Всероссийская олимпиада школьников по астрономии (2015-2016 уч. г.)
Школьный этап, 5-6 классы
Каждая задача оценивается по 8 баллов
Задача 1.
Какие человеческие профессии представлены на звёздном небе в виде созвездий?
Решение: Возничий, Волопас, Живописец, Скульптор, Стрелец, а также Водолей и Змееносец.
Задача 2.
Внимательно рассмотрите рисунок на коробке охотничьих спичек. В каком направлении (по сторонам горизонта) идут изображённые на рисунке охотники?
Решение: Луна видна в форме узкого серпа старого месяца. Значит, Солнце находится недалеко от Луны. В таком виде Луна может выглядеть только утром перед восходом Солнца на востоке. Поэтому охотники идут примерно на север.
Задача 3.
Какие объекты Солнечной системы могут (хотя бы иногда) наблюдаться в созвездии Большой Медведицы?
Решение: В созвездии Большой Медведицы могут наблюдаться только кометы и астероиды. Остальные тела Солнечной системы могут наблюдаться только вблизи эклиптики, т. е. только в зодиакальных созвездиях.
Задача 4.
О какой планете идёт речь в стихах А. Спейсера:
Вы видели взлетевший океан?
Вы слышали бесшумных волн раскаты?
Туман сернокислотный в час заката
стекает там по каменным лугам.
Мир без теней, без бликов, прост, как план.
Горяч базальт. И валуны горбаты.
Небес бесцветность - это слёз утрата.
Предтечи нет ни мыслям, ни словам.
Решение: Речь идёт о планете Венера. Планета окружена толстым слоем облаков и солнечные лучи не доходят до поверхности, поэтому там нет теней. На планете наблюдается парниковый эффект, поэтому средняя температура поверхности очень высока +400 С. Венерианские облака насыщены парами серной кислоты.
Всероссийская олимпиада школьников по астрономии (2015-2016 уч. г.)
Школьный этап, 7-8 классы
Каждая задача оценивается по 8 баллов
Задача 1.
Какие человеческие профессии представлены на звёздном небе в виде созвездий?
Решение: Возничий, Волопас, Живописец, Скульптор, Стрелец, а также Водолей и Змееносец.
Задача 2. Внимательно рассмотрите рисунок на коробке охотничьих спичек. В каком направлении (по сторонам горизонта) идут изображённые на рисунке охотники?
Решение: Луна видна в форме узкого серпа старого месяца. Значит, Солнце находится недалеко от Луны. В таком виде Луна может выглядеть только утром перед восходом Солнца на востоке. Поэтому охотники идут примерно на север.
Задача 3.
Если сегодня звезда восходит в 10ч вечера, то приблизительно в котором часу она взойдёт через 30 суток?
Решение: За сутки Земля смещается в своём годовом движении по орбите вокруг Солнца примерно на 1 градус. Это соответствует 4минутам суточного вращения Земли. То есть звезда будет каждые последующие сутки восходить раньше на 4 мин. А за 30 суток на 120мин, т. е. на 2ч. Через 30 суток звезда взойдет примерно в 8 часов вечера.
Задача 4.
Какие объекты Солнечной системы могут (хотя бы иногда) наблюдаться в созвездии Большой Медведицы?
Решение: В созвездии Большой Медведицы могут наблюдаться только кометы и астероиды. Остальные тела Солнечной системы могут наблюдаться только вблизи эклиптики, т. е. только в зодиакальных созвездиях.
Задача 5.
На полушарии Солнца, обращенном к Земле, произошла мощная вспышка. Через какое время она сможет быть зафиксирована на Земле? Считать, что вспышка имела мгновенный характер.
Решение: Сама вспышка считается мгновенной, но для ее фиксации на Земле необходимо, чтобы до Земли дошло излучение вспышки. Излучение движется со скоростью света c, равной 300000 км/с. Расстояние от Солнца до Земли L равно 150 млн км. Время распространения света t = L/c = 500 секунд. Именно через такое время вспышка может быть зафиксирована на Земле.
Задача 6.
О какой планете идёт речь в стихах А. Спейсера:
Вы видели взлетевший океан?
Вы слышали бесшумных волн раскаты?
Туман сернокислотный в час заката
стекает там по каменным лугам.
Мир без теней, без бликов, прост, как план.
Горяч базальт. И валуны горбаты.
Небес бесцветность - это слёз утрата.
Предтечи нет ни мыслям, ни словам.
Решение: Речь идёт о планете Венера. Планета окружена толстым слоем облаков и солнечные лучи не доходят до поверхности, поэтому там нет теней. На планете наблюдается парниковый эффект, поэтому средняя температура поверхности очень высока +400 С. Венерианские облака насыщены парами серной кислоты.
Всероссийская олимпиада школьников по астрономии (2015-2016 уч. г.)
Школьный этап, 9 класс
Каждая задача оценивается по 8 баллов
Задача 1.
Какие человеческие профессии представлены на звёздном небе в виде созвездий?
Решение: Возничий, Волопас, Живописец, Скульптор, Стрелец, а также Водолей и Змееносец.
Задача 2.
Внимательно рассмотрите рисунок на коробке охотничьих спичек. В каком направлении (по сторонам горизонта) идут изображённые на рисунке охотники?
Решение: Луна видна в форме узкого серпа старого месяца. Значит, Солнце находится недалеко от Луны. В таком виде Луна может выглядеть только утром перед восходом Солнца на востоке. Поэтому охотники идут примерно на север.
Задача 3.
Если сегодня звезда восходит в 10ч вечера, то приблизительно в котором часу она взойдёт через 30 суток?
Решение: За сутки Земля смещается в своём годовом движении по орбите вокруг Солнца примерно на 1 градус. Это соответствует 4минутам суточного вращения Земли. То есть звезда будет каждые последующие сутки восходить раньше на 4 мин. А за 30 суток на 120мин, т. е. на 2ч. Через 30 суток звезда взойдет примерно в 8 часов вечера.
Задача 4.
Какие объекты Солнечной системы могут (хотя бы иногда) наблюдаться в созвездии Большой Медведицы?
Решение: В созвездии Большой Медведицы могут наблюдаться только кометы и астероиды. Остальные тела Солнечной системы могут наблюдаться только вблизи эклиптики, т. е. только в зодиакальных созвездиях.
Задача 5.
В один и тот же день были зарегистрированы следующие события (время – всемирное):
событие А - землетрясение в Японии в 12 час 02 мин; событие В - образование пятна на Солнце в 12 час 10 мин; событие С - вспышка на Солнце в 12 час 12 мин.Что можно сказать о последовательности этих событий во времени?
Решение: Расстояние от Солнца до Земли составляет около 149.6 млн км, а свет распространяется со скоростью 300000 км/с, проходя данное расстояние за 8 минут 19 секунд. Поэтому все события на Солнце происходят на 8 с лишним минут раньше, чем мы их регистрируем. Поэтому из трех событий первым произошло событие B (чуть ранее 12ч02м), затем событие A (12ч02м) и, наконец, событие C (незадолго до 12ч04м).
Задача 6.
О какой планете идёт речь в стихах А. Спейсера:
Вы видели взлетевший океан?
Вы слышали бесшумных волн раскаты?
Туман сернокислотный в час заката
стекает там по каменным лугам.
Мир без теней, без бликов, прост, как план.
Горяч базальт. И валуны горбаты.
Небес бесцветность - это слёз утрата.
Предтечи нет ни мыслям, ни словам.
Решение: Речь идёт о планете Венера. Планета окружена толстым слоем облаков и солнечные лучи не доходят до поверхности, поэтому там нет теней. На планете наблюдается парниковый эффект, поэтому средняя температура поверхности очень высока +400 С. Венерианские облака насыщены парами серной кислоты.
Всероссийская олимпиада школьников по астрономии (2015-2016 уч. г.)
Школьный этап, 10 класс
Каждая задача оценивается по 8 баллов
Задача 1.
Какие человеческие профессии представлены на звёздном небе в виде созвездий?
Решение: Возничий, Волопас, Живописец, Скульптор, Стрелец, а также Водолей и Змееносец.
Задача 2.
Внимательно рассмотрите рисунок на коробке охотничьих спичек. В каком направлении (по сторонам горизонта) идут изображённые на рисунке охотники?
Решение: Луна видна в форме узкого серпа старого месяца. Значит, Солнце находится недалеко от Луны. В таком виде Луна может выглядеть только утром перед восходом Солнца на востоке. Поэтому охотники идут примерно на север.
Задача 3.
Если сегодня звезда восходит в 10ч вечера, то приблизительно в котором часу она взойдёт через 30 суток?
Решение: За сутки Земля смещается в своём годовом движении по орбите вокруг Солнца примерно на 1 градус. Это соответствует 4минутам суточного вращения Земли. То есть звезда будет каждые последующие сутки восходить раньше на 4 мин. А за 30 суток на 120мин, т. е. на 2ч. Через 30 суток звезда взойдет примерно в 8 часов вечера.
Задача 4.
Какие объекты Солнечной системы могут (хотя бы иногда) наблюдаться в созвездии Большой Медведицы?
Решение: В созвездии Большой Медведицы могут наблюдаться только кометы и астероиды. Остальные тела Солнечной системы могут наблюдаться только вблизи эклиптики, т. е. только в зодиакальных созвездиях.
Задача 5.
Какие светила могут наблюдаться с Земли глазом или в телескоп в фазе тонкого серпа?
Решение: Как известно, большие тела Солнечной системы (планеты, крупные спутники планет) имеют форму, близкую к сферической. Выглядеть как серп они могут в том случае, если большая часть их полушария, обращенного к Земле, не освещена Солнцем. Самый известный пример - Луна, когда она располагается чуть ближе к Солнцу, чем Земля (см. рисунок). Так же в виде серпа могут выглядеть и некоторые планеты. Но, как видно из рисунка, эти планеты должны располагаться ближе к Солнцу, чем Земля. Таких планет в Солнечной системе две - Меркурий и Венера. Другие тела Солнечной системы, которые могут оказаться внутри орбиты Земли - мелкие астероиды - в расчет не берутся, так как даже при наблюдении в телескоп с Земли они выглядят точечными объектами, и их фаза незаметна. Итак, ответ задания - Луна, Меркурий и Венера.
Задача 6.
Объясните, почему Титан — спутник Сатурна, смог сохранить свою атмосферу, а Меркурий — нет?
Решение: Титан и Меркурий имеют сходную массу и размеры, но Меркурий находится значительно ближе к Солнцу и получает от него намного больше тепла. В разогретой атмосфере частицы имеют большие скорости и легче уходят от планеты. Поэтому Меркурий не удержал атмосферу. Холодная атмосфера Титана значительно более устойчива.
Всероссийская олимпиада школьников по астрономии (2015-2016 уч. г.)
Школьный этап, 11 класс
Каждая задача оценивается по 8 баллов
Задача 1.
Назовите три самых ярких небесных светила на нашем небе.
Решение: В задании требуется указать три абсолютно самых ярких светила в небе Земли, вне зависимости от типов этих небесных объектов. Самым ярким светилом неба, вызывающим на Земле смену дня и ночи, является Солнце. Второе по яркости светило может также легко наблюдаться днем, а на ночном небе оно превосходит по яркости все остальные светила, вместе взятые. Это - единственный естественный спутник Земли Луна. Третье светило является самым ярким точечным (звездоподобным) объектом. Этот объект также может (хотя и с трудом) наблюдаться днем. Это - ярчайшая из планет Венера.
Задача 2.
Внимательно рассмотрите рисунок на коробке охотничьих спичек. В каком направлении (по сторонам горизонта) идут изображённые на рисунке охотники?
Решение: Луна видна в форме узкого серпа, значит, Солнце находится недалеко от Луны. В таком виде Луна может выглядеть только утром перед восходом Солнца на востоке. Поэтому охотники идут примерно на север.
Задача 3.
Если сегодня звезда восходит в 10ч вечера, то приблизительно в котором часу она взойдёт через 30 суток?
Решение: За сутки Земля смещается в своём годовом движении по орбите вокруг Солнца примерно на 1 градус. Это соответствует 4минутам суточного вращения Земли. То есть звезда будет каждые последующие сутки восходить раньше на 4 мин. А за 30 суток на 120мин, т. е. на 2ч. Через 30 суток звезда взойдет примерно в 8 часов вечера.
Задача 4.
Что ярче - одна звезда первой величины или две звезды второй величины?
Решение: Шкала звездных величин такова, что яркость звезды с величиной m в 2.512 раз больше яркости звезды с величиной (m+1). Поэтому одна звезда первой величины ярче двух звезд второй величины.
Задача 5.
Гелиостационарной называется круговая орбита, лежащая в плоскости экватора Солнца, с периодом обращения, равным сидерическому периоду осевого вращения Солнца (25.4 суток). Найти ее большую полуось.
Решение: Радиус круговой орбиты спутника R, вращающегося вокруг тела с массой M, связан с периодом обращения T следующим соотношением:
.
Если подставить в эту формулу массу и период осевого вращения Солнца (
кг и 25.4 сут), то мы получим значение радиуса гелиостационарной орбиты R=25.3 млн км или 0.17 а. е.
Задача 6.
Что на небе станет новым после того как состарится?
Решение: Очевидный ответ - Луна, которая в конце лунного месяца выгладит как «старая», а после новолуния – как «новая». Но это правильно также для тесных двойных звёздных систем, где одна из состарившихся звёзд может вспыхнуть как новая звезда. Если одиночная звезда массивнее Солнца, то в конце своей жизни она может взорваться как сверхновая звезда.
