НОА 2017, II кръг (областен), 5–6 клас — Задача 2. Слънце в небето
XX Национална олимпиада по астрономия 2017, областен кръг, възрастова група V-VI клас · 24 февруари 2017 г. · 12 т.
Условие
Всеки ден Слънцето сутрин изгрява и вечер залязва, но в различните сезони на годината то описва различни пътища по небето. На Фиг.2 са показани последователни положения, през които минава Слънцето на датите 21 март, 22 юни, 23 септември и 22 декември.
Фиг. 2. Слънце в небето – към 2 задача
А) Означете върху фигурата кой път изминава Слънцето на всяка от посочените дати. За две от датите пътищата съвпадат. Кои са тези дати?
Б) Защо на 22 декември времето е студено, а на 22 юни е топло?
Отговори
А) Пътищата съвпадат на 21 март и 23 септември (дните на равноденствие). Горният път е на 22 юни, средният – на 21 март и 23 септември, долният – на 22 декември.
Разсъждава се за северното полукълбо на Земята.
Б) На 22 декември денят е кратък – Слънцето се намира за най-кратко време над хоризонта – и по пладне се издига най-малко над хоризонта, така че лъчите му падат под малък ъгъл и не могат добре да ни стоплят. На 22 юни Слънцето описва най-дълъг път по небето, денят е дълъг и по пладне Слънцето е най-високо, а лъчите му падат под голям ъгъл към земната повърхност.
Решение
Решение:
Означаваме на снимката датите, съответстващи на различните пътища на Слънцето. (Разсъждаваме за северното полукълбо на Земята.)
Фиг.2 – решение (примерно)
При своето видимо денонощно движение Слънцето описва един и същ път в дните на пролетното и есенното равноденствие – 21 (или 20) март и 23 (или 22) септември. На 22 (или 21) декември е зимното слънцестояние, а на 22 (или 21) юни – лятното слънцестояние.
На 22 (или 21) декември и в дните около тази дата Слънцето се намира за най-кратко време над хоризонта – късно изгрява и рано залязва. Денят е кратък, нощта е дълга. Тогава Слънцето се издига най-малко над хоризонта по пладне – в средата на деня, лъчите му падат под малък ъгъл към земната повърхност и не могат добре да ни стоплят. Това са двете основни причини, поради които тогава, и въобще през зимата, е студено.
На 22 юни и в дните около тази дата Слънцето описва най-дълъг път по небето и се издига най-високо по пладне. (Лъчите на Слънцето падат под голям ъгъл към Земната повърхност.) Денят е дълъг, нощта е кратка. Затова тогава, и въобще през лятото, времето е топло.
Критерии за оценяване (общо 12 т.):
За правилно означаване на датите върху снимката и посочване на кои дати слънчевите пътища съвпадат – 6 т.
За посочване на продължителността на деня като причина през лятото да е топло, а през зимата студено – 3 т.
За разсъждения относно височината на Слънцето над хоризонта – 3 т.
Оригинал в Архива: NOA2_2017_5-6problems.pdf · официални решения: NOA2_2017_5-6solutions.pdf