Определение среднего солнечного времени

КЛАСС

XI ОЛИМПИАДА ПО АСТРОНОМИИ И КОСМОНАВТИКЕ ШКОЛЬНИКОВ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ

XXI РОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ПО АСТРОНОМИИ 2013-2014 УЧ. ГОД

КЛАСС

XI ОЛИМПИАДА ПО АСТРОНОМИИ И КОСМОНАВТИКЕ ШКОЛЬНИКОВ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ

1. Знакомство с созвездием(8 баллов). На рисунке изображён участок звёздного неба с наиболее яркими объектами некоторого созвездия. Назовите это созвездие. Назовите хотя бы одну из звёзд этого созвездия.

2. Астрономический калейдоскоп(8 баллов).

  • Сколько существует созвездий?

· Что такое терминатор?

  • На каком из перечисленных объектов Солнечной системы самая большая вулканическая активность?

А. Меркурий. В. Земля. С. Ио (спутник Юпитера). Д. комета Галлея.

В какой из объектов не сможет превратиться наше Солнце в процессе дальнейшей эволюции?

  • Почему?

3. Две звезды(8 баллов).Два девятиклассника во время летних каникул отдыхали на даче, расположенной где-то в Калужской области. Когда они поздно вечером вышли полюбоваться звёздным небом, то заметили как две звезды одновременно восходят над горизонтом, одна восходит строго на востоке, а вторая на юго-востоке. Какая из звёзд поднимется на большую высоту? Ответ поясните (можно с помощью рисунка).

4. Конфигурации(8 баллов).На рисунке показаны планеты в определённых конфигурациях. Назовите их конфигурации. Учитывая, что нижний значок означает точку весеннего равноденствия, укажите, для какого дня показано такое расположение Земли, Солнца и точки весеннего равноденствия.

5. Самолёт(8 баллов). Самолёт летит на высоте 10 км вдоль земного экватора с запада на восток со скоростью 800 км/ч. Определите его скорость относительно центра Земли. Радиус Земли считать равным 6400 км, гравитационную постоянную G=6.7 10-11 Н·м2/кг2

6. Время.(8 баллов). Олимпиада школьников Калужской области по астрономии и космонавтике началась в 10-00. Каким было в этот момент среднее солнечное (местное) время в Тарусе (широта , долгота ). Ответ поясните.

 

Возможные решения, примерные критерии

Задание подготовлено доцентом кафедры общей физики КГУ им. К.Э. Циолковского Красиным М. С.

Возможное решение.Всемирное время отличается от московского на 4 часа, поэтому в момент наблюдения оно равно 20 час 00 мин. Среднее солнечное время в Калуге можно найти, если к всемирному времени прибавить долготу местности наблюдения, выраженную в часах. Долгота Калуги в часовой мере равна . При переводе градусной меры в часовую учтено, что

360° = 24 часа, 1 час = 15°, 4 мин = 1°, 1 мин = 15/ , 1/ = 4 с

Следовательно, в момент начала Нового года для жителей Калужской области в Калуге среднее солнечное время будет равно 22 часа 25 мин 12 с.

Критерии оценки. Если дан ответ без каких либо пояснений. то ставить 1 балл. Если приведены формулы связи поясного времени и всемирного, среднего солнечного местного с всемирным (или эти формулы описаны словесно, как в данном решении) то за каждую формулу ставить по 2 балла. За вычислительную ошибку оценку снижать на 2 балла. Если не учтено декретное время (+2 часа к поясному), то оценку снизить на 2 балла.

2. Работа с подвижной картой звёздного неба

Возможное решение.Когда в Калуге полночь, то среднее солнечное время (местное время) равно Всемирное время отличается от московского на 4 часа, поэтому в момент наблюдения оно равно 22 часа 25 мин 12 с (см. решение задачи1). Именно это время и следует ставить на подвижной карте против даты 1 января. В зените в этот момент находится созвездие, которому принадлежит точка, расположенная на небесном меридиане (на прямой, соединяющей Полярную звезду точкой Юга на подвижном круге) и имеющая склонения, равное широте местности наблюдения (т.е. чуть дальше от полярной звезды, чем линия склонения в 60°) В указанный момент это будет созвездие Возничий.. В верхней кульминации находятся звёзды, которые в данный момент оказываются на линии, соединяющей Полярную звезду с точкой Юга, например звезда α Возничего (Капелла) или β Ориона (Ригель). В нижней кульминации – звёзды на линии «Полярная звезда – точка Севера», например . β Дракона. Восходящим является созвездие, которое находится рядом сточкой Востока, например Лев.

Критерии оценки. За каждый правильный ответ добавлять 2 балла. Если ответ дан без пояснения ставить 1 балл.

3. Наблюдения Меркурия Возможное решение.Ответ на первый вопрос: см. рис. Ответ на второй вопрос: Утром, перед восходом Солнца. Ответ на третий вопрос: на востоке. Ответ на четвёртый вопрос.Через синодический период Меркурия, который находим по формуле, тогда . Учитывая, что период обращения Земли равен примерно 365 суток, получаем, что Меркурий снова окажется в таком положении приблизительно через суток.

Критерии оценки. За ответ на каждый вопрос ставить по 2 балла. Если ответ на первый вопрос неправильный ставить 0 баллов. Но если при ответе на первый вопрос Меркурий изображается в восточной элонгации, и, исходя из этой модели, остальные ответы логически оправданы, то оценку за них не снижать. Если на четвёртый вопрос ответ дан без пояснения в виде формулы, то ставить о баллов.