НОА 2010, II кръг (областен), 7–8 клас — Задача 2
XIII Национална олимпиада по астрономия 2010, областен кръг, ученици от 7-8 клас · 6 март 2010 г. · 10 т.
Условие
Деклинацията на една звезда е координата върху небесната сфера, подобна на географската ширина на точките по земната повърхност. Тя представлява ъгловото разстояние от небесния екватор до звездата. Ректасцензията на звездата е подобна на географската дължина на земните точки. Тя нараства в посока от запад към изток и често вместо в градуси се измерва в часове, като на съответстват 24 часа. Небесната сфера с координатната мрежа се върти заедно със звездите при видимото денонощно движение на звездното небе.
Астроном е насочил радиотелескоп към зенита и регистрира радиоизлъчването на звездата Сириус. В същия момент негов колега в друга обсерватория изследва радиосигналите от звездата Вега в зенита. Определете приблизително разстоянието между двете радиообсерватории. Радиусът на Земята е 6370 km. Използвайте данните от таблицата.
| Звезда | Ректасцензия | Деклинация |
|---|---|---|
| Сириус | ||
| Вега |
Отговори
17560 km
s = 158° × 111.1 km/° ≈ 17560 km — най-краткото разстояние по земната повърхност, през северния полюс.
Решение
Тъй като ректасцензиите на двете звезди се различават с 12h, то те се намират от две противоположни, по ректасцензия, страни на небесната сфера. За една точка от земната повърхност те ще кулминират през 12h, но щом са в зенита на наблюдателите едновременно, то следователно обсерваториите се намират в точки на земната повърхност чиито географски дължини се различават с 12h (т.е. ). За да бъде кулминацията в зенита, трябва наблюдаваният обект да има деклинация равна на географската ширина на наблюдателя. Следователно обсерваторията, от която е наблюдавана Вега, има северна географска ширина равна на , т.е. , а обсерваторията, от която е наблюдаван Сириус, има южна географска ширина, т.е. . Тъй като меридианите, на които се намират наблюдателите, са срещуположни, то най-краткото разстояние между двете обсерватории преминава през един от полюсите на Земята. Обсерваторията, от която е наблюдаван Сириус, е по-близо до екватора. Това означава, че по-краткият път е през северния полюс на Земята. Пълната обиколка на Земята е равна на км, където е радиусът на Земята. На тази дължина съответстват по географска ширина. На всеки градус съответсват km/. Ъгловото разстояние между двете обсерватории по географска ширина, измеренно през северния географски полюс на Земята, е . Разстоянието, измерено по земната повърхност, е
Критерии за оценяване (10т.):
- За правилно представяне на местоположението на обсерваториите по географска ширина – 2 т.
- За правилно представяне и обяснение на взаимното положение на обсерваториите по дължина – 2 т.
- За определяне откъде минава най-краткият път между тях – 2 т.
- За пресмятане на разстоянието и верен числен отговор 3+1 т.
Оригинал в Архива: NOA2_2010_7-8problems.pdf · официални решения: NOA2_2010_7-8solutions.pdf