Олимпиада по астрономии 8–9 классы — школьный этап ВсОШ 2023/2024: задания и ответы

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ АСТРОНОМИЯ. 2023–2024 уч. г. ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 8–9 КЛАССЫ Максимальное количество баллов — 100.

Задания 1–4 Посмотрите внимательно на фотографию.

1) Фотография сделана в Северном полушарии Земли 14 июня. Когда наступило ближайшее к дате съёмки полнолуние?     

1 апреля 30 мая 4 июня 14 июля 15 июля

Точное совпадение ответа — 3 балла. Решение Период смены фаз луны — один месяц (точнее, 29.5 суток). Луна очень «старая», обращена серпом влево. Ближайшее новолуние наступит через несколько дней, ближайшее полнолуние было примерно полмесяца назад, а следующее полнолуние — примерно через полмесяца.

Всероссийская олимпиада школьников. Астрономия. 2023–2024 уч. г. Школьный этап.8–9 классы

2) Определите собственное название яркого объекта в нижней части фотографии. Ответ запишите русскими буквами. Ответ: Юпитер Точное совпадение ответа — 2 балла. Решение Нетрудно догадаться, заметив «пояс» галилеевых спутников. 3) Как называется большой круг, часть которого отмечена красной линией на изображении?      

Небесный экватор Галактический экватор Меридиан Терминатор Эклиптика Красный круг

Точное совпадение ответа — 2 балла. Решение Эклиптика соответствует годичному пути Солнца. Луна и Юпитер находятся вблизи эклиптики. «Серп» Луны направлен в сторону Солнца, орбиты спутников Юпитера также лежат практически в плоскости эклиптики. 4) В каком созвездии находилась Луна в день съёмки?     

Овен Весы Скорпион Стрелец Козерог

Точное совпадение ответа — 3 балла. Решение Луна в малой фазе находится недалеко от Солнца, а Солнце 14 июня находится в летнем секторе эклиптики, в созвездии Тельца. Овен — весеннее созвездие, сосед Тельца. Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог — осеннезимние созвездия, расположенные в противоположной части эклиптики. Максимальный балл за задание — 10 баллов. 2

Всероссийская олимпиада школьников. Астрономия. 2023–2024 уч. г. Школьный этап.8–9 классы

Задания 5-8 Земля и Марс обращаются вокруг Солнца по близким к круговым орбитам, лежащим примерно в одной плоскости. Расстояние между Землёй и Марсом из-за их орбитального движения изменяется, вследствие чего видимый угловой размер Марса на земном небе тоже варьирует. На изображении представлены фотографии Марса, сделанные в 2007–2008 годах с одинаковым масштабом.

5) Радиус орбиты Марса составляет 1.52 астрономической единицы. Определите наименьшее возможное расстояние между Землёй и Марсом. Ответ выразите в астрономических единицах, округлите до сотых. Ответ: 0.52 Точное совпадение ответа — 2 балла. Решение Наименьшее расстояние достигается, когда Земля и Марс находятся на одном луче при наблюдении с Солнца. Оно равно разности радиусов орбит этих планет. (Радиус орбиты Земли = 1 а. е.). 6) Определите наибольшее возможное расстояние между Землёй и Марсом. Ответ выразите в астрономических единицах, округлите до сотых. Ответ: 2.52 Точное совпадение ответа — 2 балла.

Всероссийская олимпиада школьников. Астрономия. 2023–2024 уч. г. Школьный этап.8–9 классы

Решение Наибольшее расстояние достигается, когда Земля и Марс находятся на одной прямой при наблюдении с Солнца, но по разные стороны от него. Оно равно сумме радиусов орбит этих планет. 7) Во сколько раз наибольший видимый угловой размер Марса больше наименьшего? Ответ округлите до целых. Ответ: 5 Точное совпадение ответа — 4 балла. Решение Видимый угловой размер при прочих равных обратно пропорционален расстоянию до объекта (если угол, под которым виден объект, достаточно мал). В таком случае искомое отношение есть отношение наибольшего и наименьшего расстояний между Землёй и Марсом. 8) Почему вид поверхности Марса отличается на разных фотографиях?  Марс вращается вокруг своей оси, как и Земля, так что в моменты съёмки видны разные части поверхности Марса.  В атмосфере Марса возникают мощные облака, которые видны как тёмные образования на снимках.  В действительности вид поверхности Марса на разных фотографиях совершенно одинаковый, Марс всегда обращён к Земле одной стороной.  На Марсе очень сильный вулканизм, из-за чего рельеф успевает поменяться в промежутке между очередными кадрами. Точное совпадение ответа — 2 балла. Максимальный балл за задание — 10 баллов.

Всероссийская олимпиада школьников. Астрономия. 2023–2024 уч. г. Школьный этап.8–9 классы

Задания 9-11 На снимке запечатлена Луна вблизи горизонта.

9) Определите фазу Луны.    

Новолуние Растущая Полнолуние Убывающая

Точное совпадение ответа — 4 балла. Решение Размытый край земной тени и оттенок Луны не оставляют пространства для воображения. 10) Выберите все причины, по которым Луна на фото имеет ярко-красный оттенок.  Наблюдается лунное затмение; Луна освещена светом, прошедшим через атмосферу Земли.  Луна наблюдается низко над горизонтом; свет от неё проходит сквозь толщу атмосферы Земли.  Породы на поверхности Луны окисляет атмосферный кислород с Земли, и они краснеют, как поверхность Марса.  Луна нагрелась из-за близости к Солнцу; аналогичное явление наблюдается при калении проволоки в пламени.  Луна стесняется. Точное совпадение ответа — 4 балла.

Всероссийская олимпиада школьников. Астрономия. 2023–2024 уч. г. Школьный этап.8–9 классы

11) Как называется явление, из-за которого Луна вблизи горизонта выглядит слегка сплюснутой?      

Рефракция Репарация Реабилитация Революция Регенерация Ретрансляция

Точное совпадение ответа — 2 балла. Максимальный балл за задание — 10 баллов. Задания 12-14 Земля обращается вокруг Солнца по круговой орбите с орбитальной скоростью 30 км/с, совершая один оборот за год. Свет в вакууме движется в 10 тысяч раз быстрее, чем Земля по своей орбите. 12) За какое время свет преодолевает расстояние от Солнца до Земли? Ответ выразите в секундах, округлите до целых. Примечание: длина окружности больше её радиуса в 2π ≈ 6.28 раз. Ответ: засчитывается в диапазоне [490; 510] Точное совпадение ответа — 4 балла. Решение За год, то есть за 365.25 · 24 · 60 · 60 ≈ 3.16 · 107 секунд Земля пролетает по орбите расстояние, равное 6.28 а. е. Свет преодолевает такое расстояние в 10 тысяч раз быстрее, то есть за 3.16 · 103 секунд; 1 а. е. — за 3.16 · 103 : 6.28 ≈ 5.0 · 102 секунд. 13) Троянские астероиды Юпитера — это две крупные группы астероидов, каждая из которых вместе с Солнцем и Юпитером образует равносторонний треугольник. Радиус орбиты Юпитера — 5.2 астрономических единицы. Определите расстояние от Солнца до троянцев. Ответ выразите в астрономических единицах, округлите до десятых.

Всероссийская олимпиада школьников. Астрономия. 2023–2024 уч. г. Школьный этап.8–9 классы

Ответ: 5.2 Точное совпадение ответа — 2 балла. Решение Соответствующее расстояние равно радиусу орбиты Юпитера, поскольку треугольник равносторонний. 14) За какое время свет от Солнца достигает троянцев? Ответ выразите в минутах, округлите до целых. Ответ: засчитывается в диапазоне [42; 44] Точное совпадение ответа — 4 балла. Решение 5.2 · 500 с = 2600 с ≈ 43 мин. Максимальный балл за задание — 10 баллов.

Всероссийская олимпиада школьников. Астрономия. 2023–2024 уч. г. Школьный этап.8–9 классы

Задание 15 Установите соответствие между наименованиями объектов и их характерной массой (по порядку величины). Ответ: Нептун Звёздное скопление M53 Луна Галактика Водоворот Солнце

1026 кг 1036 кг 1023 кг 1042 кг 1030 кг

За каждую верную пару — 2 балла. Максимальный балл за задание — 10 баллов. Задания 16-19 Самолёт летит из Москвы (56° с. ш., 38° в. д.) в Красноярск (56° с. ш., 93° в. д.). 16) В каком городе восход Солнца наступает на несколько часов раньше?    

Москва Красноярск Одновременно Зависит от времени года

Точное совпадение ответа — 3 балла. Решение Города находятся на одной широте, но Красноярск восточнее. 17) Определите разность долгот Красноярска и Москвы. Ответ выразите в градусах. Ответ: 55 Точное совпадение ответа — 2 балла. Решение Непосредственное вычисление.

Всероссийская олимпиада школьников. Астрономия. 2023–2024 уч. г. Школьный этап.8–9 классы

18) Определите разность долгот Красноярска и Москвы. Ответ выразите в часах и минутах, записав в формате ЧЧ:ММ. Ответ: 03:40 Точное совпадение ответа — 2 балла. Решение 360 градусов долготы соответствуют 24 часам, то есть на 1 час приходится 15 градусов. 55° : 15°/ч = 3 часа 40 минут. 19) Самолёт вылетел из Москвы в 12:00 по местному (московскому) солнечному времени и прибыл в Красноярск в 20:40 по местному (красноярскому) солнечному времени. Определите время в пути. Ответ запишите в формате ЧЧ:ММ. Ответ: 05:00 Точное совпадение ответа — 2 балла. Решение Местное время Красноярска опережает московское, как вычислено ранее, на 03:40. В таком случае продолжительность полёта составляет 20:40 – 03:40 – 12:00 = 05:00. Максимальный балл за задание — 10 баллов. Задания 20-21 20) Установите соответствие между названиями звёзд и созвездий, которым они принадлежат. Ответ: Алголь Вега Полярная Канопус Бетельгейзе

Персей Лира Малая Медведица Киль Орион

За каждую верную пару — 1 балл. 21) Установите соответствие между названиями звёзд и условиями их видимости в средней полосе России.

Всероссийская олимпиада школьников. Астрономия. 2023–2024 уч. г. Школьный этап.8–9 классы

Ответ: Вега Полярная Капелла Канопус Бетельгейзе

Наблюдается круглый год Не наблюдается Наблюдается сезонно

За каждую верную пару — 1 балл. Максимальный балл за задание — 10 баллов. Задания 22-24 22) Радиус Сириуса (главного компонента) составляет 1.7 радиуса Солнца. Во сколько раз объём Сириуса больше объёма Солнца? Ответ округлите до десятых. Ответ: 4.9 Точное совпадение ответа — 4 балла. Решение Отношение объёмов подобных тел прямо пропорционально кубу отношения их линейных размеров. 1.73 ≈ 4.9. 23) Средняя плотность Сириуса (главного компонента) меньше плотности Солнца в 2.5 раза. Определите массу Сириуса. Ответ выразите в единицах солнечной массы, округлите до целых. Ответ: 2 Точное совпадение ответа — 4 балла. Решение Плотность есть отношение массы к объёму. При равных массах плотность Сириуса была бы меньше плотности Солнца в 4.9 раза (отношение их объёмов), но в реальности Сириус не настолько менее плотный. Масса Сириуса больше солнечной в 4.9 : 2.5 ≈ 2 раза. 24) Какому созвездию принадлежит Сириус?  Большой Пёс  Орион  Эридан  Малый Конь  Золотая Рыба  Телец 10

Всероссийская олимпиада школьников. Астрономия. 2023–2024 уч. г. Школьный этап.8–9 классы

Точное совпадение ответа — 2 балла. Максимальный балл за задание — 10 баллов. Задания 25-27 На графике представлена зависимость количества световой энергии, приходящей от звёздной системы, от времени. Время от времени перед диском звезды проходит обращающаяся вокруг неё экзопланета, из‑за чего блеск звезды ослабевает.

По горизонтальной оси отложено количество часов от момента середины транзита планеты, по вертикальной — относительный энергетический поток (вне транзита = 1.0000). Красная кривая сглаживает случайные ошибки измерений. 25) Определите продолжительность транзита. Ответ выразите в часах, округлите до целых. Ответ: 8 Точное совпадение ответа — 4 балла. Решение От –4 до +4 часов. 26) Определите «глубину» падения относительного энергетического потока, обусловленную транзитом. Ответ округлите до десятитысячных. Ответ: 0.0005 Точное совпадение ответа — 3 балла.

11

Всероссийская олимпиада школьников. Астрономия. 2023–2024 уч. г. Школьный этап.8–9 классы

Решение В середине транзита относительный поток составляет примерно 0.9995 от потока вне транзита, то есть глубина составляет 1 – 0.9995 = 0.0005. 27) Предположим, что орбитальная скорость экзопланеты во время транзита совпадала по величине с земной (30 км/с). Определите диаметр звезды, считая, что в середине транзита экзопланета пересекла луч Земля — центр звезды. Размер орбиты планеты существенно больше размеров звезды. Ответ выразите в тысячах километров, округлите до целых. Ответ: засчитывается в диапазоне [810; 918] Точное совпадение ответа — 3 балла. Решение Экзопланета преодолевает диаметр звезды за время транзита (размером самой экзопланеты, очевидно, можно пренебречь): 8 ч · 30 км/с=864 тыс.км. Максимальный балл за задание — 10 баллов. Задание 28 Установите соответствие или определениями.

между

объектами

их

характеристиками

Ответ: Астероиды Спутники планет Персеиды

Малые небесные тела неправильной формы из каменного или металлического материала, обращающиеся вокруг Солнца Небесные тела, обращающиеся вокруг планет

Метеорный поток, который наблюдается каждый год в середине августа Марсоходы Беспилотные аппараты, предназначенные для исследования поверхности планеты Марс Орбитальные Искусственные космические объекты, предназначенные для станции длительного пребывания людей на орбите За каждую верную пару — 2 балла. Максимальный балл за задание — 10 баллов.

Максимальное количество баллов — 100.

12