9 класс
Максимальный балл – 60
Задание 1. Выберите верный ответ.
1. Чему равно среднее расстояние планеты от Солнца?
А) |
большой полуоси орбиты |
В) |
перигелийному расстоянию |
|
Б) |
малой полуоси орбиты |
Г) |
афелийному расстоянию |
2. Верхняя кульминация – это
А) |
положение светила, в котором высота над горизонтом минимальна |
|
Б) |
прохождение светила через точку зенита Z |
|
В) |
прохождение светила через небесный меридиан - высота наибольшая |
|
Г) |
прохождение светила на высоте, равной географической широте места наблюдения |
3. В каких единицах измеряется расстояние в формуле r=1/П?
А) |
в километрах |
В) |
в парсеках |
|
Б) |
в астрономических единицах |
Г) |
в световых годах |
4. О каких звездах и каком созвездии идет речь?
Та, которая крупнее,
Называется Конем.
А малышка рядом с нею –
Всадник, скачущий на нем.
А) |
Дубхе и Мерак Большой Медведицы |
В) |
Сириус А и Сириус В Большого Пса |
|
Б) |
Кастор и Поллукс Близнецов |
Г) |
Мицар и Алькор Большой Медведицы |
5. Зная эксцентриситет Луны 0,05 и большую полуось 384400 км, вычислите наименьшее расстояние до Луны
А) |
365180 км |
В) |
355280 км |
|
Б) |
378000 км |
Г) |
403620 км |
6. Какой метеорный поток представлен на рисунке?
А) |
Геминиды |
В) |
Боотиды |
|
Б) |
Леониды |
Г) |
Лириды |
7. В Петербурге звездные часы показали время 9 часов 48 минут. Какое время они покажут на следующий день?
А) |
9ч 48 мин |
В) |
8ч 44 мин |
|
Б) |
9ч 54 мин |
Г) |
9ч 44 мин |
8. В 2016 году 9 мая произошло редкое астрономическое явление - прохождение Меркурия по диску Солнца. Какая конфигурация была у планеты в этот момент?
А) |
верхнее соединение |
В) |
нижнее соединение |
|
Б) |
западная элонгация |
Г) |
восточная элонгация |
9. Где север на этом рисунке?
А) |
слева на горизонте |
В) |
примерно посередине на горизонте |
|
Б) |
справа на горизонте |
Г) |
вверху, где Полярная звезда |
10. Какой слой Солнца называется сферой цвета?
А) |
фотосфера |
В) |
поверхность |
|
Б) |
корона |
Г) |
хромосфера |
Задание 2. Корабль плывет вдоль меридиана. Моряк при помощи секстанта измеряет высоту Полярной звезды. За сутки ее высота изменилась с 570 до 430. С какой средней скоростью плывет корабль и в какую строну?
Задание 3. Найти расстояние до суточного (стационарного) спутника Марса от его поверхности.
Задание 4. В одном из рассказов С. Лема о пилоте Пирксе («Условный рефлекс») действие происходит на обратной стороне Луны. С. Лем пишет:
«Пирксе понял, что ему говорит русский: на этой стороне долгие лунные ночи не освещает большой фонарь Земли.
– А инфракрасные очки тут не помогут? – спросил он.
Пнин улыбнулся.
– Инфракрасные очки? Какой в них толк, коллега, …»
Почему лунной ночью инфракрасные очки (прибор ночного видения) не помогут?
Задание 5. Широта Челябинска 56о. Какие из следующих звезд будут видны на протяжении всего года (незаходящие)?
Вега: δ = 38о 47’, Сириус: δ = – 16о 41’, Антарес: δ = – 26о 23’.
Задание 6. Что общего между двигателем внутреннего сгорания и переменной звездой-цефеидой?
СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
Основные физические и астрономические постоянные
Гравитационная постоянная G = 6.67∙10–11 м3∙кг–1∙с–2
Скорость света в вакууме c = 2.998∙108 м/с
Постоянная Стефана-Больцмана s = 5.67∙10–8 кг∙с–3∙K–4
Астрономическая единица 1 а.е. = 1.496∙1011 м
Парсек 1 пк = 206265 а.е. = 3.086∙1016 м
Данные о Солнце
Радиус 695 000 км
Масса 1.989∙1030 кг
Светимость 3.88∙1026 Вт
Спектральный класс G2
Видимая звездная величина –26.78m
Абсолютная болометрическая звездная величина +4.72m
Показатель цвета (B–V) +0.67m
Температура поверхности около 6000K
Данные о Земле
Эксцентриситет орбиты 0.017
Тропический год 365.24219 суток
Средняя орбитальная скорость 29.8 км/с
Период вращения 23 часа 56 минут 04 секунды
Наклон экватора к эклиптике на эпоху 2000 года: 23° 26¢ 21.45²
Экваториальный радиус 6378.14 км
Полярный радиус 6356.77 км
Масса 5.974∙1024 кг
Средняя плотность 5.52 г∙см–3
Данные о Луне
Среднее расстояние от Земли 384400 км
Минимальное расстояние от Земли 356410 км
Максимальное расстояние от Земли 406700 км
Эксцентриситет орбиты 0.055
Наклон плоскости орбиты к эклиптике 5°09¢
Сидерический (звездный) период обращения 27.321662 суток
Синодический период обращения 29.530589 суток
Радиус 1738 км
Масса 7.348∙1022 кг или 1/81.3 массы Земли
Средняя плотность 3.34 г∙см–3
Визуальное геометрическое альбедо 0.12
Видимая звездная величина в полнолуние –12.7m
ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОЛНЦА И ПЛАНЕТ
|
Планета |
Масса |
Радиус |
Плот-ность |
Период вращения вокруг оси |
Наклон экватора к плоскости орбиты |
Гео-метр. аль-бедо |
Види-мая звезд-ная вели-чина** |
||
|
|
кг |
массы Земли |
км |
радиусы Земли |
г∙см–3 |
|
градусы |
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Солнце |
1.989∙1030 |
332946 |
695000 |
108.97 |
1.41 |
25.380 сут |
7.25 |
– |
–26.8 |
|
Меркурий |
3.302∙1023 |
0.05271 |
2439.7 |
0.3825 |
5.42 |
58.646 сут |
0.00 |
0.10 |
–0.1 |
|
Венера |
4.869∙1024 |
0.81476 |
6051.8 |
0.9488 |
5.20 |
243.019 сут* |
177.36 |
0.65 |
–4.4 |
|
Земля |
5.974∙1024 |
1.00000 |
6378.1 |
1.0000 |
5.52 |
23.934 час |
23.45 |
0.37 |
– |
|
Марс |
6.419∙1023 |
0.10745 |
3397.2 |
0.5326 |
3.93 |
24.623 час |
25.19 |
0.15 |
–2.9 |
|
Юпитер |
1.899∙1027 |
317.94 |
71492 |
11.209 |
1.33 |
9.924 час |
3.13 |
0.52 |
–2.9 |
|
Сатурн |
5.685∙1026 |
95.181 |
60268 |
9.4494 |
0.69 |
10.656 час |
25.33 |
0.47 |
–0.5 |
|
Уран |
8.683∙1025 |
14.535 |
25559 |
4.0073 |
1.32 |
17.24 час* |
97.86 |
0.51 |
5.7 |
|
Нептун |
1.024∙1026 |
17.135 |
24746 |
3.8799 |
1.64 |
16.11 час |
28.31 |
0.41 |
7.8 |
* – обратное вращение.
** – для наибольшей элонгации Меркурия и Венеры и наиболее близкого противостояния внешних планет.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОРБИТ ПЛАНЕТ
|
Планета |
Большая полуось |
Эксцент-риситет |
Наклон к плоскости эклиптики |
Период обращения |
Синодический период |
|
|
млн.км |
а.е. |
|
градусы |
|
сут |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Меркурий |
57.9 |
0.3871 |
0.2056 |
7.004 |
87.97 сут |
115.9 |
|
Венера |
108.2 |
0.7233 |
0.0068 |
3.394 |
224.70 сут |
583.9 |
|
Земля |
149.6 |
1.0000 |
0.0167 |
0.000 |
365.26 сут |
— |
|
Марс |
227.9 |
1.5237 |
0.0934 |
1.850 |
686.98 сут |
780.0 |
|
Юпитер |
778.3 |
5.2028 |
0.0483 |
1.308 |
11.862 лет |
398.9 |
|
Сатурн |
1429.4 |
9.5388 |
0.0560 |
2.488 |
29.458 лет |
378.1 |
|
Уран |
2871.0 |
19.1914 |
0.0461 |
0.774 |
84.01 лет |
369.7 |
|
Нептун |
4504.3 |
30.0611 |
0.0097 |
1.774 |
164.79 лет |
367.5 |
Решение
|
ВОПРОС |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
ОТВЕТ |
А |
В |
В |
Г |
А |
Б |
Г |
В |
В |
Г |
За каждую верно определенную позицию выставляется по 1 баллу. Итого 10 баллов.
Задание 2. Корабль плывет вдоль меридиана. Моряк при помощи секстанта измеряет высоту Полярной звезды. За сутки ее высота изменилась с 570 до 430. С какой средней скоростью плывет корабль и в какую строну?
Решение
|
№ |
Этапы решения |
Баллы |
|
1 |
Высота Полярной звезды почти точно соответствует широте местности. Широта уменьшается, т.е. корабль плывет к экватору (на юг). |
4 |
|
2 |
Длина дуги в 10 составляет 111 км |
2 |
|
3 |
Корабль проплыл 140 или 1554 км |
2 |
|
4 |
Средняя скорость корабля за сутки (24 часа) 64,75 км/ч |
2 |
|
|
Итого |
10 |
Задание 3. Найти расстояние до суточного (стационарного) спутника Марса от его поверхности.
Решение
|
№ |
Этапы решения |
Баллы |
|
1 |
Суточный спутник имеет период обращения Т вокруг планеты равный её звездному периоду вращения вокруг оси |
1 |
|
2 |
Для круговой орбиты радиуса R период будет равен |
1 |
|
3 |
|
2 |
|
4 |
|
2 |
|
5 |
|
1 |
|
6 |
|
2 |
|
7 |
|
1 |
|
|
Итого |
10 |
Задание 4. В одном из рассказов С. Лема о пилоте Пирксе («Условный рефлекс») действие происходит на обратной стороне Луны. С. Лем пишет:
«Пирксе понял, что ему говорит русский: на этой стороне долгие лунные ночи не освещает большой фонарь Земли.
– А инфракрасные очки тут не помогут? – спросил он.
Пнин улыбнулся.
– Инфракрасные очки? Какой в них толк, коллега, …»
Почему лунной ночью инфракрасные очки (прибор ночного видения) не помогут?
Решение
|
№ |
Этапы решения |
Баллы |
|
1 |
Приборы ночного видения реагируют на разницу потоков в инфракрасной области спектра, которые определяются разницей в температурах разных областей поверхности Луны. |
3 |
|
2 |
Лунной ночью температура её поверхности понижается примерно до 110 K, существенно уменьшаются потоки излучения и, следовательно, также контрасты температуры. |
4 |
|
3 |
Поэтому ночью на Луне инфракрасные очки не будут функционировать. |
3 |
|
|
Итого |
10 |
Задание 5. Широта Челябинска 56о. Какие из следующих звезд будут видны на протяжении всего года (незаходящие)?
Вега: δ = 38о 47’, Сириус: δ = – 16о 41’, Антарес: δ = – 26о 23’.
Решение
|
№ |
Этапы решения |
Баллы |
|
1 |
Высота звезды в верхней кульминации определяется по формуле: hв = 90o– φ + δ Вега: hв = 90o– 56о+ 38о 47’= 75о 47’ Сириус: hв = 90o– 56о – 16о 41’= 20o19’ Антарес: hв = 90o– 56о – 26о 23’ = 10o37’ |
4 |
|
2 |
Высота светила в нижней кульминации hн =δ – (90° – φ) Вега: hн = 38о 47’– (90o– 56о) = 4o47’ Сириус: hн = – 16о 41’– (90o– 56о) = – 50o41’ Антарес: hн = – 26о23’ – (90o– 56о) = – 60o23’ |
4 |
|
3 |
В верхней кульминации видны все эти звезды. В нижней кульминации будет видна лишь только Вега на высоте 4о 47’ |
1 |
|
4 |
Только Вега будет видна на протяжении всего года, т.е. являться незаходящей звездой. |
1 |
|
|
Итого |
10 |
Задание 6. Что общего между двигателем внутреннего сгорания и переменной звездой-цефеидой?
Решение
|
№ |
Этапы решения |
Баллы |
|
1 |
Двигатель внутреннего сгорания и любая физическая переменная, в том числе и цефеида, суть тепловой машины. В дизеле при сжигании рабочего вещества происходит его воспламенение. При этом давление резко повышается и сжатие сменяется расширением. При расширении и последующим выхлопе температура газа понижается. После этого процесс повторяется. |
2 |
|
2 |
Аналогичный процесс имеет место и в физически переменных звездах. |
2 |
|
3 |
При сжатии звезды недра перегреваются и давление вещества звезды повышается, звезда начинает расширяться и теряет энергию. После этого снова звезда сжимается. |
3 |
|
|
Роль клапана играет слой двукратно ионизированного гелия, который при сжатии звезды увеличивает непрозрачность и тем самым ведет к перегреву звезды, а при расширении, наоборот, увеличивает прозрачность и способствует ее охлаждению |
3 |
|
|
Итого |
10 |