НОА 1999, III кръг (национален), 7–12 клас — X–XII.3. 3 (10-12 клас)
ЗАДАЧИ ЗА III КРЪГ НА II НАЦИОНАЛНА ОЛИМПИАДА ПО АСТРОНОМИЯ
Условие
През 1054 г., древните китайци наблюдавали избухване на свръхнова в съзвездието Бик. Днес на същото място се вижда прочутата Ракообразна мъглявина - остатък от експлозията. В Ракообразната мъглявина е открит пулсар, чиято наблюдавана честота на импулсите е . Честотата показва правилни изменения с период 1 година. С колко се изменя честотата на импулсите на пулсара при тези вариации?
Решение
Наблюдаваните вариации в честотата на импулсите, приемани от пулсара в Ракообразната мъглявина, имат период 1 година. Те се дължат на ефекта на Доплер, поради движението на Земята около Слънцето и произтичащите от него промени в лъчевата скорост на пулсара относно Земята. Тъй като той се намира в зодиакалното съзвездие Бик, можем да приемем, че лежи приблизително в равнината на еклиптиката. Следователно, лъчевата скорост на пулсара относно Слънцето се променя относно Земята от до , където е равно на скоростта на движение на Земята около Слънцето .
Тук е разстоянието от Земята до Слънцето, а година е периодът на обикаляне на Земята около Слънцето. Наблюдаемата честота на импулсите от пулсара се променя от до , където по аналогия с ефекта на Доплер при светлинните вълни , т.е. .
Това представлява промяна на честотата на импулсите около 0.01%.
Справочни данни (7-9 клас)
Справочни данни: Екваториален радиус на Земята - 6378 km, разстояние от Земята до Слънцето - 150 милиона km, звездно денонощие - .
Справочни данни (10-12 клас)
Справочни данни: Разстояние от Земята до Слънцето - 150 милиона km.
Оригинал в Архива: NOA3_1999_problems.pdf · официални решения: NOA3_1999_7-9solutions.pdf · допълнителни данни: NOA3_1999_10-12solutions.pdf