Съдържание

Самара 2015, II кръг (задочен), 8–9 клас — Задача 6. Яркая звезда на зимнем небосводе

Оригинал на условието (PDF)Съобщи за грешка

Всички материали от Самара 2015

Условия конкурсных задач олимпиады по астрономии SAMRAS-2015 среди учащихся 8-9 классов заочного тура № 2 · 5 т.

Задачи подготовил

Задачи подготовил: Филиппов Юрий Петрович, научный руководитель школы, старший преподаватель кафедры общей и теоретической физики Самарского государственного университета, к.ф.-м.н.

Уровень А

Уровень «Новичок» (уровень А)

Уровень B

Уровень «Знаток» (уровень B)

Уровень C

Уровень «Профи» (уровень C)

Условие

Условие. Астроном, проживающий в г. Самаре, 27 января 2015 года спустя три с половиной часа после полуночи (по самарскому времени) наблюдал из окна своего дома очень яркую звезду (по блеску сравнимую с самими яркими звездами северной полусферы), находившуюся невысоко над горизонтом. Окна его квартиры выходят на северо-запад (ориентированы на $30^{\circ}$ севернее направления "на запад"). Астроном смог оценить угловое расстояние звезды от горизонта – оно оказалось равным 1.5 угловым расстояниям между окончаниями максимально растопыренных мизинца и большого пальца вытянутой руки. Идентифицируйте данную звезду. В каком созвездии она находится? Свой ответ поясните $^1$ . Оцените также азимут и высоту звезды. (5 баллов).

$^1$ Для решения задачи могут оказаться полезными подвижная карта звездного неба или компьютерная программа-симулятор звездного неба.

Отговори

Решение

Для ответа на вопрос удобно симулировать описанную ситуацию с помощью виртуального планетария Stellarium. 27 января 2015 года спустя три с половиной часа после полуночи по самарскому времени (т.е. в 3 часа 30 минут), в направлении $30^{\circ}$ севернее направления "на запад", вид небосвода представлен на рис. 3.

Очевидно, почти в центре поля зрения и невысоко над горизонтом расположена Капелла – $\alpha$ Возничего – самая яркая звезда данного созвездия и одна из самых ярких звезд северной полусферы небосвода (уступает в яркости лишь Арктуру и Веге). Занимает шестое место в списке самых ярких звезд небосвода.

Для оценки азимута ( $A_*$ ) звезды следует заметить, что звезда находится почти в центре поля зрения, следовательно, сама звезда отстоит приблизительно на $30^{\circ}$ севернее точки запада. Азимут точки запада равен $90^{\circ}$ , следовательно,

A_* \approx 90^{\circ} + 30^{\circ} = 120^{\circ}.

Снимок экрана программы Stellarium: ночное небо над силуэтами деревьев; подписаны звезды «Капелла» (вверху справа от центра) и «Бетельгейзе» (слева); внизу строка состояния «Земля, Samara, 103m», «FOV 70°», «35.9 FPS», «2015-01-27 03:31:22»; слева внизу красная буква «З». — Рис. 3: к определению яркой звезды.

Высота светила ( $h_*$ ), отсчитываемого от горизонта, по условию задачи равна 1.5 угловым расстояниям между окончаниями максимально растопыренных мизинца и большого пальца вытянутой руки. Последняя величина, как известно, равна приблизительно $22^{\circ}$ . Тогда

h_* \approx 1.5 \cdot 22^{\circ} = 33^{\circ}.

Замечание: для проверки достоверности полученных оценок, с помощью той программы можно определить точные значения данных координат на указанное время – $h_* = 35^{\circ}35'$ , $A_* = 121^{\circ}19'$ . Очевидно, что полученные глазомерные оценки весьма близки к истинным значениям искомых величин.

Ответ: Капелла ( $\alpha$ Возничего), созвездие Возничего; $A_* \approx 120^{\circ}$ , $h_* \approx 33^{\circ}$ . ( $\text{\textdollar}_{\max} = 5$ баллов).

Оригинал в Архива: Tasks[SAmRAS_2015-2]_8-9 classes.pdf · официални решения: TasksDecisions[SAmRAS_2015-2]_8-9 classes.pdf