Олимпиады по Астрономии c заданиями и решениями. - Класны кіраўнік.

1. Известно, что иногда на фоне вечерней зари удается заметить Луну в возрасте менее 1 суток, а иногда, даже при хорошей погоде, не удается. От каких факторов это зависит и существует ли у них периодичность во времени?

Это зависит от двух факторов. Первый - сезон года. Лучше всего молодую Луну искать зимой и весной, когда ее склонение возрастает и к моменту наблюдений превышает солнечное. Второй фактор - расположение узлов лунной орбиты. Благоприятные условия складываются, когда вблизи новолуния орбита Луны располагается выше эклиптики. Разумеется, наилучшие условия наступают при сложении обоих факторов. Такое происходит раз в 18 лет и последний раз было в начале 90-х годов.

2. Параллакс Веги равен 0.12, а звездная величина - 0m. На каком расстоянии от Солнца на прямой Солнце-Вега должен находиться наблюдатель, чтобы эти две звезды были одинаково яркими? Видимая звездная величина Солнца равна –26.8m.

Расстояние до Веги равно D = 1/0.12 = 8.3 парсека или 1.7*106 а.е. Это расстояние в 1,7*106 а.е. раз больше , чем расстояние от Земли до Солнца ( А ). Солнце, находясь на таком расстоянии, выглядело бы слабее, чем с Земли в (D/A)2 = (1, 7 * 106 ) 2= 2,9 * 1012  имело бы звездную величину - 26,8m + 2,5 lg ( 2,9* 1012  ) =  +4.4m.   Вега имеет  видимую звездную  величину 0 m . Поскольку разность в 5 звездных величин означает различие по яркости в 100 раз, различие в 4,4 звездные величины означает, что  Вега светит приблизительно в 58 раз ярче Солнца. Учитывая, что яркость звезды падает обратно пропорционально квадрату расстояния, получаем, что точка наблюдения находится на расстоянии 0.97 пк по направлению к Веге или 1.26 пк по направлению от Веги.

3. На Земле наблюдается частное солнечное затмение. Момент его наибольшей фазы наступил во время T, сама же наибольшая фаза наблюдается в пункте A. На какой высоте над горизонтом находится Солнце в этом пункте в это время? Как относительно диска Солнца располагается диск Луны?

Так как затмение частное, то линия, соединяющая центры Солнца и Луны, не попадает на Землю. В этом случае наибольшая фаза затмения будет наблюдаться в точке Земли, глубже всего вошедшей в лунную полутень. Если смотреть со стороны Луны, то эта точка будет находиться на краю диска Земли (ближайшему к центру тени и полутени). Это означает, что Солнце (и Луна) в этой точке Земли будут находиться на горизонте. Несложные геометрические рассуждения приводят к тому, что диск Луны будет находиться точно над диском Солнца, частично затмевая его сверху.

4. При нынешнем положении Луны океанские приливы и отливы чередуются приблизительно через каждые 6 часов и имеют вдали от берега высоту около 50 км. А что было бы, будь Луна вдвое дальше от Земли?

Приливная сила пропорциональна разности гравитационных воздействий Луны на переднюю и заднюю точки Земли. Нетрудно показать, что она обратно пропорциональна кубу расстояния от Земли до Луны. Поэтому при удалении Луны вдвое приливная сила уменьшится в 8 раз. В 8 же раз уменьшится и высота морских приливов, пропорциональная приливной силе.