НОА 2024, II кръг (областен), 7–8 клас — Задача 3. Рисунки на Луната
XXVII Национална олимпиада по астрономия 2024, областен кръг, възрастова група VII-VIII клас · 25 февруари 2024 г. · 12 т.
Условие
В началото на 2019 г. известният български астроном Александър Куртенков планира поредните си наблюдения с 2-метровия телескоп в Националната астрономическа обсерватория (НАО) Рожен. Стреми се да се съобрази с лунните фази и да направи своите заявки за наблюдателно време в периодите, когато няма да му пречи ярката лунна светлина.
На 21 януари 2019 г. от България е могло да се види началото на пълно лунно затъмнение и Александър организира наблюдение за своите ученици, които подготвя за астрономическата олимпиада. След това им възлага за упражнение да му помогнат в планирането на неговото наблюдателно време в НАО Рожен, като пресметнат какви ще са фазите на Луната на определени дати. Пред вас са рисунките, направени от учениците за определените от тях лунни фази.




Обяснете Вашите отговори.
Синодичният лунен месец (периодът на смяна на фазите на Луната) е равен на 29,5 денонощия.
А Правилно ли са определили учениците фазите на Луната за всяка от тези дати през 2019 г.? [8 т.]
Б Ако според Вас някои от рисунките не съответстват на истинската фаза на Луната, в която тя е била на съответната дата от 2019 година, то нарисувайте Вие как тя би трябвало да е изглеждала тогава. [4 т.]
Отговори
- А 26 февруари – правилно (близо до последна четвърт); 12 май – неправилно (пълнолунието е било на 18 май); 4 септември – правилно (огрян отдясно и не много тънък сърп); 13 ноември – неправилно (Луната е била почти пълна, един ден след пълнолуние).
- Б На 12 май 2019 г. – приблизително един ден след първа четвърт (осветена дясната половина на диска); на 13 ноември 2019 г. – почти пълна Луна със съвсем малка тъмна част вдясно.
Решение
Решение:
А) На 21 януари 2019г. се е наблюдавало лунно затъмнение. Следователно, тогава Луната е била във фаза пълнолуние.
Използвайки информацията, че синодичният лунен месец е 29,5 дни, можем да намерим датите (поне с точно едно денонощие) на които са били следващите пълнолуния през 2019г. Получаваме: 19 февруари, 20 март, 19 април, 18 май, 17 юни, 16 юли, 15 август, 14 септември, 13 октомври, 12 ноември.
Понеже, на 19 февруари Луната е била в пълнолуние, то нейната фаза на 26 февруари (седем дни по-късно) би следвало да бъде много близка до последна четвърт. Изобразената на първата рисунка Луна е именно в такава фаза, т.е. за тази дата учениците са я нарисували правилно.
На втората рисунка, която би трябвало да съответства на 12 май, се вижда пълна Луната. Според нашите пресмятания, пълнолунието през месец май е било на 18-то число от месеца. Това означава, че тази рисунка е неправилна.
Септемврийското пълнолуние е било на 14-ия ден от месеца. Следователно, на 4 септември са оставали 10 дни до пълнолунието. Тогава Луната би трябвало да е била във фаза, между новолуние и първа четвърт. Тя би трябвало да е изглеждала като огрян отдясно и не много тънък сърп. Именно това са нарисували и учениците на Александър Куртенков, т.е. и в случая фазата на Луната е правилна.
Пресметнахме, че на 12 ноември Луната би трябвало да е била пълна. Следователно на следващата дата (13 ноември) нейната фаза следва да е била много един ден след пълнолуние. Това, което учениците са нарисували е много различно, което означава, че и тази рисунка е неправилна.
При решаването на тази задача е възможно ученикът да е използвал съвсем различен начин, за проверка на това дали нарисуваните лунни фази съответстват на истинските. Ако методът е правилен и са направени верни изводи следва да се присъдят пълен брой точки.
Б) На 12 май 2019г. (датата на първата неправилно нарисувана картинка), са оставали шест дни до следващото пълнолуние. Следователно, фазата на Луната е била приблизително един ден след първа четвърт. От тук следва, че за наблюдател в НАО Рожен (в северното полукълбо), Луната е изглеждала така:

Вече получихме, че на 12 ноември фазата на Луната е била пълнолуние. Това означава, че на следващия ден Луната е била почти пълна, като съвсем малка част в дясната част на нейния диск е била тъмна. Изглеждала е приблизително така:

Критерии за оценяване (общо 12 т.):
А) – За правилен метод, по който се проверява дали фазата на Луната на всяка картинка е такава, каквато е нарисувана и верен извод – 2т за всяка картинка
Б) – За правилно обяснение и вярно изобразена фаза на Луната за всяка от сгрешените дати (12 май и 13 ноември) – 2т.
Оригинал в Архива: 24-II-78.pdf · официални решения: a24-II-78.pdf