IAO 2003, Теория — Задача 4
2003 - теоретичен тур:
Внимание: Бележка към темата
Запазен е българският текстов вариант theo.txt. Съпоставен е с четирите оригинални ръкописни български листа и английското условие за група B. Решенията са официалните английски Sketches for solutions; печатните несъответствия са отбелязани. Не е намерена подробна схема за оценяване.
Оригинални групи и дата
Оригиналните български ръкописни листове означават задачи 1–3 като Group A,B и задачи 4–6 като Group B; английското условие съдържа шестте задачи за Group B. Дата на теоретичния кръг: 04.10.2003; VIII Международна олимпиада по астрономия, Стокхолм, Швеция, 2–8.10.2003.
Условие
На 28 август 2003г. Марс беше във велико противостояние. Следващото такова се очаква да бъде през лятото на 2018г. Някакъв човек се объркал с термините и решил, че през 2018г, ще бъде следващото противостояние на Марс, а не следващото велико такова. Определете параметрите на орбитата на такъв хипотетичен “Марс-2" и оценете каква ще бъде неговата видима от Земята звездна величина в средно противостояние. Считайте, че Марс-2 има кръгова орбита, а физическите му характеристики са същите като на Марс.
Допълнение от оригиналния български лист
В bgtheo3.jpg е посочен и часът на великото противостояние: 28 август, 17 h 56 min UT.
Отговори
- години, au, .
Решение
Official English sketches for solutions — theosol.doc.
If the next opposition of a hypothetical «Mars-2» will be in summer 2018, it means that the synodic period of «Mars-2» is equal approximately to years. So the sidereal period of «Mars-2» may be found from the formula:
where is sidereal period of Earth,
To find semiaxis of the orbit of «Mars-2» we can use Kepler's 3rd Law:
so
Assuming that the orbit of «Mars-2» is circular, the minimum distance to Earth at opposition of this planet will be at 0.047 a.u., i.e. with an apparent size times smaller than in mean opposition of Mars when its magnitude is equal to . «Mars-2» is also closer to Sun with an apparent size times. , ! So the hypothetical «Mars-2» might be as bright as at opposition.
Бележка за източника: последната формула за голямата полуос е отпечатана с несдвоена скоба и степен 3/2, въпреки предходния трети закон на Кеплер. Изразът е запазен дословно. Запазено е и „times smaller“, въпреки числото 11.1 и получения по-голям блясък.
Справочна таблица — оригинален лист
Данните са от оригиналния справочен лист data.pdf и могат да се използват за всяка задача. Празните клетки са празни и в източника.
| Body | Distance, au | Distance, million km | Period, tropical years | Period, days | Diameter, km | Mass, kg | Density, g/cm³ | , m/s² | Magnitude | Albedo | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Sun | 1392000 | 1989000 | 1.409 | −26.8 | |||||||
| Mercury | 0.387 | 57.9 | 0.241 | 87.97 | 0.206 | 4879 | 0.3302 | 5.43 | 3.70 | −2.2 | 0.06 |
| Venus | 0.723 | 108.2 | 0.615 | 224.70 | 0.007 | 12104 | 4.8690 | 5.24 | 8.87 | −4.7 | 0.78 |
| Earth | 1.000 | 149.6 | 1.000 | 365.26 | 0.017 | 12756 | 5.9742 | 5.515 | 9.81 | 0.36 | |
| Moon | 0.00257 | 0.38440 | 0.0748 | 27.3217 | 0.055 | 3475 | 0.0735 | 3.34 | 1.62 | −12.7 | 0.07 |
| Mars | 1.524 | 227.9 | 1.880 | 686.98 | 0.093 | 6794 | 0.6419 | 3.94 | 3.71 | −2.0 | 0.15 |
| Jupiter | 5.204 | 778.6 | 11.862 | 4332.59 | 0.048 | 142984 | 1899.8 | 1.33 | 24.86 | −2.7 | 0.66 |
Maximum magnitude from Earth: for outer planets and Moon — in mean opposition.
Оригинал в Архива: theo.txt · официални решения: theosol.doc · допълнителни данни: theo.doc · допълнителни данни: data.pdf · допълнителни данни: bgtheo1.jpg · допълнителни данни: bgtheo2.jpg · допълнителни данни: bgtheo3.jpg · допълнителни данни: bgtheo4.jpg