Задания и ответы для олимпиады по астрономии в 5-11 классах

5 - 6 класс.

1. Что можно подержать в руках: метеор, метеорное тело, болид, метеорит? Объясните свой ответ.

Ответ: Только метеорит – упавшее на Землю метеорное тело. Метеорное тело представляет собой маленькие твердые частички, обращающиеся вокруг Солнца. Метеор – это явление, вспышка света, которая образуется при сгорании метеорного тела в атмосфере Земли. Очень яркий метеор называется болидом.

Критерии: Правильное объяснение каждого термина - по 2 балла. Если даны правильные ответы без объяснения - 4 балла.

2. Подберите название планеты к наиболее известной ее особенности, выражаемой фразой:

а) Красная планета, б) Утренняя звезда, в) Бывшая планета, г) Властелин колец.

Ответ: а) Венера, б) Марс, в) Плутон, г) Сатурн.

Критерии: Каждый правильный ответ - по 2 балла.

3. Представьте себе: Вас назначили руководителем экспедиции для исследования лунной поверхности. Что Вы возьмете с собой: а) ) зонтик от дождя; б) сигнальный пистолет; в) электрический фонарь; г) спички; д;) емкости с кислородом е) электронные часы; ж) скафандр; з) водолазный костюм?

Ответ: Так как на Луне нет воздуха и воды, то сигнальный пистолет, спички, водолазный костюм и зонтик нам не пригодятся.

Критерии: Каждый правильный ответ - по 1 баллу. Если ответы только "да" и "нет", без объяснения, но правильно, то максимально возможное количество баллов за это задание на 1 меньше, т.е. 7 баллов.

4. Перечислите созвездия, названия которых состоят из двух слов.

Ответ: Большая Медведица, Волосы Вероники, Гончие Псы, Золотая Рыба, Малый Пес, Северная Корона, Столовая Гора, Южный Треугольник.

Критерии: За каждый правильный ответ - 1 балл. Максимум - 8 баллов.

7 класс.

1. Подберите название планеты к наиболее известной ее особенности, выражаемой фразой:

а) Красная планета, б) Утренняя звезда, в) Бывшая планета, г) Властелин колец.

Ответ: а) Марс. б) Венера в) Сатурн, г) Плутон

Критерии:

Каждый правильный ответ - по 2 балла, если вместо Венеры названа Луна (не планета, но знаменитая своими фазами), то по решению жюри, можно дать 1 балл.

2. На рисунках представлены фигуры нескольких созвездий. Под каждой фигурой указан её номер. Укажите в ответе название каждого созвездия (выпишите пары «номер рисунка – название на русском языке»).

Рисунок 1

Рисунок 2.

Рисунок.3

Рисунок 4

Рисунок 5

Рисунок 6

Рисунок 7

Рисунок 8

Рисунок 9

Ответы

1. Лебедь (1 балл);

2. Орион (1 балл);

3. Геркулес (1 балл);

4. Большая Медведица (1 балл);

5. Кассиопея (1 балл);

6. Лев (1 балл);

7. Лира (1 балл);

8. Цефей (1 балл);

9. Орёл (1 балл).

Критерии оценивания: Каждый правильный ответ оценивается в 1 балл. Максимум за задание – 9 баллов.

3. Нарисуйте как расположены Солнце, Земля и Луна при: а) солнечном и б) лунном затмении. Какие затмения наблюдаются чаще и какие длятся дольше?

Ответ: а) Солнце - Луна - Земля; б) Солнце - Земля - Луна. Чаще наблюдаются солнечные затмения (до 5 в году), а длятся лунные (до 2 часов).

Критерии: Правильные рисунки а) солнечное затмение - 2 балла; б) лунное затмение - 2 балла. Чаще наблюдаются солнечные затмения - 1 балл, до 5 в году - 1 балл. Лунные затмения длятся дольше - 1 балл, до 2 часов - еще 1 балл.

4. Сколько звезд можно увидеть с Земли невооруженным (без бинокля или другого оптического прибора) глазом? Где их можно увидеть больше всего и меньше всего: на экваторе, полюсах или в Понежукае?

Ответ: 6000. Все звезды можно увидеть на экваторе, ровно половину на полюсах. В Понежукае меньше 6000, но больше 3000.

Критерии: За каждый правильный ответ по 2 балла (всего 8).

8 класс.

1. Почему Луна всегда повернута к Земле одной стороной? А как Земля выглядит с Луны? Можно ли со стороны Солнца наблюдать всю Луну?

Ответ: Период вращения Луны вокруг своей оси равен периоду обращения Луны вокруг Земли (27,3 суток). Поэтому с Земли мы видим одну сторону Луны. С Луны мы видим всю Землю. На лунном небе Земля почти неподвижна. Для космонавта на большей части лунной поверхности она не восходит и не заходит. Со стороны Солнца можно увидеть Луну со всех сторон.

Критерии: Период вращения Луны вокруг своей оси равен периоду обращения Луны вокруг Земли - 3 балла, его численное значение (27,3 суток) - еще 1 балл. За каждый правильный ответ на остальные два вопроса - по 2 балла.

2.Укажите причины, которые не позволяют человеку жить на Марсе и Венере? На какой из этих планет условия все-таки более благоприятные для людей?

Ответ: На Венере высокая температура, огромное атмосферное давление, ядовитая атмосфера. На Марсе низкая температура, атмосфера сильно разрежена, поэтому очень маленькое давление. Но условия на Марсе более благоприятные для людей, чем на Венере.

Критерии: Каждая правильно названная причина - по 1 баллу (всего 6). Правильный вывод про Марс - еще 2 балла.

3. В августе 1960 года на космическом корабле – спутнике отправились в полет собаки: Белка и Стрелка. Совершив 18 витков вокруг Земли, они благополучно приземлились. Сколько времени собаки пробыли в полете, если радиус Земли около 6400 км., высота орбиты 200 км., орбитальную скорость принять равной 7,8 км/с.?

Ответ: 26,6 часа.

Критерии: Знание формулы для нахождения периода обращения: T=2πR/V (2 балла), учёт того, что R=R (Земли) + h (высота спутника над Землей) - ещё 2 балла. Умножив полученный результат на 18 (число витков) - 2 балла, правильный результат - 2 балла.

4. И.С. Тургенев "Бежин луг". "Месяц взошел наконец; я его не тотчас заметил: так он был мал и узок. Эта безлунная ночь, казалось, была все так же великолепна, как и прежде..." В какой фазе была Луна? В какой степени было темно?

Ответ: Луна была перед новолунием, было уже достаточно светло (перед восходом Солнца).

Критерии: Узкий серп Луны во время восхода говорит о том, что Луна была перед новолунием ("старая") - 4 балла, а Солнце рядом, поэтому было уже достаточно светло (перед восходом Солнца) - 4 балла.

9 класс.

1. В августе 1960 года на космическом корабле – спутнике отправились в полет собаки: Белка и Стрелка. Совершив 18 витков вокруг Земли, они благополучно приземлились. Сколько времени собаки пробыли в полете, если радиус Земли около 6400 км., высота орбиты 200 км., орбитальную скорость принять равной 7,8 км/с.?

Ответ: 26,6 часа.

Критерии: Знание формулы для нахождения периода обращения: T=2πR/V (2 балла), учёт того, что R=R (Земли) + h (высота спутника над Землей) - ещё 2 балла. Умножив полученный результат на 18 (число витков) - 2 балла, правильный результат - 2 балла.

2. Звезда отстоит от северного полюса мира на 20°. Всегда ли мы можем ее видеть над горизонтом в Понежукае? (ȹ = 45°).

Ответ: Т.к. высота полюса мира равна широте места наблюдения, значит полюс мира находится на высоте 45°. Следовательно все звезды, которые находятся от северного полюса мира менее чем на 45°, можно видеть в Рязани над горизонтом. Наша звезда отстоит от северного полюса мира всего на 20°, вывод - да.

Критерии: Знание теоремы о высоте полюса мира - 2 балла. Вывод о возможности видеть звезды, которые находятся не далее чем в 45° от полюса мира - 4 балла и правильный вывод - 2 балла.

3. В Григорианском календаре продолжительность календарных месяцев различна и колеблется от 28 до 31 дня. Какое максимальное количество понедельников в году может быть в феврале, согласно действующей в нашей стране календарю с точки зрения путешественника?

Ответ: Если год високосный и февраль начинается с понедельника, то 5, а с учетом линии перемены дат 10.

Критерии: Если ответ 4, то 3 балла; если 5, то 4 балла. Полный ответ с учетом линии перемены дат 8.

4. Какая звезда ярче: восьмой звездной величины или десятой звездной величины? Объясните, почему.

Ответ: 4. Ярче звезда восьмой звездной величины, т. к. с возрастанием звездной величины яркость убывает, с уменьшением (вплоть до отрицательного значения) – возрастает

Критерии: За верный ответ – 4 балла, за верное пояснение – 4 балла. Максимальное количество баллов за задание-4.

5. Что такое «эклиптика»? Ответ:  «Эклиптика» – большой круг небесной сферы, вдоль которой движется Солнце (большой – 2 балла, круг – 2 балла, не-бесной сферы (неба) – 2 балла, движется Солнце – 2 балла).

6. Период обращения Земли вокруг Солнца равен 365,25 сут. Определите период обращения астероида № 10876, если известно, что в перигелии своей орбиты (ближайшей точке к Солнцу) он находится на расстоянии 0.3 а.е. от Солнца, а в афелии (самая дальняя точка орбиты) удаляется от него на расстояние в 1.7 а.е.

Ответ: 365,25 сут. 

Критерии:за верное нахождение значения большой полуоси орбиты – 2 балла, за верное использованиеIII закона Кеплера – 2 балла, за верный численный ответ – 1 балла.

Максимальное количество баллов за задание- 5 баллов.

10 класс.

1. "Поздней ночью, когда на деревне погаснут огни, когда в небе уже высоко блещет бриллиантовое созвездие Стожар, ещё раз пробежишь в сад. Шурша по сухой листве, как слепой доберешься до шалаша. Там на полянке намного светлее. А над головой белеет Млечный Путь". – Бунин И. А. "Антоновские яблоки". Что это за созвездие? Когда его (примерно) наблюдал автор?

Ответ: Стожары - это русское название (сто огней) рассеянного звездного скопления Плеяды, наиболее благоприятное время наблюдений - с середины осени до середины весны. Время события - вторая половина осени (..."шурша по сухой листве").

Критерии: Стожары - рассеянное звездное скопление Плеяды - 2 балла, наиболее благоприятное время наблюдений - с середины осени до середины весны - 2 балла. Время события - вторая половина осени (..."шурша по сухой листве") - 2 балла. Стожары - это русское название - "сто огней" - еще 2 балла.

1. Какие из приведенных ниже названий являются созвездиями: Орион, Ариадна, Полярная, Динозавр, Ворона, Лиса, Ящерица, Микроскоп, Телевизор, Большой Лев, Малый Лев, Большой Кот, Пес.

Ответ:  Орион, Ящерица, Микроскоп, Малый Лев 

Критерии: за каждый верный ответ по 2 балла.

3. Летопись, 1396 год "...Месяца сентября, погибе солнце... Тое же зимы месяца декабря в 27 день в 7 (19.00) часов нощи, месяц погибе и быть яки кровь...". Оцените, когда именно в сентябре произошло солнечное затмение? Промежуток времени между одинаковыми фазами Луны (синодический месяц) равен 29,5 суток

Ответ: Лунное затмение происходит, когда Луна находится в фазе полнолуния, а солнечное, когда Луна в фазе новолуния. Промежуток времени между двумя одинаковыми фазами (синодический месяц) равен 29,53 суток. Если большая точность не требуется, то можно взять 29,5 суток. Если отсчитывать назад, то последнее перед солнечным затмением полнолуние будет 31 августа в 19. 00 (118 суток назад). Прибавив половину синодического месяца (время до новолуния), т.е. 14 суток 12 часов (плюс 6 часов с предыдущих суток), получим, что солнечное затмение произошло 15 сентября в 13 часов.

Критерии: Лунное затмение происходит, когда Луна находится в фазе полнолуния (1 балл), а солнечное, когда Луна в фазе новолуния (1 балл). Промежуток времени между двумя одинаковыми фазами (синодический месяц) равен 29,53 суток (1 балл). Если большая точность не требуется, то можно взять 29,5 суток. Если отсчитывать назад, то последнее перед солнечным затмением полнолуние будет 31 августа в 19. 00 (118 суток назад) - 2 балла. Прибавив половину синодического месяца (время до новолуния), т.е. 14 суток 12 часов (плюс 6 часов с предыдущих суток) - 2 балла, получим, что солнечное затмение произошло 15 сентября в 13 часов (1 балл).

4. Какова должна быть скорость тела, чтобы оно могло покинуть белый карлик, масса которого 2*10³⁰ кг, а радиус 4*10⁴ км?

Ответ: 2600 км/с.

Критерии: v = (4балла), где g = (4 балла). Ошибка в расчетах - минус 1 балл.

5. Какими видами теплопередачи осуществляется перенос энергии из недр Солнца наружу и далее на Землю?

Ответ: Передача энергии из недр Солнца осуществляется излучением. В конвективной зоне - конвекцией. Далее на Землю опять излучение. Теплопроводность практически отсутствует, т.к. газ обладает плохой теплопроводностью.

Критерии: Передача энергии из недр Солнца осуществляется излучением (2 балла). В конвективной зоне - конвекцией (2балла). Далее на Землю опять излучение (2 балла). Теплопроводность практически отсутствует, т.к. газ обладает плохой теплопроводностью (2 балла).

6. Опишите вид звездного неба на Северном полюсе.

Ответ:  Географическая широта Северного полюса Земли φ = 90° (2 балла). Значит, там северный полюс мира находится в зените (1 балл), небесный экватор совпадает с горизонтом (1 балл), а звезды описывают свои суточные пути над горизонтом, двигаясь параллельно ему (2 балла), и не заходят (1 балл). Полярную звезду наблюдатель будет видеть у себя над головой (1 балл).

11 класс.

1. Бунин И. А. "Из дневников": "...ночи удивительные. 18 апреля. Суббота. Нынче впервые видел серп молодой Луны." В каком созвездии И.А. Бунин видел Луну, какого числа в том году была Пасха?

Ответ: Раз Луна молодая, значит Солнце находится рядом, в конце апреля Солнце находится в созвездии Овна, там же и Луна. А Пасха рассчитывается чисто астрономически: после дня весеннего равноденствия (21 марта), первое полнолуние и ближайшее воскресение - Пасха у католиков, в православной церкви должна пройти полная неделя (поэтому Пасха у католиков и православных совпадают редко, когда полнолуние приходится на воскресенье). В том году Пасха пришлась на 19 апреля в Западной Европе и 26 апреля в России.

Критерии: Раз Луна молодая, значит Солнце находится рядом (1 балл), в конце апреля Солнце находится в созвездии Овна, там же и Луна (еще 2 балла). А Пасха рассчитывается чисто астрономически: после дня весеннего равноденствия (21 марта), первое полнолуние и ближайшее воскресение (2 балла) - Пасха у католиков, в православной церкви должна пройти полная неделя (поэтому Пасха у католиков и православных совпадают редко, когда полнолуние приходится на воскресенье) - 2 балла. В том году Пасха пришлась на 19 апреля в Западной Европе и 26 апреля в России - плюс еще 1 балл.

2. Летопись, 1396 год "...Месяца сентября, погибе солнце... Тое же зимы месяца декабря в 27 день в 7 (19.00) часов нощи, месяц погибе и быть яки кровь...". Оцените, когда именно в сентябре произошло солнечное затмение?

Ответ: Лунное затмение происходит, когда Луна находится в фазе полнолуния, а солнечное, когда Луна в фазе новолуния. Промежуток времени между двумя одинаковыми фазами (синодический месяц) равен 29,53 суток. Если большая точность не требуется, то можно взять 29,5 суток. Если отсчитывать назад, то последнее перед солнечным затмением полнолуние будет 31 августа в 19. 00 (118 суток назад). Прибавив половину синодического месяца (время до новолуния), т.е. 14 суток 12 часов (плюс 6 часов с предыдущих суток), получим, что солнечное затмение произошло 15 сентября в 13 часов.

Критерии: Лунное затмение происходит, когда Луна находится в фазе полнолуния (1 балл), а солнечное, когда Луна в фазе новолуния (1 балл). Промежуток времени между двумя одинаковыми фазами (синодический месяц) равен 29,53 суток (1 балл). Если большая точность не требуется, то можно взять 29,5 суток. Если отсчитывать назад, то последнее перед солнечным затмением полнолуние будет 31 августа в 19. 00 (118 суток назад) - 2 балла. Прибавив половину синодического месяца (время до новолуния), т.е. 14 суток 12 часов (плюс 6 часов с предыдущих суток) - 2 балла, получим, что солнечное затмение произошло 15 сентября в 13 часов (1 балл).

1. Предположим, что Земля «раздулась» (равномерно во все стороны) так, что поглотила Луну. Чему станет равна средняя плотность «новой Земли». С чем можно сравнить эту плотность? Плотность Земли сейчас составляет 5520 кг/м³. Диаметр Земли равен 12 800 км, расстояние от Земли до Луны - 384 000 км.

Ответ: . ≈ 0,2 кг/м³. С плотностью разреженного газа 

Критерии: Формула объема шара – 1 балл, расчет отношения объемовV/V₀ = 27000 – 1 балл, расчет отношения плотностей ρ/ρ₀ ≈ 0,2 кг/м³ - 1 балл, выяснение предполагаемого вещества – 2 балла. Максимальное количество баллов за задание- 5 баллов.

4. Какова должна быть скорость тела, чтобы оно могло покинуть белый карлик, масса которого 2*10³⁰ кг, а радиус 4*10⁴ км?

Ответ: 2600 км/с.

Критерии: v = (4балла), где g = (4 балла). Ошибка в расчетах - минус 1 балл.

5. Большая полуось планеты Х равна 2 а.е., через какое время будут повторяться ее противостояния?

Примечание: Противостояние- положение планеты, находящейся в точке неба, противоположной солнцу. Во время противостояния планеты видны лучше, чем в другом положении.

Астрономическая единица длины единица измерения расстояний, равная среднему расстоянию Земли от Солнца. 1 а.е. = 149'597'868 км

Ответ: 1, 56 года.

Критерии:

Из третьего закона Кеплера Т = = 2,8 года (4 балла). Далее из формулы связи синодического и сидерического периодов: S = 1,56 года (еще 4 балла).

6. Почему днем небо синее, а ночью - черное?

Ответ:  Небо мы видим через толстый слой воздуха. А воздух состоит из смеси мелких частичек — молекул газов, капелек воды и пылинок. Голубые световые лучи рассеиваются молекулами кислорода, находящимися в воздухе. Поэтому, когда в небе сияет солнце, мы видим синее небо (4 балла). А когда солнце заходит, и нет лучей, которые можно рассеивать, небо темнеет. Предметы, которые не светятся сами, нам кажутся темными, когда они меньше всего освещены. Небо нам кажется темным, когда на него (а точнее, на атмосферу, окружающую Землю) попадает меньше всего света — солнечного, лунного и прочего, например света от больших городов (4 балла)