ВсОА 2003, Заключителен етап, 8–11 клас, теория — Задача 23. 11 класс. Астероид
X Российская олимпиада школьников по астрономии и физике космоса. Теоретический тур · 4 април 2003 г.
Условие
Где-то в нашей Солнечной системе летает тёмный быстровращающийся астероид. Длина волны, на которую приходится максимум энергии его излучения, может изменяться в три раза. Определите эксцентриситет орбиты этого небесного тела.
Отговори
- 0.8
Решение
(Н.И.Перов, февраль 2003, редакция – М.Г.Гаврилов, март 2003).
При равенстве потоков энергии, поглощённой от Солнца и излученной астероидом (как абсолютно чёрным телом):
При этом, , а . Здесь – гелиоцентрическое расстояние астероида, – его температура (абсолютная, в Кельвинах). Из этих соотношений следует, что . Для перигелия , а для афелия , где – большая полуось орбиты астероида, – её эксцентриситет.
По закону Вина
Из приведенных соотношений вытекает, что
Отсюда эксцентриситет равен
При , получаем
Общее примечание
К задачам 3, 4, 6 желательны художественные иллюстрации.
Лирическое отступление
Задача 4 является продолжением сюжетной линии задач о животных на астрономических олимпиадах. Ведь полярник попутно изучал вопрос задачи «Звёздный Мир» № 340 (Олимпиада ННЦ 1989 года), проверял, сколь раз в году на самом деле могут любоваться полной луной белые медведи. А этнограф смотрел за правильностью расстановки по экватору жирафов и сусликов (задача Олимпиады ННЦ 2003 года).
Оригинал в Архива: prob2003teor.pdf · официални решения: sol2003teor.pdf