Задания школьной олимпиады по астрономии для учащихся 6-8 классов.
Каждое задание 1-10 оценивается 1 баллом
1. Сколько звёзд можно увидеть на небе невооружённым глазом?
А) Около 3000; Б) около 6000; В) около 30000; Г) около 50000.
2. В IVв. до н.э. греки выделяли на небе 45 созвездий. Ко II в. н. э. в античной астрономии уже насчитывали 48 созвездий. К началу XXстолетия учёные выделяли на обоих полушариях 108 созвездий. Сколько созвездий насчитывается в современной астрономии?
А) 64; Б) 128; В) 88; Г) 148.
3. Кто был первым человеком на Луне?
А) Нил Армстронг; Б) Валентина Терешкова; В) Юрий Гагарин; Г) Пётр Климук.
4. Греческое название Луны?
А) Эклиптика; Б) Кульминация; В) Селена; Г) Элонгация.
5. Какие светила на небе греки называли «блуждающими»?
А) Кометы; Б) астероиды; В) метеориты; Г) планеты.
6. Какая звезда находится «в хвосте» Малой Медведицы?
А) Арктур; Б) Регул; В) Вега; Г) Полярная звезда.
7. Какая планета Солнечной системы имеет самый короткий год?
А) Земля; Б) Меркурий; В) Венера; Г) Марс.
8. День весеннего равноденствия?
А) 1 марта; Б) 15 марта; В) 21 марта; Г) 1 апреля.
9.Объём этой планеты превосходит объём земли в 1300 раз, а масса — 318 раз. Какая это планета?
А) Нептун; Б) Уран; В) Сатурн; Г) Юпитер.
10. Какая группа звёзд называется Маяками Вселенной?
А) Лириды; Б) цефеиды; В) пульсары; Г) квазары.
11. Найти среднюю скорость движения Луны вокруг Земли, считая орбиту Луны круговой. Среднее расстояние от Земли до Луны 384 000 км, а период обращения равен 27 суток.(5 баллов)
12.На каком расстоянии от Земли должен находиться космический корабль, чтобы радиосигнал, посланный с Земли и отражённый кораблём, вернулся на Землю через 1,8 с после его отправления.(4 балла)
13.Известно, что на Луне на тело массой 1кг действует сила тяжести, равная 1,62 Н. определить каким будет на Луне вес космонавта, масса которого 70кг. (4 балла)
14.Название спутников этой планеты переводится как страх и ужас. О каких спутниках и какой планете идёт речь?(3 балла)
15.Будет ли на Земле происходить смена дня и ночи и как, если она перестанет вращаться вокруг оси? (3 балла)
16.Когда космонавт на Луне видит затмение Солнца Землей? Что в это время видит земной наблюдатель? Сделайте соответствующий рисунок.(4 балла)
17.Какие явления описывает А.С. Пушкин в стихотворении «Месяц»? (4 балла) «И тени легкие редели Пред неожиданной зарей? Зачем ты, месяц, укатился И в небе светлом утонул? Зачем луч утренний блеснул?»
18.Какие явления характерны для Земли и Солнца в период высокой солнечной активности?(4 баллов)
19.23 февраля 2012 г. в Большом Магелановом Облаке, удаленном от нас на 55 кпк, наблюдалась вспышка сверхновой звезды. В каком году взорвалась эта звезда?(5 баллов)
20.Выразите 10 ч 25 мин 16 св градусной мере.(1 пк = 3,26 св. лет). (4 балла)
Ответы и решения
1. (Б). В ясную звёздную ночь человек с нормальным зрением может различить на небе около 6000 звёзд.
2. (В). В 1922 г. на конгрессе Международного астрономического союза количество созвездий было окончательно установлено — 88 (вместо 108, выделенных к началу ХХ столетия).
3. (А). Нил Армстронг и Эдвин Олдрин стали первыми людьми, ступившими на поверхность Луны 20 июля 1969 г. Американские космические корабли серии «Аполлон» в течении последующих трёх лет шесть раз доставляли в разные места Луны экспедиции (12 астронавтов занимались исследованиями в местах посадок, им удалось собрать более 360 кг лунных образцов).
4. (В).
5. (Г).
6. (Г). В «хвосте» Малой Медведицы видна яркая Полярная звезда. Она почти точно указывает на север, а с северного полюса видна в зените, над головой наблюдателя.
7. (Б). Меркурий — ближайшая к Солнцу планета, его орбита самая маленькая, и самый маленький период обращения вокруг Солнца — меркурианский год 88 земных суток.
8. (В).
9. (Г).
10. (Б). Группа ярких пульсирующих переменных звёзд из созвездия Цефея — цефеиды — и некоторые другие называются «маяками Вселенной», потому что, подобно маякам в море, указывающим путь кораблю, они служат ориентирами для моряков, лётчиков и космонавтов.
11. Ответ: 1 км/с.
12. Ответ: 270 000 км.
13.Ответ: 113,4 Н.
14. Название спутников Марса — Фобос и Деймос (в переводе страх и ужас) — предложила маленькая английская девочка. Она вычитала в исторической литературе, что бога войны Ареса (марса) всегда сопровождали два существа с такими именами.
15. Смена дня и ночи на Земле будет происходить, при этом 1 год = 1 суткам.
16. На Луне наблюдается солнечное затмение, когда Земля встанет между Солнцем и Луной (по линии центров). В это же время на Земле наблюдается полное лунное затмение.
17. В стихах описаны следующие астрономические явления: А) Восход Солнца Б) Утренняя заря В) Перемещение Луны Г) Фаза Луны – последняя четверть.
18. Для Солнца: большое количество солнечных пятен (в фотосфере), вспышек (в хромосфере) и протуберанцев (в короне). Усиленный солнечный ветер. Для Земли: повышенное количество и интенсивность полярных сияний и возмущений геомагнитного поля («магнитных бурь»).
19.Расстояние от Земли до галактики БМО составляет 55 000 пк. Как известно, 1 пк = 3,26 св. лет. Поэтому свет от взрыва звезды достиг Земли примерно через 180 000 лет после того, как он произошел. Вычислять точно год взрыва не имеет смысла.
20. Земля за 24 ч совершает один оборот – 360ᵒ. Следовательно, 360ᵒ соответствуют 24 ч, тогда 15ᵒ соответствует 1 ч, 1ᵒ – 4 мин, 15/ – 1 мин, 15// – 1 с. Таким образом 10 ч 25 мин 16 с составляют 156ᵒ 19/.
Задания школьной олимпиады по астрономии для 9-10 классов 2012 — 2013 учебный год
1. По данным, полученным астрономами с помощью космических аппаратов, на одном из спутников планеты Солнечной системы имеются действующие вулканы, а другой спутник этой же планеты покрыт толстым слоем водяного льда. Как называется эта планета и ее упомянутые спутники? (5 баллов)
2. Какие астрономические инструменты можно встретить на карте звездного неба в виде созвездий? Названия каких еще приборов и механизмов можно встретить на карте звёздного неба? (8 баллов)
3. Кеплер в книге "Лунная астрономия" писал: "Левания (Луна) состоит из двух полушарий: одно обращено к Земле, другое – в противоположную сторону. С первого всегда видна Земля, со второго Землю увидеть невозможно … В Левании, как и у нас, происходит смена дней и ночей … Кажется, что Земля неподвижна". Верны ли сведения о Луне, приведенные Кеплером? Чему равны сутки на Луне? (7 баллов)
4. На какое примерно расстояние в магелланах переместится каждый участник олимпиады за время ее проведения (2 часа) вместе с Землей по ее орбите, если RÅ = 6400 км? Примечание: 1 Маг – единица расстояния, введенная, вероятно, в ознаменование выдающегося события 1519 – 1522 г, и, увы, совершенно незаслуженно забытое. Вы наверняка догадались, чему равен 1 Маг в километрах. Какое событие произошло в 1519 – 1522 г.? (10 баллов)
5. Первое положение звезд созвездия М. Медведицы соответствует 10 октября 19 часам вечера. Которому часу 10 октября соответствует второе положение? (8 баллов)
6. Во сколько раз надо увеличить скорость вращения Земли вокруг своей оси, чтобы тела на экваторе весили вдвое меньше, чем на полюсе? Считайте, что форма Земли не изменилась бы. (12 баллов)
Ответы и решения:
2. Телескоп, Секстант – астрономические инструменты. Насос, Резец, Циркуль, Весы, Микроскоп, Компас.
3. Сведения, приведенные Кеплером, практически верны. На лунном небе Земля почти неподвижна. Для космонавта на большей части лунной поверхности она не восходит и не заходит. Солнечные сутки на Луне равны 29,5 земных суток, а звездные - 27,3 суток.
4. 1 Маг – длина окружности земного шара км. 1519 – 1522 г. – первое кругосветное плавание под командованием Магеллана.
5. Второе положение соответствует 2 часам ночи. Хорошо, если учащиеся в решении укажут, что в течение суток созвездие делает полный оборот вокруг a М. Медведицы за 24 часа.
6. Тела на экваторе участвуют в суточном вращении Земли, при этом их центростремительное ускорение , направлено к центру Земли и вес тела равен N = m(g – a). Здесь w и T – угловая скорость и период суточного вращения Земли. Согласно условию , откуда . Подставив числовые значения, получим T = 2 ч. Таким образом, чтобы тела на экваторе весили вдвое меньше, чем на полюсе, скорость вращения Земли необходимо увеличить в 12 раз. Заметим, что на самом деле форма столь быстро вращающейся планеты сильно отличалась бы от сферической – планета была бы сильно сплюснута у полюсов.
Задания школьной олимпиады по астрономии для 11 класса 2012 — 2013 учебный год
1. Период обращения вокруг Солнца самой короткопериодической кометы Энке составляет 3.3 года. Почему же условия ее видимости повторяются с характерным периодом в 10 лет? (5 баллов)
2. Опишите, какие суточные круги описывали бы звезды, если бы астрономические наблюдения проводились: а) на Северном полюсе; б) на экваторе. (7 баллов)
3. На каких географических параллелях звезда Капелла (δ = +45°58') не заходит за горизонт, никогда не видна и в нижней кульминации проходит в надире? (10 баллов)
4. Какой наибольшей высоты достигает звезда Вега (d = +38о42/) в Витебске (jВ = 55о12ʹ)? (8 баллов)
5. Опишите, как изменилось положение Солнца на небесной сфере с начала учебного года до 27 октября. (8 баллов)
6. Во сколько раз следует укоротить сутки, чтобы на экваторе ощущалась невесомость? Не будет ли каких-либо неприятных побочных эффектов от этого? (12 баллов)
Ответы и решения:
1. Ответ - через 10 лет комета сделает ровно 3 оборота по своей орбите, а Земля - ровно 10. Значит, оба небесных тела окажутся почти в тех же точках пространства, а значит, такими же будут условия видимости кометы на Земле.
2. а) Видимое движение всех звезд происходит по кругам, параллельным горизонту. Северный полюс мира при наблюдении с Северного полюса Земли находится в зените. б) Все звезды восходят под прямыми углами к горизонту в восточной части неба и также заходят в западной. Небесная сфера вращается вокруг оси, проходящей через полюса мира, на экваторе расположенные точно на линии горизонта.
3. φ≥ + (90°—δ) = + (90°—45°58'), откуда φ≥+44°02', т. е. на географической параллели, с φ=+44°02' и севернее ее, вплоть до северного полюса Земли (φ=+90°), Капелла является незаходящей звездой. Из условия симметрии небесной сферы находим, что в южном полушарии Земли Капелла не восходит в местностях с географической широтой от φ=-44°02' до южного географического полюса (φ=-90°). Согласно формуле, нижняя кульминация Капеллы в надире, т. е. при zΗ=180°=180°—φ—δ, происходит в южном полушарии Земли, на географической параллели с широтой φ = -δ = -45°58'.
4. Воспользуемся для решения задачи чертежом небесной сферы в проекции на плоскость меридиана. ZZ/ – отвесная линия; PP/ – ось мира; QQ/ – небесный экватор; NS – линия горизонта. h – высота светила M в верхней кульминации; d – склонение светила; j – широта местности. Если географическая широта известна, то легко вычислить высоту светила в верхней кульминации: h = 90o – j + d. Тогда h = 90o – 55o12ʹ +38o42/ = 73o30/. 5. По звездной карте находим положение Солнца на эклиптике 1 сентября и 27 октября. 1 сентября Солнце находилось в созвездии Льва и имело склонение d = +10о. Двигаясь по эклиптике, солнце 23 сентября пересекло небесный экватор и перешло в южное полушарие, 27 октября оно находится в созвездии весов и имеет склонение d = –13о. То есть к 27 октября Солнце движется по небесной сфере, все меньше поднимаясь над горизонтом. 6. Невесомость на экваторе будет наблюдаться при a = g, где a – центростремительное ускорение точек на экваторе. Именно при таком ускорении тела на экваторе будут фактически находиться в состоянии свободного падения. Поскольку , R – радиус Земли, T – продолжительность суток, . То есть сутки следует укоротить в раз, To = 24 ч. Подстановка дает T = 5080 c = 1 ч 25 мин и n = 17. «Побочные эффекты» будут ужасающие! Молекулы атмосферы из-за трения о Землю будут разгоняться, и даже при гораздо меньшем увеличении скорости вращения Земли значительная часть получит возможность преодолеть земное тяготение и улететь в окружающее космическое пространство. Земля начнет быстро терять атмосферу. При наступлении на экваторе невесомости этот процесс станет катастрофически быстрым – возникнут могучие воздушные потоки от полярных областей к экватору, а от экватора – в открытый космос.