МАО 2026, Теория, 8. клас — Задача 4

LXXX Московская астрономическая олимпиада. Теоретический тур. 2026 г. 8 класс · 8 т.

Требования к оформлению решения

В решении для всех вычислений должна быть представлена формула, где искомая величина записана в явном «буквенном» виде, записаны подставляемые значения и только потом ответ. Если численные значения получаются из рисунков/графиков, должно быть показано, что именно измерялось.

Условие

Весёлые инопланетяне решили сделать новогоднюю гирлянду вокруг Солнца. Для этого они всю карликовую планету Цереру переработали на множество кубиков, которые соединили рёбрами, как показано на рисунке. Радиус этой замкнутой цепочки равен радиусу орбиты Цереры (R=2.77 а. е.R = 2.77\ \text{а. е.}). Масса Цереры равна M=9.38⋅1020 кгM = 9.38 \cdot 10^{20}\ \text{кг}, а её средняя плотность ρ=2.16 г/см3\rho = 2.16\ \text{г/см}^3. Определите длину ребра одного кубика aa и число кубиков, составивших гирлянду.

Три одинаковых куба в аксонометрии, соединённые друг с другом рёбрами в цепочку; у среднего куба подписаны рёбра $a$ (одно вертикальное и два нижних).

Отговори

Решение

Справочные данные

Данные о Солнце, Земле, Луне и Галактике

Светимость Солнца L⊙=3.827⋅1026 ВтL_{\odot} = 3.827 \cdot 10^{26}\ \text{Вт}

Видимая звёздная величина Солнца m⊙=−26.78mm_{\odot} = -26.78^{\mathrm{m}}

Абсолютная болометрическая звёздная величина Солнца M⊙=4.72mM_{\odot} = 4.72^{\mathrm{m}}

Эффективная температура Солнца T⊙=5800 KT_{\odot} = 5800\ \mathrm{K}

Солнечная постоянная E⊙=1360.8 Вт м−2E_{\odot} = 1360.8\ \text{Вт}\,\text{м}^{-2}

Тропический год =365.24219 сут= 365.24219\ \text{сут}

Звёздные сутки T☾=23 ч 56 мин 04 сT_{☾} = 23\ \text{ч}\ 56\ \text{мин}\ 04\ \text{с}

Наклон экватора к эклиптике ε=23∘26′21.45′′\varepsilon = 23^{\circ}26'21.45''

Средняя плотность Земли ρ⊕=5515 кг/м3\rho_{\oplus} = 5515\ \text{кг/м}^3

Синодический месяц S☾=29.530 59 сутS_{☾} = 29.530\,59\ \text{сут}

Видимая звёздная величина полной Луны m☾=−12.7mm_{☾} = -12.7^{\mathrm{m}}

Число звёзд в нашей Галактике =1⋅1011= 1 \cdot 10^{11}

Радиус диска нашей Галактики =20 кпк= 20\ \text{кпк}

Масса нашей Галактики (в массах Солнца) =2⋅1012= 2 \cdot 10^{12}

Астрономические и физические постоянные

Гравитационная постоянная G=6.674⋅10−11 м3 кг−1 с−2G = 6.674 \cdot 10^{-11}\ \text{м}^3\,\text{кг}^{-1}\,\text{с}^{-2}

Скорость света в вакууме c=2.998⋅108 м с−1c = 2.998 \cdot 10^{8}\ \text{м}\,\text{с}^{-1}

Масса протона mp=1.67⋅10−27 кгm_{\mathrm{p}} = 1.67 \cdot 10^{-27}\ \text{кг}

Масса электрона me=9.11⋅10−31 кгm_{\mathrm{e}} = 9.11 \cdot 10^{-31}\ \text{кг}

Астрономическая единица 1 а. е.=1.496⋅1011 м1\ \text{а. е.} = 1.496 \cdot 10^{11}\ \text{м}

Парсек 1 пк=3.086⋅1016 м1\ \text{пк} = 3.086 \cdot 10^{16}\ \text{м}

Характеристики Солнца, планет и некоторых спутников

ОбъектРадиус орбиты, а.е.Орбитальный периодМасса, кгРадиус, тыс. кмОсевой период
Солнце1.989×10301.989\times10^{30}69625.38 сут.
Меркурий0.387187.97 сут.3.302×10233.302\times10^{23}2.4458.65 сут.
Венера0.7233224.70 сут.4.869×10244.869\times10^{24}6.05243.02 сут.
Земля1365.26 сут.5.974×10245.974\times10^{24}6.3723.93 ч
Луна0.002 5727.32 сут.7.348×10227.348\times10^{22}1.7427.32 сут
Марс1.5237686.98 сут.6.419×10236.419\times10^{23}3.4024.62 ч
Юпитер5.202811.862 лет1.899×10271.899\times10^{27}69.99.92 ч
Сатурн9.538829.458 лет5.685×10265.685\times10^{26}60.310.66 ч
Титан0.008 1715.945 сут1.345×10231.345\times10^{23}2.5715.945 сут.
Уран19.191484.01 лет8.683×10258.683\times10^{25}25.617.24 ч
Нептун30.0611164.79 лет1.024×10261.024\times10^{26}24.716.11 ч

Оригинал в Архива: 8_prob.pdf · официални решения: 8_sol.pdf