Условия задач и их решения.

5 - 7 классы

Задача 1. Опишите вид звездного неба сегодня в 21 час по московскому времени для наблюдателя в Московской области. Какие планеты можно увидеть в это время?

Решение. В середине ноября в 21 час будут наблюдаться следующие созвездия – в южной части неба: Кит, Водолей, Козерог, Рыбы, Пегас; в восточной части: Овен, Телец, Персей, Возничий; в северной части: Большая Медведица, Малая Медведица, Гончие Псы; в западной части: Северная Корона, Геркулес, Лира, Орел, Лебедь, Дельфин, Лисичка; в районе зенита: Андромеда, Кассиопея, Цефей, Ящерица. В южной части горизонат в созвездии Козерога находится Юпитер, недалеко от него – Нептун, а на границе созвездий Водолея и Рыб – Уран.

Примечание. В приведенном ответе указаны не все созвездия, видимые в день олимпиады. Учащиеся могут назвать не все приведенные созвездия и планеты; достаточно, если будут названы те, чьи названия выделены. Не обязательно точно указывать положения созвездий и планет на небе.

Задача 2. Выпишите из приведенного списка слова, являющиеся названиями созвездий: Ящерица, Лебедь, Рак, Щука, Гидра, Орион, Лира, Кассиопея, Кит, Малый Тигр, Лев, Большой Пес.

Решение. Ящерица, Лебедь, Рак, Гидра, Орион, Лира, Кассиопея, Кит, Лев, Большой Пес.

Задача 3. Что ближе к Земле — Млечный Путь или Туманность Андромеды? Ответ объясните.

Решение. Млечный Путь, видимый на небе – это звезды нашей галактики, которая так и называется – Млечный Путь. А Туманность Андромеды – это далекая спиральная галактика, проецирующаяся на небе в область, которую земные астрономы назвали созвездием Андромеды. Поэтому ближе к Земле расположен Млечный Путь, потому что мы в нем живем.

Задача 4. Почему период времени конец мая — середина июля в Московской области считается самым неудачным временем для наблюдения метеоров?

Решение. На указанный период приходится время с самыми короткими ночами в году. Кроме того, в это время ночи становятся светлыми, т.к. Солнце не глубоко погружается под горизонт. В Подмосковье в конце июня астрономическая ночь (время, когда Солнце опускается более чем на 18 градусов под горизонт) не наступает. А для успешных наблюдений метеоров очень важно, чтобы яркость неба была минимально возможной. Только в этом случае можно зарегистрировать достаточно слабые метеоры.

Задача 5. Как известно, Уран вращается "лежа на боку" — ось вращения планеты лежит практически в плоскости эклиптики. Происходит ли на Уране смена времен года? Ответ обоснуйте.

Решение. Да, происходит. Смена времен года происходит на всей поверхности планеты. Так же как и на Земле, это связано с изменением угла падения солнечных лучей на поверхность планеты в ходе ее годичного движения по орбите. Характер смены времен года будет зависеть от удаленности от экватора планеты.

Примечание. Дополнительно можно отметить попытку проанализировать, как смена времен года будет зависеть от широты точки на поверхности Урана.

8 - 9 классы

Задача 1. Опишите вид звездного неба сегодня в 21 час по московскому времени для наблюдателя в Московской области. Какие планеты можно увидеть в это время?

Решение: В середине ноября в 21 час будут наблюдаться следующие созвездия – в южной части неба: Кит, Водолей, Козерог, Рыбы, Пегас; в восточной части: Овен, Телец, Персей, Возничий; в северной части: Большая Медведица, Малая Медведица, Гончие Псы; в западной части: Северная Корона, Геркулес, Лира, Орел, Лебедь, Дельфин, Лисичка; в районе зенита: Андромеда, Кассиопея, Цефей, Ящерица. В южной части горизонта в созвездии Козерога находится Юпитер, недалеко от него – Нептун, а в на границе созвездий Водолея и Рыб – Уран.

Примечание. В приведенном ответе указаны не все созвездия, видимые в день олимпиады. Учащиеся могут назвать не все приведенные созвездия и планеты, достаточно, если будут названы те, чьи названия выделены. Не обязательно точно указывать положения созвездий и планет на небе.

Задача 2. 14 августа 2009 г. наблюдалось противостояние Юпитера. Вычислите, когда будет следующее противостояние (период обращения Юпитера вокруг Солнца равен 11.862 года).

Решение. Вычислим синодический период обращения Юпитера (т.е. период повторения одноименных конфигураций, например, противостояний). Формула, связывающая синодический и сидерический период обращения для внешних планет имеет вид

1/S = 1/E - 1/T,

где S – искомый синодический период, T – сидерический период (период обращений вокруг Солнца), E – период обращения Земли вокруг Солнца (примерно 365.26 суток). Подставив значения, получим 398.86 (примерно 399) суток. Т.е. пройдет 1 год и 34 дня. Таким образом, противостояние будет 16-17 сентября 2010 г.

Примечание. Этот ответ можно получить и другим способом, например, методом последовательного "перемещения" планет по орбитам. Любой способ решения надо засчитывать при условии получения близкого к верному ответа.

Задача 3. Какая звезда на небе выглядит ярче: 2 или 4 звездной величины? Во сколько раз?

Решение. Звезда 2 звездной величины выглядит в 2.5122^2 ≈ 6.31 раз ярче звезды 4 величины.

Примечание. При использовании учащимся числа 2.5 вместо 2.512 следует снимать 1 балл.

Задача 4. Почему период времени конец мая - середина июля в Московской области считается самым неудачным временем для наблюдения метеоров?

Решение. На указанный период приходится время с самыми короткими ночами в году. Кроме того, в это время ночи становятся светлыми, т.к. Солнце не глубоко погружается под горизонт. В Подмосковье в конце июня астрономическая ночь (время, когда Солнце опускается более чем на 18 градусов под горизонт) не наступает. А для успешных наблюдений метеоров очень важно, чтобы яркость неба была минимально возможной. Только в этом случае можно зарегистрировать достаточно слабые метеоры.

Задача 5. Как известно, Уран вращается "лежа на боку" - ось вращения планеты лежит практически в плоскости эклиптики. Происходит ли на Уране смена времен года? Ответ обоснуйте.

Решение. Да, происходит. Смена времен года происходит на всей поверхности планеты. Так же как и на Земле, это связано с изменением угла падения солнечных лучей на поверхность планеты в ходе ее годичного движения по орбите. Характер смены времен года будет зависеть от удаленности от экватора планеты.

Примечание. Дополнительно можно отметить попытку проанализировать, как смена времен года будет зависеть от широты точки на поверхности Урана.