НЕСФ 2013, 7. клас — Задача 1. Поглед към Космоса
Национално есенно състезание по физика, Сливен, 16 ноември 2013 г. — Тема за 7. клас · 16 ноември 2013 г. · 10 т.
Условие
Част 1.
Илюстрациите на фиг. 1 от листа за отговори (стр. 3) пресъздават снимки на нощното небе, направени през определен интервал от време. И на двете снимки фотоапаратът е бил насочен в една и съща посока.
А) Защо двете снимки изглеждат по различен начин? [1 т] [1 т.]
Б) Отбележете Полярната звезда със стрелки върху двете илюстрации от листа за отговори. Обяснете защо сте избрали именно тази звезда. Ако е нужно, можете да чертаете върху илюстрациите. [2 т]
Предайте стр. 3 заедно с останалите листа от вашите решения. [2 т.]
В) Колко време е минало между снимките? [2 т] [2 т.]
Част 2. (2 т.)
Във фантастичен филм, излъчван наскоро по кината, е описан следният проект за космическо оръжие. Към космически кораб, обикалящ около Земята, е закачена мощна бомба. Когато корабът минава над целта си, бомбата се откача и пада върху целта.
- Обяснете защо този проект е нереалистичен.
Част 3. (3 т.)
По време на мисията на космическия кораб Аполо-11 астронавтите са монтирали на Луната огледало, насочено към Земята, както е показано на снимката вдясно. Оттогава до днес то се използва за точно определяне на разстоянието между Земята и Луната. За целта от лазер, разположен на Земята, към огледалото се излъчва кратък светлинен сигнал. Установено е, че сигналът се връща обратно на Земята за време s, след като бъде излъчен.
- Ако е известно, че скоростта на светлината е km/s, пресметнете разстоянието от Земята до Луната.
Решение
Част 1.
А) Двете снимки изглеждат по различен начин, заради видимото движение на небесната сфера. [1 т]
Б) Полярната звезда е посочена на двете снимки.
За правилно посочена Полярна звезда и на двете снимки – [1 т]
За правилно посочена Полярна звезда само на една от снимките – [0.5 т]
За едно от следните обяснения (или еквивалентно на тях) – [1 т]
- Полярната звезда не мени видомото си положение на небето. Посочената звезда е единствената, която е на едно и също място на двете снимки.
- Полярната звезда се намира на мисленото продължение на отсечката, свързваща крайните звезди на съзвездието Голяма мечка (в този случай е нужен чертеж)
- Полярната звезда се намира в края на „опашката“ на съзвездието Малка мечка.
При грешно или липсващо обяснение – [0 т]
В) Звездите на втората снимка са завъртяни на ъгъл 90° около Полярната звезда спрямо положенията си на първата снимка. [1 т]
Понеже за 24 часа небесната сфера прави пълна обиколка на 360 °, следва, че времето между двете снимки е четвърт денонощие, или 6 часа. [1 т]
Част 2.
Пълен брой точки се дава за следното обяснение или за еквивалентно на него: [2 т]
- Когато бомбата бъде откачена от кораба, тя ще се движи със същата скорост като кораба и ще продължи да обикаля заедно с него около Земята.
Частичен брой точки се дават за следното обяснение или за подобно обяснение, в което се споменава, че бомбото се движи: [1 т]
- Когато бомбата бъде откачена, тя се движи пада на земята встрани от целта.
За липсващо или грешно обяснение [0 т]
Част. 3
Пътят, който изминава светлината за време , е:
[1 т]
За това време светлината изминава разстоянието мужду Земята и Луната два пъти – веднъж на отиване и веднъж на връщане. [1 т]
Следователно разстоянието между Земята и Луната е:
[1 т]
Оригинал в Архива: esenni_2013_7problems.pdf · официални решения: esenni_2013_7solutions.pdf