НОА 2017, II кръг (областен), 5–6 клас — Задача 4. Лунни фази
XX Национална олимпиада по астрономия 2017, областен кръг, възрастова група V-VI клас · 24 февруари 2017 г. · 12 т.
Условие
На Фиг. 4 е показана Земята и орбитата на Луната около нея. Към нас е обърнат Северният полюс на Земята, означен с N. Отбелязана е посоката на движение на Луната около Земята и посоката на околоосно въртене на нашата планета.
Фиг. 5. Лунни фази – към 4 задача
А) Означете на схемата дневната и нощната страна на Земята и на Луната във всяко нейно положение.
Б) Колко е часът за всеки от наблюдателите в точките A, B, C и D?
В) В колко часа Луната се намира най-високо в небето над нас, когато тя е в новолуние, в първа четвърт, в пълнолуние, в последна четвърт?
Г) Къде трябва да се намира Луната, така че ние, земните жители, да я виждаме във фазите, изобразени като 1 и 2 долу вляво на схемата? Приблизително в колко часа Луната ще бъде най-високо в небето над нас при тези две фази? Означете на схемата и обяснете.
Отговори
А) Дневната страна на Луната или пък на Земята – това е осветената от Слънцето страна. Нощната страна е неосветената от Слънцето.
Б) A – 12 ч. (пладне), B – 18 ч., C – 0 ч. (полунощ), D – 6 ч. сутринта.
За наблюдателя в точка A Слънцето се е издигнало до най-високото си положение в небето.
В) Новолуние – 12 ч., първа четвърт – 18 ч., пълнолуние – 0 ч., последна четвърт – 6 ч. сутринта.
Г) Фаза 1 – растяща Луна, между новолуние и първа четвърт: най-високо в небето около 15 ч. Фаза 2 – също растяща, малко след първа четвърт и преди пълнолуние: най-високо в небето около 21 ч.
Във фаза 1 Луната се наблюдава като сърп, изпъкнал на запад.
Решение
Решение:
Дневната страна на Луната или пък на Земята – това е осветената от Слънцето страна. Нощната страна е неосветената от Слънцето. Означаваме ги на Фиг. 5.
Фиг. 5 - решение
За наблюдателя в точка A Слънцето се е издигнало до най-високото си положение в небето. Следователно за този наблюдател е пладне, или 12 ч. на обяд. Следвайки посоката на околоосно въртене на Земята, ние установяваме, че за наблюдателя в точка B Слънцето тъкмо залязва и настъпва вечер. За този наблюдател е 18 ч. За наблюдателя в точка C е полунощ, или 0 ч., а за наблюдателя в точка D е 6 ч. сутринта.
След това означаваме лунните фази и виждаме, че когато Луната е в новолуние, тя е най-високо в небето в 12 ч., когато е в първа четвърт, ние я виждаме най-високо в 18 ч., когато е в пълнолуние – в 0 ч. и когато е в последна четвърт – в 6 ч. сутринта.
Луната във фазата, означена с 1, е растяща, на възраст между новолуние и първа четвърт. Като нанесем нейното положение на схемата, виждаме, че наистина тогава от Земята тя трябва да се наблюдава като сърп, изпъкнал на запад. В тази фаза Луната ще бъде най-високо в небето за нас около 15 ч.
Луната във фазата, означена с 2, е също растяща, но вече малко след първа четвърт и преди пълнолуние. Нанасяме положението ѝ на схемата и виждаме, че в тази фаза тя ще се наблюдава най-високо в небето над нас около 21 ч.
Критерии за оценяване (общо 12 т.):
За означаване на дневните и нощните страни на Земята и Луната – 1 т.
За определяне колко е часът за наблюдателите в различните точки – 4 т.
За определяне в коя фаза кога Луната ще е най-високо – 4 т.
За определяне къде Луната ще се вижда във фази 1 и 2 – 2 т.
За определяне в колко часа Луната ще е най-високо във фази 1 и 2 – 1 т.
Оригинал в Архива: NOA2_2017_5-6problems.pdf · официални решения: NOA2_2017_5-6solutions.pdf