НОА 2014, II кръг (областен), 7–8 клас — Задача 5. Луна в небето
XVII Национална олимпиада по астрономия 2014, областен кръг, тема за възрастова група VII-VIII клас · 3 февруари 2014 г. · 12 т.
Условие
На Фиг.1 виждате поредица от изображения на различни лунни фази.
• На Фиг.2 е дадена схема със Земята, лунната орбита около нея и слънчевите лъчи. Поставете се на мястото на земен наблюдател и помислете в какви фази ще виждате Луната при различните положения, нанесени по нейната орбита. До всяко от тези положения поставете номера на съответната фаза от поредицата на Фиг.1.
• На Фиг.3 са дадени шест картинки, показващи земната повърхност, хоризонта с посоките на света и небето. Обърнете внимание на моментите от време, отбелязани под картинките. В празните квадратчета нарисувайте Луната в подходящата фаза, избрана от поредицата на Фиг.1. За всеки от случаите обяснете вашето решение.
Отговори
• Номер 1 (новолуние) отива в положението откъм Слънцето, а нататък по посока на движението на Луната следват 2, 3, 4, 5 (пълнолуние, диаметрално противоположното положение), 6, 7 и 8.
При новолуние Луната е приблизително в същата посока, в която е Слънцето, и е обърната към нас с неосветената си страна; при пълнолуние е обърната към Земята с цялата си осветена половина.
• A – картинка 2; B – картинка 3; C – картинка 5; D – картинка 7; E – картинка 4; F – картинка 6.
Определя се от часа (положението на Слънцето под хоризонта) и от посоката, в която е Луната.
Решение
На Фиг.1 първата картинка показва Луната в новолуние, картинка 3 представлява Луната в първа четвърт, картинка 5 – в пълнолуние, и картинка 7 – в последна четвърт. На останалите картинки са дадени междинни лунни фази.
Положенията на Луната спрямо Земята и Слънцето при различните фази отбелязваме със съответните номера на картинките върху Фиг.2. При новолуние Луната се намира на небето приблизително в същата посока, в която е Слънцето и е обърната към нас с неосветената си страна. При пълнолуние тя е обърната към Земята с цялата си осветена половина.
Фиг.3A съответства на ранна вечер – 18 ч. Слънцето наскоро е залязло и следователно е някъде не много под хоризонта на запад. Луната е на югозапад. Тя трабва да изглежда като сърп, обърнат с изпъкналата си страна на запад, защото тази страна на Луната се огрява от Слънцето. Лунният сърп е сравнително тънък, понеже Луната не е много отдалечена по видимо ъглово разстояние от Слънцето. Следователно в празното квадратче трябва да поставим картинка 2 от Фиг.1.
Фиг.3B също показва ранна вечер, но Луната е на юг. Тя е на 90° от Слънцето. Това отговаря на фаза първа четвърт. Лунният сърп е обърнат с изпъкналата си страна на запад, откъдето идват слънчевите лъчи. В квадратчето поставяме картинка 3 от Фиг.1.
На Фиг.3C е полунощ. Тогава Слънцето е най-дълбоко под хоризонта и то, под точката север на хоризонта. Луната е на юг, най-високо над хоризонта. Следователно Луната е в противоположната на Слънцето точка от небето. Това означава, че Луната е в пълнолуние и в квадратчето трябва да поставим картинка 5 от Фиг.1.
Фиг.3D изобразява ранна сутрин, 6 ч. Слънцето скоро ще изгрее и следователно се намира малко под хоризонта на изток. Луната е на юг, на 90° от Слънцето. Тя трябва да е във фаза последна четвърт. Лунният сърп трябва да е обърнат с изпъкналата си страна на изток. В квадратчето трябва да поставим картинка 7 от Фиг.1.
На Фиг.3E е вечер, 21 часа. Луната е най-високо над хоризонта на юг. Това значи, че нейна фаза е малко след първа четвърт и в квадратчето следва да се постави картинка 4 от Фиг.1.
На Фиг.3F е 6 часа сутринта, Слънцето скоро ще изгрее от изток, а Луната е на югозапад. Нейната фаза е между пълнолуние и последна четвърт. В квадратчето поставяме картинка 6 от Фиг.1.
Критерии за оценяване (12 т.):
За правилно отбелязване на номерата на картинките според лунните фази върху лунната орбита на Фиг.2 и кратко обяснение – 3 т.
За правилно изобразяване на вида на Луната върху всяка от картинките на Фиг.3 и кратко обяснение – 6 × 1.5 = 9 т.
Оригинал в Архива: NOA2_2014_7-8problems.pdf · официални решения: NOA2_2014_7-8solutions.pdf