НОА 2013, II кръг (областен), 9–10 клас — Задача 4. Проблем с енергията

XVI Национална олимпиада по астрономия 2013, областен кръг, възрастова група IX-X клас · 23 февруари 2013 г. · 12 т.

Условие

Геостационарните спътници се движат по екваториални орбити с период, равен на периода на въртене на Земята. Така всеки от тях „виси” над една и съща точка от земния екватор. Радиусът на орбитата на геостационарен спътник е приблизително 6.5 пъти по-голям от радиуса на Земята.

За да работи електрониката на геостационарен спътник, използван за телекомуникации, е необходим източник на електроенергия с мощност 10 киловата. Електроенергията се произвежда от слънчеви елементи. Част от нея се използва за зареждане на акумулаторна батерия, осигуряваща работата на спътника в интервалите от време, когато Земята закрива Слънцето.

а Кога през годината слънчевите затъмнения за спътника, причинени от Земята, ще са най-продължителни? [2 т.]

б Начертайте в подходящ мащаб земното кълбо и орбитата на спътника около него. Направете необходимите построения и измервания и определете продължителността на слънчево затъмнение, случващо се в такъв най-неблагоприятен период. [4 т.]

в В същия неблагоприятен период, през интервалите без затъмнение с каква мощност трябва да работят слънчевите елементи, за да обезпечават както работата на спътника, така и зареждането на батерията? Пресметнете приблизително, без да отчитате факта, че ще има и частични фази на затъмнението, т.е. считайте Слънцето за точков източник на светлина. [4 т.]

г Кога през годината затъмненията няма да са проблем за спътника? Отговорете само качествено. [2 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: NOA2_2013_9-10problems.pdf · официални решения: NOA2_2013_9-10solutions.pdf