МАО 2022, Теория, 11. клас — Задача 1
76-Я МОСКОВСКАЯ АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ОЛИМПИАДА 2022 г. 11 КЛАСС · 4 т.
Условие
Несомненно, вы видели радугу хотя бы раз в жизни: обычно она представляет собой часть широкой окружности. Замечено, что в Москве, как и в большинстве мест в России центр радуги наблюдается чаще на востоке или юго-востоке, тогда как на северо-востоке бывает очень редко. Объясните, почему так происходит? Почему на экваторе в полдень радугу наблюдать нельзя? Что можно сделать, чтобы таки увидеть её в полдень на экваторе?
Отговори
- Центр радуги находится в противоположной солнцу точке неба; с марта по сентябрь (время кратковременных дождей) Солнце заходит и восходит к северу от точек запада и востока, поэтому радуга видна на востоке и юго-востоке. В полдень на экваторе центр радуги под ногами; увидеть её можно, поднявшись на самолёте выше облаков или встав на краю обрыва, с которого обрушивается водопад.
Решение
Решение
Радуга возникает, когда солнечные лучи преломляются в маленьких капельках воды. То есть, в первую очередь необходимо большое количество воды, рассеянной в воздухе в виде небольших капелек. Большая радуга обычно наблюдается после дождя, пока последние капли не осели на землю, а солнечный свет уже пробивается через тучи. Небольшие части радуги можно увидеть около водопадов или фонтанов, рядом с которыми много брызг.
Центр радуги всегда находится в противоположной солнцу точке неба, поэтому радугу хорошо видно утром и вечером, когда солнце невысоко над горизонтом. Отсюда сразу получаем ответ на второй вопрос — в полдень на экваторе центр радуги должен быть у вас под ногами. Для того чтобы увидеть радугу, в этом направлении должно быть большое число капелек воды. Для этого можно подняться на самолёте выше облаков. Другой вариант, стать на краю обрыва, с которого обрушивается водопад.
Теперь ответим на первый вопрос. С марта по сентябрь, когда чаще всего бывают кратковременные дожди, Солнце заходит к северу от точки запада и восходит к северу от точки востока. Поэтому мы видим радугу в восточном и юго-восточном направлении. В то время, когда Солнце заходит к югу от точки запада, а радуга должна быть видна к северо-востоку, обычно идут затяжные осенние дожди, когда небо покрыто сплошной облачностью, а то и вовсе идет снег.
Критерии проверки
- Правильный ответ на первый вопрос 2 балла
- Объяснение, почему не видно радуги в полдень на экваторе 1 балл
- Правильный ответ на последний вопрос 1 балла
Максимальная оценка за задачу 4 балла
(М. В. Силантьев)
Оригинал в Архива: mos_astro_2022_teor_11_prob.pdf · официални решения: mos_astro_2022_teor_11_ans.pdf