стареющей Луне

(это может быть сказано другими словами: в районе 3

й (последней) четверти

либо, например, на фазах между полнолунием и новолунием и т.

п.)

оценивается в

балла

правильное

объяснение оценивается в

1 балл

•

Ответ «при любой фазе» оценивается в

0 баллов

Бывает, что в решении учащийся пытается как

то выделить наблюдения

Северном и Южном полушариях Земли и путается при этом. Если ему

не удалось верно сформулировать окончательный ответ, но при этом показано

понимание происходящих явлений

ставится оценка

2 балла

Максимум за задачу

8 баллов.

Задача №5

Определите

во сколько раз отличаются угловые диаметры Венеры и Меркурия,

в те моменты, когда они проходят по диску Солнца. Радиус Венеры 6050

км,

радиус Меркурия 2440

км. Орбиты всех планет считать круговыми. Радиус

орбиты Венеры 0,72

а.е., радиус орбиты Меркурия 0,39

а.е.

Решение

Ответ в этой задаче может быть получен разными путями. Те, кто свободно

владеют понятием углового размера, знают тригонометрические функции

разные единицы измерения угловых размеров

могут решить задачу

способами, предложенными ниже. Остальные могут подойти к решению через

рассуждения об

изменении угловых размеров при изменении расстояния

и линейных размеров тел

(например, «Перенесём Венеру на орбиту Меркурия.

Её угловой диаметр станет в (1

-0,39)/(1-

0,72)≈2,18 раза меньше

Сожмём

Венеру до размеров Меркурия. Её угловой диаметр уменьшится

ещё в 6050/2440≈2,48 раза. Итого, отношение угловых диаметров планет ≈5,4»).

Оба способа эквиваленты.

Угловые диаметры небесных тел определяются по формуле:

𝛼𝛼

𝑅𝑅

𝐿𝐿

где

R –

радиус тела, а

L –

расстояние до него. Ответ при этом получается

радианах.

Всероссийская олимпиада школьников по

астрономии

. 2018–

2019 уч. г.

Муниципальный этап.

класс

Конечно, угловой диаметр можно определить и через тригонометрические

функции. Например,

𝑡𝑡𝑡𝑡

𝛼𝛼

𝑅𝑅

𝐿𝐿

И, используя калькулятор, можно получить угол в градусной мере (или,

при желании, в радианной).

Отношение угловых размеров тел при этом будет равно:

𝛼𝛼

𝑅𝑅

∗

𝐿𝐿

Можно, не записывая формулу для отношения размеров, найти их

по отдельности, а после этого вычислить искомую величину.

Определим расстояние между Землёй и Меркурием в момент прохождения

Меркурия по диску Солнца. Все три объекта находятся на одной линии.

Эта

конфигурация называется нижнее соединение.

= 1 – 0,39 =

0,61 а.е.

= 0,61 ×

150 млн км

91,5 млн км

Аналогично для Венеры:

= 1 – 0,72 =

0,28 а.е.

42 млн км

И ответ:

𝛼𝛼

6050
2440

∗

0,61
0,28

≈

5,4

(можно использовать расстояние в а.е., можно в км).

Если выбран путь решения через определение угловых размеров, то (в секундах

дуги):

угловой диаметр Меркурия

𝛼𝛼

∗

2440

91,5

∗

206260

≈

11"

и угловой диаметр Венеры

𝛼𝛼

∗

6050

∗

206265

≈

59,4"

И та же величина отношения в ответе: 5,4.

Ответ:

примерно 5,4

Критерии оценивания:

•

За определение расстояния до планеты в момент нижнего соединения

–

по

2 балла

за

каждую (расстояние может быть определено отдельно,

как

представленном

здесь

решении,

или

подставлено

в конечную/промежуточную формулу в

виде выражения)

Всероссийская олимпиада школьников по

астрономии

. 2018–

2019 уч. г.

Муниципальный этап.

класс

•

За получение правильного выражения для отношения угловых размеров

планет

балла

•

За вычисление величины отношения

2 балла

(либо

4 балла

, если решение

велось без

получения общего вида формулы для отношения угловых

размеров)

Если в решении сказано, что планеты в описанном случае находятся в

нижнем

соединении

оценка увеличивается на

1 балл

(но не больше

8 баллов

в сумме)

Участник

может хорошо знать условия, в которых происходят прохождения

(либо просто помнить максимальные угловые размеры планет)

–

в этом случае

он может написать: «известно, что в нижнем соединении угловой размер

Венеры примерно равен 1

'»

(или просто

«максимальные угловые размеры» или

указать

несколько отличающуюся величину); аналогично

для Меркурия можно

указать величину ~10″

и найти отношение этих величин. Такое решение также

оценивается полным баллом.

Если приведён ответ без решения или указания на использованные известные

угловые размеры планет

ставится оценка

2 балла

Максимум за задачу

8 баллов

Всего за работу 40 баллов.

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ

ПО АСТРОНОМИИ. 2018

–

2019 уч. г.

МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП.

−

КЛАССЫ

Задача №1

Один юный астроном

любитель рассказывал в школе, как он наблюдал Юпитер

в свой 12

ти кратный бинокль. В качестве подтверждения своих слов он привёл

зарисовку, выполненную им в ходе наблюдений. Найдите ошибки (как можно

больше), допущенные автором рисунка. Объясните для каждой указанной Вами

ошибки основание, по которому Вы считаете это ошибкой

Ответ

весь рисунок

–

сплошные ошибки.

Ошибки:

У Юпитера нарисована слишком большая фаза. Сам вид фазы нарисован

неверно. Объяснение: у Юпитера как у внешней планеты могут наблюдаться

лишь незначительные изменения фазы. Крайние точки терминатора

(для тел, показывающих изменение фазы) должны лежать на диаметре диска

тела.

Всероссийская олимпиада школьников по

астрономии

. 2018–

2019 уч. г.

Муниципальный этап.

8–9

классы

Относительные размеры спутников

указаны неверно. Объяснение: самый

крупный спутник Юпитера

–

Ганимед, а диаметры Ио и Европы примерно

равны друг другу.

При этом указание на то, что какой

то спутник находится

ближе к наблюдателю, чем другие, не может являться объяснением

(как и ошибкой рисунка).

Нарисованные размеры дисков спутников слишком большие по сравнению

диском Юпитера. Объяснение: диаметры спутников более чем в

25 раз

меньше диаметра Юпитера.

Спутники показывают фазы (причём разные)

–

такого быть не может

(см. про фазы Юпитера). Как отдельная ошибка может быть указано то, что

фазы у

спутников нарисованы разные.

Судя по рисунку фаз Ио и Ганимеда

источником света для спутников

является сам Юпитер (или другой вариант

–

фазы всех тел на рисунке

должны совпадать). Объяснение: так же, как и для других тел Солнечной

системы, источником света для спутников планет является Солнце.

Т.

е. освещённой частью все тела должны быть направлены к Солнцу.

Такие подробности нельзя увидеть в бинокль. Объяснение: не хватит

увеличения, даваемого биноклем. (

Комментарий для жюри, приводить

числа в решении не требуется: при увеличении в 12 раз наблюдениям

доступны детали с угловыми размерами не меньше, чем «разрешение

глаза»/12 или примерно 10”. Диаметр диска Юпитера ~40”, реальные

диаметры дисков его крупных спутников ~1”

Спутники находятся в неправильном положении относительно планеты

(точнее, её

экватора, параллельно которому расположены полосы на диске).

Объяснение: известно, что плоскости орбиты больших спутников Юпитера

не сильно наклонены относительно экватора планеты.

Это

не всегда так, в принципе

спутники могут наблюдаться выше/ниже диска

Юпитера, но величина

углового расстояния между Юпитером и спутниками

будет всё же меньше нарисованной.

Нарисована большая степень сжатия диска Юпитера. Объяснение: известно,

что большие планеты из

за вращения вокруг своей оси испытывают сжатие

вдоль полярной оси. Однако

у Юпитера это сжатие не так велико,

Всероссийская олимпиада школьников по

астрономии

. 2018–

2019 уч. г.

Муниципальный этап.

8–9

классы

как нарисовано на рисунке (

цифры указывать не требуется, но это

примерно 12% против 6.5% в действительности

Изображение Юпитера перевёрнуто (или другая формулировка

–

Большое

красное пятно находится в верхней части диска Юпитера). Объяснение:

Большое красное пятно должно быть нарисовано в нижней части диска,

т.к. находится в Южном полушарии Юпитера.

(

Комментарий для жюри:

зарисовка сделана так, как будто наблюдения проводились в телескоп,

который переворачивает изображение. Бинокль же предназначен для

наблюдения земных объектов, поэтому строит прямое изображение).

Ошибка «неправильный порядок в расположении спутников» или «Ганимед

расположен ближе к Юпитеру, чем Европа/Ио» не является ошибкой

и не оценивается.

Ошибка или объяснение «Спутники Юпитера (или указание одного из них)

нельзя увидеть в бинокль» неверны и не оцениваются.

Отсутствие Каллисто на зарисовке ошибкой не является и не оценивается.

Критерии оценивания:

•

По

1 баллу

за каждую найденную ошибку, но не более

5 баллов

за обнаруженные ошибки в сумме и не более

8 баллов

за задачу в сумме

•

По

1 баллу

за правильное объяснение каждой ошибки, но не более

5 баллов

за верные объяснения в сумме

и не более

8 баллов

за задачу в сумме

Участник может найти другую ошибку, не замеченную автором,

–

она

оценивается так же в

2 балла

(

1 балл

за ошибку и

1 балл

за объяснение)

при условии реальности ошибки и корректности объяснения.

Некоторые ошибки могут быть объединены участником под одним номером

(например, ошибки, связанные с фазами)

–

их надо оценивать отдельно.

Объяснения могут текстуально не совпадать с авторскими.

Максимум за задачу

8 баллов.

Задача №2

Выберите значения, которые НЕ

могут являться

массой звезды:

10 кг

100

млн тонн

1000

млрд тонн

1 миллиард триллионов тонн

1 триллион триллионов триллионов кг

Ответ

1, 2, 3, 4, 5

(ни одно из значений в условии не может быть массой

звезды)

Всероссийская олимпиада школьников по

астрономии

. 2018–

2019 уч. г.

Муниципальный этап.

8–9

классы

Критерии оценивания:

•

Полностью правильный ответ

оценивается в

8 баллов

•

Ответ 1,2,3,4 оценивается в

5 баллов

•

Ответ 1,2,3 оценивается в

балла

•

Все другие варианты

–

0 баллов

Максимум за задачу

8 баллов.

Задача №3

На каких широтах (из приведённых ниже) можно в радиодиапазоне наблюдать

восход центра нашей Галактики?

Объясните свой выбор. Объясните

почему

не

подходят другие варианты.

⁰

с.ш.

⁰

с.ш.

⁰

ю.ш.

ни на каких

Ответ

3. На экваторе Земли все объекты небесной сферы восходят и заходят

(кроме тех, что расположены в полюсах Мира).

Известно, что центр Галактики виден с Земли в направлении созвездия

Стрельца. Это созвездие находится в южной небесной полусфере, Солнце в нём

бывает в

январе. Т.

о. на Южном полюсе (ответ 4) центр Галактики является

незаходящим объектом. На Северном полюсе (ответ 2) и в непосредственной

близости к нему (ответ 1) центр Галактики

–

невосходящий объект. Поэтому

наблюдать восходы невозможно. Можно сказать иначе

–

на полюсах Земли

звёзды не восходят и не заходят, поэтому восход центра Галактики наблюдать

на них невозможно

Критерии оценивания:

•

За правильный ответ

–

4 балла

•

Любые другие цифры или их сочетания оцениваются в

0 баллов

•

По

1 баллу

за правильное объяснение по каждому

пункту

(по п.

объяснения могут отсутствовать; пп.

1–

2 или 2

–4

могут быть объединены

в один, но

оцениваются

как разные

Максимум за задачу

8 баллов.

Всероссийская олимпиада школьников по

астрономии

. 2018–

2019 уч. г.

Муниципальный этап.

8–9

классы

Задача №4

Определите угловые диаметры Венеры и Меркурия

в те моменты, когда они

проходят по диску Солнца. Выразите их в угловых секундах. Радиус Венеры

6050

км, радиус Меркурия 2440

км. Орбиты всех планет считать круговыми.

Радиус орбиты Венеры 0,72

а.е., радиус орбиты Меркурия 0,39

а.е.

Решение

Угловые диаметры небесных тел определяются по формуле:

𝛼𝛼

𝑅𝑅

𝐿𝐿

где

R –

радиус тела, а

L –

расстояние до него. Ответ при этом получается

радианах.

Конечно, угловой диаметр можно определить и через тригонометрические

функции. Например,

𝑡𝑡𝑡𝑡

𝛼𝛼

𝑅𝑅

𝐿𝐿

И, используя калькулятор, получить угол в градусной мере (или, при желании,

радианной).

Для того чтобы перейти к требуемым условием угловым секундам, можно

либо воспользоваться известным соотношением 1

рад≈

206265

″, либо получить

это соотношение:

2π рад = 360

⁰

= 360×60×60″

Отсюда

1 рад = 360×60×60″/2π≈206264.8

и тогда

𝛼𝛼

𝑅𝑅

𝐿𝐿

∗

206265".

Определим расстояние между Землёй и Меркурием в момент прохождения

Меркурия по диску Солнца. Все три объекта находятся на одной линии.

Эта

конфигурация называется нижнее соединение.

= 1 – 0,39 =

0,61 а.е.=0,61

150 млн км

91,5 млн км

Отсюда угловой диаметр Меркурия:

𝛼𝛼

∗

2440

91,5

∗

206260

≈

11"

Аналогично для Венеры:

= 1 – 0,72 =

0,28 а.е.

42 млн км

Угловой диаметр Венеры:

𝛼𝛼

∗

6050

∗

206265

≈

59,4"

Всероссийская олимпиада школьников по

астрономии

. 2018–

2019 уч. г.

Муниципальный этап.

8–9

классы

Критерии оценивания

•

За определение расстояния до планеты в момент нижнего соединения

–

по

2 балла

за каждую (расстояние может

быть определено отдельно,

как в представленном здесь решении, или подставлено в конечную/

промежуточную формулу в виде выражения)

•

За получение правильного значения углового диаметра планеты в секундах

дуги

–

по

2 балла

за каждую планету

Если вместо углового диаметра определён угловой радиус

оценка снижается

на

1 балл

за каждую планету

Если ответ записан не в угловых секундах, а в радианах, градусах и т.п., оценка

снижается на

1 балл

за каждую планету

Если в решении сказано, что планеты в описанном случае находятся в нижнем

соединении

оценка увеличивается на

1 балл

(но не больше

8 баллов

в сумме)

Максимум за задачу

8 баллов.

Задача №5

Любитель астрономии в разные дни получил три фотографии одного объекта

Солнечной системы. Что

это за объект? Ответ объясните.

Решение

На фотографии запечатлён объект, находящийся внутри орбиты Земли.

Об этом говорит величина фазы, показывающая, что объект близок

к нижнему

соединению. Он находится достаточно далеко от Земли, т.

к. за 8 дней

наблюдений фаза поменялась не сильно

–

это позволяет нам исключить из

возможных объектов Луну и астероиды, которые могут пролетать

очень близко

к Земле (у которых потенциально возможно наблюдение фаз с Земли

;

дополнительным аргументом против версии с астероидом может являться

шарообразная форма тела на фотографии). При этом объект достаточно ярок

имеет большие угловые размеры для того, чтобы быть зарегистрированным

Всероссийская олимпиада школьников по

астрономии

. 2018–

2019 уч. г.

Муниципальный этап.

8–9

классы

любительскими средствами близко к соединению. Т.

о. это может быть либо

Венера, либо Меркурий. Но Меркурий имеет малый период обращений

и за 8

дней показывает гораздо большее изменение фазы, чем видно на рисунке

(изменение фазы у Меркурия становится похожим на таковое у Венеры лишь

в те моменты, когда нижнее соединение совпадает с прохождением Меркурием

афелия

–

он находится далеко от Солнца и движется по орбите медленно).

Поэтому это Венера.

Ответ

Венера

Критерии оценивания:

•

Ответ «Венера» или «Венера или Меркурий» оценивается в

4 балла

•

Ответ «Меркурий» оценивается в

2 балла

•

Указание в обосновании того, что объект находится в нижнем соединении

(или просто на то, что такие малые фазы могут наблюдаться только у тел,

находящихся ближе к Солнцу, чем Земля)

оценивается в

балла

•

Указание в обосновании на малость изменения внешнего вида (или фазы)

за

время наблюдений оценивается в

2 балла

Возможно выставление по отдельным пунктам не всех рекомендованных

баллов. Например, «решение-ответ» в таком виде «Только Меркурий

или Венера могут быть в такой маленькой фазе» должен оцениваться в 5

баллов – ставится 4 балла за указание планет и 1 балл по пункту о нижнем

соединении (не только Меркурий и Венера могут показывать такие фазы,

но и, например, Луна).

Максимум за

задачу

8 баллов.

Задача №6

Космический телескоп будущего 1 июня 2100

г. был выведен на гелиоцентри

ческую орбиту, величина большой полуоси которой отличается от размера

большой полуоси земной орбиты на 10%. Считая орбиты телескопа и Земли

круговыми и лежащими в одной плоскости, определите дату (с точностью

до

недели), в которую Земля и космический телескоп вновь окажутся на одной

прямой с Солнцем по одну сторону от него. Ответ запишите в

виде

DD-MM-

YYYY.

Решение

Определим период обращения космического аппарата (КА) вокруг Солнца.

Возможно два варианта

–

орбита КА на 10% больше или на 10% меньше, чем

у Земли. В первом случае КА движется по орбите с большой полуосью

a = 1.1

а.е., во втором случае

a = 0.9

а.е. Период обращения КА вокруг Солнца

связан с

размером большой полуоси через 3

й закон Кеплера:

Всероссийская олимпиада школьников по

астрономии

. 2018–

2019 уч. г.

Муниципальный этап.

8–9

классы

�

𝑎𝑎

⊕

�

𝑇𝑇

⨁

�

где в знаменателях стоят величины большой полуоси и периода обращения

Земли.

Тогда в первом случае

𝑇𝑇

𝐾𝐾𝐾𝐾

�

1,1

≈

1,154

лет

во втором случае

𝑇𝑇

𝐾𝐾𝐾𝐾

�

0,9

≈

0,854

лет

Найдём период

повторения одинаковых конфигураций (в первом случае

–

противостояния, во втором

–

соединения)

–

синодический период обращения

КА. В первом случае это будет формула для внешнего тела:

𝑆𝑆

𝑇𝑇

⨁

−

𝑇𝑇

𝐾𝐾𝐾𝐾

Отсюда

7,506 лет ≈

7 лет 185 дней (или

S =

7,494 лет ≈

7 лет 18

дней

–

если

в формулу подставлять уже округлённое значение

≈

1,154).

Во втором случае

–

формула для внутреннего тела:

𝑆𝑆

𝑇𝑇

𝐾𝐾𝐾𝐾

−

𝑇𝑇

⨁

Отсюда

=5,841 лет ≈

5 лет 307 дней (или

=5,849 лет ≈

5 лет 310 дней

–

если

формулу подставлять уже округлённое значение

≈

0,854).

Теперь можно ответить на вопрос задачи. Для этого необходимо прибавить

дате 1.06.2100 соответствующее значение

Это можно сделать разными

способами. При требуемой точности в несколько дней можно не учитывать

наличие високосных лет. 1.06.2100 примерно соответствует дата (в долях года)

2100 + 5 полных месяцев *30 дней

/ 365

≈

2100,411.

Тогда в первом случае ответ: 2100,411 + 7,506 = 2107,917 или в требуемом

формате

2107.

Во втором случае ответ: 2100,411 + 5,841 = 2106,252 или в требуемом формате

2106.

Возможен еще один вариант, который вряд ли был бы реализован

на практике (из-за его дороговизны) – это запуск космического аппарата

в сторону, противоположную движению Земли вокруг Солнца.
В этом случае для внешней и для внутренней орбиты формула для вычисления

синодического периода будет одинакова:

𝑆𝑆

𝑇𝑇

⨁

𝑇𝑇

𝐾𝐾𝐾𝐾

Соответственно, в случае внешней орбиты S≈0,536 года (или около

196 суток), а в случае внутренней орбиты S=0,461 года (или 168 суток).

Всероссийская олимпиада школьников по

астрономии

. 2018–

2019 уч. г.

Муниципальный этап.

8–9

классы

И ответ для этого случая будет 2100,411 + 0,536 = 2100,947 (или 14-12-
2100

г.) для большей орбиты и 2100,411 + 0,461 = 2100,872 (16-11-2100 г.)

для меньшей орбиты.

Ответ:

2107

или 02

2106.

Комментарии

Порядок дат в ответе может быть любым. Допустимые отклонения

ответе

–

не более 7 дней от указанных дат (т.

е. для первого случая

от 2

4-11-

2107 до

08-12-

2107, для второго случая от

25-03-

2106 до 09

-04-2106).

Критерии оценивания даны в соответствии с приведённым решением.

Участник

может следовать другим путём, объединяя разные этапы

друг с

другом, не получая промежуточные ответы и т.

п. В этом случае

можно оценивать соответствующие символьные выражения

либо факт

появления соответствующих величин в последующих формулах

Метод решения может быть иным.

Критерии оценивания

•

Понимание, что будет 2 случая

–

орбита больше земной и орбита меньше

земной

оценивается в

1 балл

(даже если

кроме этого

ничего не сделано)

•

Запись формулы для 3

го закона Кеплера оценивается в

1 балл

•

Вычисление периода обращения КА для каждого из случаев оценивается

по

баллу

•

Вычисление синодического периода обращения КА для каждого из случаев

оценивается по

1 баллу

•

Получение ответа с заданной точностью для каждого из случаев оценивается

по

1 баллу

•

Рассмотрение случая обратного движения КА

+2 балла

, но не более 8 баллов

в сумме за задачу

Арифметическая ошибка снижает на

1 балл

оценку только того этапа,

на

котором она была допущена.

Максимум за задачу

баллов.

Всего за работу 48 баллов.

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ

ПО АСТРОНОМИИ. 2018

–

2019 уч. г.

МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП. 10 КЛАСС

Задача №1

Один юный астроном

любитель рассказывал в школе, как он наблюдал Юпитер

в свой 12

ти кратный бинокль. В качестве подтверждения своих слов он привёл

зарисовку, выполненную им в ходе наблюдений. Найдите ошибки (как можно

больше), допущенные автором рисунка. Объясните для каждой указанной Вами

ошибки основание, по которому Вы считаете это ошибкой

Ответ

весь рисунок

–

сплошные ошибки.

Ошибки:

У Юпитера нарисована слишком большая фаза. Сам вид фазы нарисован

неверно. Объяснение: у Юпитера как у внешней планеты могут наблюдаться

лишь незначительные изменения фазы. Крайние точки терминатора

(для тел, показывающих изменение фазы) должны лежать на диаметре диска

тела.

Всероссийская олимпиада школьников по

астрономии

. 2018–

2019 уч. г.

Муниципальный этап.

класс

Относительные размеры спутников

указаны неверно. Объяснение: самый

крупный спутник Юпитера

–

Ганимед, а диаметры Ио и Европы примерно

равны друг другу.

При этом указание на то, что какой

то спутник находится

ближе к наблюдателю, чем другие, не может являться объяснением

(как и ошибкой рисунка).

Нарисованные размеры дисков спутников слишком большие по сравнению

диском Юпитера. Объяснение: диаметры спутников более чем в

25 раз

меньше диаметра Юпитера.

Спутники показывают фазы (причём разные)

–

такого быть не может

(см. про фазы Юпитера). Как отдельная ошибка может быть указано то,

что фазы у

спутников нарисованы разные.

Судя по рисунку фаз Ио и Ганимеда

источником света для спутников

является сам Юпитер (или другой вариант

–

фазы всех тел на рисунке

должны совпадать). Объяснение: так же, как и для других тел Солнечной

системы, источником света для спутников планет является Солнце.

Т.

е. освещённой частью все тела должны быть направлены к Солнцу.

Такие подробности нельзя увидеть в бинокль. Объяснение: не хватит

увеличения, даваемого биноклем. (

Комментарий для жюри, приводить

числа в решении не требуется: при увеличении в 12 раз наблюдениям

доступны детали с угловыми размерами не меньше, чем «разрешение

глаза»/12 или примерно 10”. Диаметр диска Юпитера ~40”, реальные

диаметры дисков его крупных спутников ~1”

Спутники находятся в неправильном положении относительно планеты

(точнее, её

экватора, параллельно которому расположены полосы на диске).

Объяснение: известно, что плоскости орбиты больших спутников Юпитера

не сильно наклонены относительно экватора планеты.

Это

не всегда так, в принципе

спутники могут наблюдаться выше/ниже диска

Юпитера, но величина углового расстояния между Юпитером и спутниками

будет всё же меньше нарисованной.

Нарисована большая степень сжатия диска Юпитера. Объяснение: известно,

что большие планеты из

за вращения вокруг своей оси испытывают сжатие

вдоль полярной оси. Однако

у Юпитера это сжатие не так велико,

Всероссийская олимпиада школьников по

астрономии

. 2018–

2019 уч. г.

Муниципальный этап.

класс

как нарисовано на рисунке (

цифры указывать не требуется, но это

примерно 12% против 6.5% в действительности

Изображение Юпитера перевёрнуто (или другая формулировка

–

Большое

красное пятно находится в верхней части диска

Юпитера). Объяснение:

Большое красное пятно должно быть нарисовано в нижней части диска,

т.к. находится в Южном полушарии Юпитера.

(

Комментарий для жюри:

зарисовка сделана так, как будто наблюдения проводились в телескоп,

который переворачивает изображение. Бинокль же предназначен

для наблюдения земных объектов, поэтому строит прямое изображение).

Ошибка «неправильный порядок в расположении спутников» или «Ганимед

расположен ближе к Юпитеру, чем Европа/Ио» не является ошибкой

и не оценивается.

Ошибка или объяснение «Спутники Юпитера (или указание одного из них)

нельзя увидеть в бинокль» неверны и не оцениваются.

Отсутствие Каллисто на зарисовке ошибкой не является и не оценивается.

Критерии оценивания:

•

По

1 баллу

за каждую найденную ошибку, но не более

5 баллов

за обнаруженные ошибки в сумме и не более

8 баллов

за задачу в сумме

•

По

1 баллу

за правильное объяснение каждой ошибки, но не более

5 баллов

за верные объяснения в сумме

и не более

8 баллов

за задачу в сумме

Участник может найти другую ошибку, не замеченную автором,

–

она

оценивается так же в

2 балла

(

1 балл

за ошибку и

1 балл

за объяснение)

при условии реальности ошибки и корректности объяснения.

Некоторые ошибки могут быть объединены участником под одним номером

(например, ошибки,

связанные с фазами)

–

их надо оценивать отдельно.

Объяснения могут текстуально не совпадать с авторскими.

Максимум за задачу

8 баллов.

Задача №2

Поле зрения телескопа при наблюдениях в синем цвете на длине волны 0.4 мкм

имеет угловой диаметр 10

. Чему будет равно поле зрения этого телескопа

при наблюдениях в ближнем инфракрасном диапазоне на длине волны 0.8 мкм?

Поясните свой выбор

Во сколько раз во втором случае изменится угловое

разрешение телескопа

2.5'

10'

20'

40'

Астрономия (с ответами). Всероссийская олимпиада школьников в Москве (2021-2009 год) - часть 29