[18-19.04.2024] Пригласительный этап ВСОШ по Астрономии для 5-6 классов 2024-2025 гг.

Задание № 1

Условие:
Выберите верные утверждения.

Ответ:

• Полнолуние происходит в среднем раз в 2 недели
• Полнолуние может случиться в день весеннего равноденствия
• Растущая Луна наблюдается утром и восходит раньше Солнца
• В новолуние может произойти солнечное затмение
• На экваторе Земли можно наблюдать серп Луны с рогами вверх
• Когда в Северном полушарии Земли наблюдается полнолуние, в Южном — новолуние
• В фазе первой четверти освещена четверть видимого диска Луны

За каждый верный ответ — 2 балла. За каждую ошибку снимается 1 балл.
Максимальный балл за задание — 6.

Решение.

Фаза Луны, наблюдаемая с Земли, зависит от взаимного расположения Солнца, Земли и Луны в пространстве. Отсюда следует, что фаза Луны одинакова для всех жителей Земли.

Так как направление к центру Земли, то есть «вниз», для наблюдателей на разных широтах по-разному ориентировано в пространстве, то и наблюдаемая ориентация Луны в одной и той же фазе относительно горизонта будет разной.

Луна всегда обращена освещённой стороной к Солнцу, поэтому «рожки» растущего месяца, который наблюдается вечером на западе и заходит позже Солнца, обращены на восток. Но для жителя Северного полушария «на восток» будет выглядеть как «налево», Южного полушария — «направо», а на экваторе вообще «наверх».

Повторение одной и той же фазы Луны происходит с периодом в 29,5 суток. В фазах первой и третьей, последней, четверти освещена половина видимого диска Луны, а название «четверть» связано с тем, что с момента новолуния проходит соответственно 1/4 и 3/4 цикла смены фаз.

В новолуние тень Луны может попасть на поверхность Земли, и произойдёт солнечное затмение. В полнолуние, наоборот, Луна может попасть в тень Земли, и тогда произойдёт лунное затмение.

Период смены лунных фаз не укладывается в продолжительность года целое количество раз, поэтому моменты полнолуний смещаются по календарю. Таким образом, полнолуние может случиться в любую дату, в том числе и в дни равноденствий.

Задание № 2

Условие:
Выберите объекты, которые на земном небе могут быть ярче Сириуса.

Ответ:

• Солнце
• Полярная звезда
• Венера
• Плутон
• Вега
• Уран
• Луна
• Юпитер

За каждый верный ответ — 2 балла. За каждую ошибку снимается 1 балл.
Максимальный балл за задание — 8.

Решение.
Сириус — самая яркая звезда на ночном небе. Соответственно, все остальные звёзды, включая Вегу и Полярную, будут тусклее. Уран и Плутон настолько тусклые, что видны только в телескоп. А вот Солнце, Луна и две самые яркие планеты — Венера и Юпитер — будут ярче, чем Сириус.

Задание № 3

В этом задании вы можете использовать карту звёздного неба.

Условие:
Выберите на изображении созвездие Пегаса.

Ответ:

Точное совпадение ответа — 3 балла.

Решение.
Созвездие Пегаса легко узнать по астеризму Большой квадрат Пегаса. Одна из звёзд — Альферац — принадлежит созвездию Андромеды, на рисунке эта звезда находится в левом верхнем углу Квадрата, остальные — Пегасу.

Задание № 4

Условие:
Установите соответствие между объектами Солнечной системы и созвездиями, в которых они находятся на изображении.

Ответ:

Солнце — Рыбы.
Луна — Водолей.
Меркурий — Рыбы.
Венера — Рыбы.
Марс — Водолей.
Юпитер — Овен.
Сатурн — Водолей.
Уран — Овен.

За каждую верную пару — 1 балл.
Максимальный балл за задание — 8.

Решение.
Солнце и планеты находятся в зодиакальных созвездиях. В левом верхнем углу изображения виднеется созвездие Тельца с яркой звездой Альдебаран. Правее — созвездие Овна, где расположены Уран и Юпитер. Левее и ниже Пегаса находятся Рыбы, где можно заметить Солнце, Меркурий и Венеру. Правее и ниже Рыб расположено созвездие Водолея с Марсом, Сатурном и Луной.

Задание № 5

Условие:
Установите соответствие между объектами и утверждениями о них.

Ответ:

Церера — Карликовая планета, раньше считавшаяся астероидом.
Комета Шумейкеров-Леви 9 — Произошло падение на Юпитер.
Вега — Входит в астеризм Летний треугольник.
Веретено — Галактика, видимая с ребра.
Конская Голова — Тёмная туманность в созвездии Ориона.

За каждую верную пару — 2 балла.
Максимальный балл за задание — 10.

Решение.
Церера — самое большое и массивное тело в Главном поясе астероидов, содержащее в себе около трети массы пояса. В 2006 году при уточнении классификации объектов Солнечной системы Цереру перевели из класса астероидов в новый класс карликовых планет.

Комета Шумейкеров-Леви 9 — первое тело, чьё падение на Юпитер наблюдалось астрономами. Падение фрагментов кометы продолжалось в течение 7 дней — с 16 по 22 июля 1994 года. На фото — следы от их падения.

Вега, Альфа Лиры, — пятая по яркости звезда на земном небе. Вместе с Денебом, Альфа Лебедя, и Альтаиром, Альфа Орла, образуют Летний треугольник — астеризм, который в Северном полушарии лучше всего виден летом и осенью.

Веретено — галактика в созвездии Дракона, видимая практически с ребра. Благодаря этому в плоскости диска галактики хорошо видны тёмные облака космической пыли.

Конская Голова — тёмная туманность в созвездии Ориона. Туманность выглядит как тёмное облако на более ярком красноватом фоне, по форме напоминающее голову лошади.

Задание № 6

На рисунке представлена горизонтальная система координат. Одна из координат в этой системе — астрономический азимут. Он принимает значения от 0 до 360 градусов и отсчитывается от юга по направлению вращения небесной сферы.

Условие:
Установите соответствие между точками на горизонте и их азимутами.

Ответ:

Точка юга — 0°.
Точка севера — 180°.
Точка востока — 270°.
Точка запада — 90°.

За каждую верную пару — 2 балла.
Максимальный балл за задание — 8.

Решение.
Азимут отсчитывается от юга, соответственно, азимут точки юга равен нулю. Двигаясь от точки юга по направлению движения светил по небу, мы попадём в точку запада — её азимут составляет 90 градусов. Далее мы придём в точку севера, 180 градусов, и точку востока, 270 градусов.

Задание № 7

Условие:
Чему равен азимут Полярной звезды, если считать, что она «указывает» точно на север? Ответ выразите в градусах.

Ответ: 180

Точное совпадение ответа — 3 балла.

Решение.
Как следует из рисунка, азимут светила, находящегося не на горизонте, равен азимуту точки на горизонте, находящейся прямо под ним. Под Полярной звездой находится точка севера, соответственно, у неё такой же азимут — 180 градусов.

Задание № 8

Условие:
Выберите верные утверждения о движении Солнца в средних широтах России:

Ответ:

• Солнце всегда восходит в точке восхода
• Солнце всегда заходит в точке запада
• Летом Солнце восходит на северо-востоке, а заходит на северо-западе
• Летом Солнце восходит на северо-востоке, а заходит на юго-западе
• Зимой Солнце восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе
• Зимой Солнце восходит на юго-западе, а заходит на юго-востоке
• Наибольшей высоты над горизонтом Солнце достигает летом
• В дни равноденствий Солнце проходит через точки востока и захода
• Высота Солнца в полдень в данной местности в любое время года одинакова

За каждый верный ответ — 2 балла. За каждую ошибку снимается 2 балла.
Максимальный балл за задание — 8.

Решение.
Солнце всегда восходит в восточной половине горизонта, а заходит в западной. Но центр Солнца оказывается в точности в точках востока и запада только в дни равноденствий. Летом в Северном полушарии Солнце восходит и заходит ближе к северу, а зимой — ближе к югу. Меняется и полуденная высота Солнца: летом Солнце поднимается выше, в умеренных и высоких широтах достигая максимальной высоты в день летнего солнцестояния.

Задание № 9

Первый в мире искусственный спутник Земли, «Спутник-1», был запущен на орбиту 4 октября 1957 года.

Условие:
«Спутник-1» совершал один оборот вокруг Земли примерно за 96 минут. Всего он сделал 1440 витков, прежде чем сошёл с орбиты. В каком месяце это случилось?

Ответ:

• Январь
• Февраль
• Март
• Апрель
• Май
• Июнь
• Июль
• Август
• Сентябрь
• Октябрь
• Ноябрь
• Декабрь

Точное совпадение ответа — 4 балла.

Решение.
Оценим время, которое «Спутник-1» провёл на орбите, и переведём его в сутки, 1 час = 60 минут, 1 сутки = 24 часа = 1440 минут.
96 × 1440 = 138240 минут = 96 суток.
Таким образом, с момента запуска в начале октября «Спутник-1» провёл на орбите около трёх месяцев, а значит, сошёл с орбиты в начале января.

Примечание: на самом деле полёт длился 92 дня — из-за постепенного снижения орбиты спутника на оборот затрачивалось всё меньшее время.

Задание № 10

Условие:
Сколько полных лет прошло с момента запуска первого искусственного спутника Земли до первого полёта человека в космос, который совершил Юрий Алексеевич Гагарин 12 апреля 1961 года?

Ответ: 3

Точное совпадение ответа — 4 балла.

Решение.
4 октября 1961 года с момента запуска «Спутника-1» прошло бы ровно 4 года. Однако Юрий Гагарин отправился в космос на полгода раньше — в апреле. Соответственно, на момент его полёта с запуска «Спутника-1» прошло 3 полных года.

Задание № 11

Условие:
На космодроме, с которого был осуществлён запуск «Спутника-1», установлена памятная стела с надписью: «Здесь гением советского человека начался дерзновенный штурм космоса». «Здесь» это где? Выберите современное название космодрома:

Ответ:

• Восточный
• Байконур
• Плесецк
• Куру
• Мыс Канаверал

Точное совпадение ответа — 3 балла.

Решение.
И «Спутник-1», и Юрий Гагарин стартовали с космодрома «Байконур».

Задание № 12

Общее условие:
Протуберанцы — это структуры из плазмы, поднимающиеся над поверхностью Солнца и удерживаемые магнитным полем.

Условие:
Во сколько раз солнечный протуберанец больше Земли, если его размер составляет 1/6 от диаметра Солнца? Земля меньше Солнца примерно в 108 раз.

Ответ: 18

Точное совпадение ответа — 5 баллов.

Решение.
Диаметр Солнца равен 108 диаметрам Земли, а размер протуберанца в 6 раз меньше, чем диаметр Солнца. Таким образом, протуберанец больше Земли в 108 ÷ 6 = 18 раз.

Задание № 13

Условие:
Определите размер, диаметр, этого протуберанца, если радиус Земли равен 6400 км. Ответ выразите в километрах.

Ответ: 230400

Точное совпадение ответа — 5 баллов.

Решение.
Переведём это в километры, учитывая, что диаметр Земли в 2 раза больше её радиуса и равен 6400 × 2 = 12800 км.
12800 × 18 = 230400 км.

Задание № 14

Условие:
8 апреля 2024 года состоялось полное солнечное затмение, видимое с территории Мексики, США и Канады. Максимальная длительность полной фазы затмения составила 4 минуты 28 секунд, а ширина лунной тени была равна 199 километров.

Определите скорость лунной тени относительно поверхности Земли в этом месте. Ответ выразите в м/с, округлите до целых.

Ответ: засчитывается в диапазоне [742; 743]

Точное совпадение ответа — 5 баллов.

Решение.
Полное солнечное затмение в некоторой точке наблюдается, пока эта точка находится в тени Луны. При этом тень Луны перемещается по поверхности Земли. Таким образом, время затмения — это время, за которое точка наблюдения переместится относительно лунной тени с одного её края на другой. Это время будет максимальным, если точка наблюдения пройдёт через центр тени, а тень, таким образом, переместится по поверхности Земли на свой диаметр.

Чтобы получить скорость тени v, необходимо пройденное расстояние s, то есть диаметр тени, поделить на время затмения t. Чтобы получить ответ в метрах в секунду, нужно выразить расстояние в метрах, а время — в секундах:
s = 199 км = 199000 м.
t = 4 мин 28 с = 4 × 60 + 28 = 268 с.
v = s ÷ t = 199000 ÷ 268 ≈ 743 м/с.