СПбАО 2023, II кръг (очен), 5–6 клас, файл theo.pdf — Задача 5
XXX Санкт-Петербургская астрономическая олимпиада, теоретический тур, решения, 12 февраля 2023, 5–6 классы
Условие
В сумеречный час юный астроном, находясь в умеренных широтах, наблюдает Венеру. Через некоторое время Венера сместилась к югу. Утром или вечером происходит описанная ситуация и почему?
Отговори
- Описанная ситуация возможна утром в северном полушарии и вечером в южном.
Решение
Ответ на вопрос задачи будет зависеть от того, в каком из полушарий находится наблюдатель. В северном полушарии утром из-за суточного вращения Венера (как и Солнце) будет смещаться от востока к югу, а вечером удаляться от юга к западу. Однако в южном полушарии это не так — Солнце (и Венера тоже) будут двигаться не слева направо, а справа налево, при этом их верхние кульминации будут не на юге, а на севере.
Это можно понять, например, следующим образом. Пусть мы находимся в северном полушарии, тогда суточное движение Солнца (и Венеры, как объекта, близкого к эклиптике) будет Восток — Юг — Запад. Уменьшая широту, то есть приближаясь к экватору, рассматриваемые объекты будут кульминировать все выше, и на экваторе кульминации окажутся в зените (склонениями пренебрегаем). Перейдя дальше в южное полушарие, светила будут кульминировать с другой стороны — на севере, то есть суточное движение Восток — Север — Запад.

Получается, что если наблюдатель находится в южном полушарии, то утром Венера будет двигаться к северу, а вечером — к югу.
Наглядно возможные случаи задачи представлены на рисунке ниже (красные стрелки указывают направление движения в результате суточного вращения, центральная линия — горизонт, слева и справа стрелочки указывают направления на север/юг.). Получается, что описанная ситуация возможна утром в северном полушарии и вечером в южном.

Комментарии:
Решения, в которых учитывалось только одно полушарие (при прочей правильности), стандартно оценивались 5 баллами.
В.А.Дмитриев
Оригинал в Архива: theo.pdf