НОА 2000, II кръг (областен), 7–9 клас — Задача 4
МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА · Централна комисия за провеждане на олимпиадата по АСТРОНОМИЯ · II кръг на III национална олимпиада по астрономия, март 2000 г. · УЧЕНИЦИ VII - IX КЛАС · 11 т.
Внимание: Бележка към темата
Заглавието на документа с решения казва „февруари, 2000 г.“, а на задачника — „март 2000 г.“; печатното на задачника (март) е прието за година/кръг.
Условие
В пункт с западна географска дължина астрономи наблюдават горната кулминация на една звезда в момента по универсално време. Астрономите искат да повторят своето наблюдение от друг пункт с западна географска дължина и същата географска ширина в най-близкия следващ момент , когато звездата ще е в горна кулминация за втория пункт. С колко време разполагат те, за да стигнат дотам? Ще успеят ли, използвайки обичайните съвременни транспортни средства? А пеша?
Отговори
Успяват със самолет (умерени ширини, дори на екватора); близо до полюсите биха могли да стигнат и пеша.
Решение

Щом западната географска дължина на първия пункт е по-голяма от тази на втория (), то това означава, че първият пункт е по на запад от втория. Ъгълът между равнините на меридианите на двата пункта е:
(2 т.)
Звездата е в горна кулминация, когато при видимото денонощно движение на звездното небе тя пресича меридиана на мястото, така че височината ѝ над хоризонта да е максимална.
Видимото денонощно движение на звездното небе става по посока на часовниковата стрелка. При горна кулминация светилата пресичат меридиана на мястото от изток на запад. Оттук следва, че ако в даден момент звездата е била в горна кулминация за първия пункт, то до най-близкия следващ момент , когато звездата ще бъде в горна кулминация за втория, по-източен пункт, ще измине интервал от време
(3 т.)
Тук се измерва в единици звездно време, понеже е величина, свързана с околоосното въртене на Земята относно звездите. (1 т.). За да получим този интервал в единици UT, което е слънчево време, трябва да го умножим по коефициент, равен на отношението на продължителността на звездното денонощие () и продължителността на слънчевото денонощие ():
(2 т.)
(1 т.)
Следователно ако двата пункта да се намират в умерените ширини или дори на екватора, където биха били най-отдалечени един от друг, астрономите могат да стигнат навреме за наблюдението на кулминацията на звездата във втория пункт, като използват например самолет (1 т.). А ако пунктовете са близо до един от полюсите на Земята, то те могат, разбира се, да стигнат и пеша (1 т.)
Оригинал в Архива: NOA2_2000_7-9problems.pdf · официални решения: NOA2_2000_7-9solutions.pdf