НОА 2012, III кръг (национален), 7–8 клас — Задача 2. Носталгия по Земята
XV Национална олимпиада по астрономия 2012, III кръг, ученици от 7-8 клас · 28 април 2012 г. · 10 т.
Условие
От дълго време вие живеете и работите в един от бъдещите лунни градове, но така и не можете да свикнете с дългите лунни нощи. Настроението ви е лошо, защото остават още около 5 земни денонощия до изгрева на Слънцето. Носталгията ви по Земята е още по-силна, тъй като Земята не се вижда над хоризонта. В зенита грее съзвездието Стрелец. Свързвате се чрез LunarNet с ваш приятел от друг лунен град и той ви казва, че в момента наблюдава пълно слънчево затъмнение. А вие си мислите какъв ли сезон е сега в родната ви България?
- Нарисувайте подходяща схема и отговорете на този въпрос, като дадете необходимата обосновка.
Отговори
Началото на лятото.
Слънцето е на източно от Стрелец, т.е. в съзвездието Бик, където се намира през юни.
Решение
Решение:

Слънчевото денонощие на Луната е равно на периода на смяна на лунните фази, или синодичния лунен месец, който трае около 29.5 земни денонощия. Следователно оставащите 5 земни денонощия до изгрева на Слънцето за вас са приблизително една трета част от лунната нощ.
Да отбележим с точка О вашето местоположение на Луната. Луната трябва да се завърти около оста си още приблизително на 60°, спрямо Слънцето, за да настъпи новият ден за вас.
Слънчево затъмнение на Луната се наблюдава, когато Луната навлезе в сянката на Земята. Това може да стане, само кагато Луната за земните наблюдатели е в пълнолуние (и тогава те ще наблюдават лунно затъмнение). Вашият лунен град е на обратната страна на Луната, която не се вижда от Земята. Затова Земята не се появява над вашия хоризонт.
От схемата се вижда, че Слънцето е на източно от съзвездието Стрелец. Слънцето трябва да е приблизително в петото след Стрелец зодиакално съзвездие, или съзведието Бик. Слънцето се намира в зодиакалния знак Бик през май. Но както знаем, поради прецесията на земната ос, зодиакалните знаци са отместени спрямо съзвездията и сега Слънцето е в съзвездието Бик през юни. Следователно сезонът на Земята е началото на лятото.
Критерии за оценяване (общо 10 т.):
За правилно определяне каква част от лунната нощ са 5 земни денонощия – 2 т.
За правилно определяне на положението на наблюдателя относно границите на нощната страна на Луната – 2 т.
За правилно обяснение и определяне на положението на Земата и посоката към Слънцето предвид факта на затъмнението – 2 т.
За правилни разсъждения относно положението на Слънцето на фона на зведите и сезона от годината – 3 т.
За правилно заключение за сезона – 1 т.

Оригинал в Архива: NOA3_2012_7-8problems.pdf · официални решения: NOA3_2012_7-8solutions.pdf