Перейти к содержанию

Подборка

Подборки хранятся в этом браузере без учётной записи. Для них нужен включённый JavaScript.

Каталог задач

544 задачи

АстрономияЗаключительныйКлассы неизвестны2024БлицЕсть решение ID p_f7b6ad7f11c38b54

10/11.4 ШЕСТЬ ЛУН ВОКРУГ СОЛНЦА

4. Условие. На шести рисунках представлено взаимное расположение дисков Солнца и Луны около горизонта во время некоторых солнечных затмений (в случае D затмение полное, положение Солнца показано пунктиром). Расставьте эти случаи в порядке возрастания наибольшей высоты над горизонтом, на которой в этот момент где-либо на Земле может наблюдаться хотя бы какое-нибудь солнечное затмение (вне зависимости от фазы, от минимальной до максимальной высоты). Орбиту Земли считать круговой, рефракцию не учитывать.

АстрономияЗаключительныйКлассы неизвестны2023БлицЕсть решение ID p_07f51a300d0db1c3

9/10/11.3 ГОД ПЯТИ ЗАТМЕНИЙ

В одном календарном году (с 1 января по 31 декабря по новому стилю) на Земле произошло пять солнечных затмений. Перед Вами карты их видимости. Расставьте затмения в хронологии от начала до конца года – от первого до последнего.

Примечание*:* одинарная линия на границе области видимости затмения – линия*,* на которой фаза равна нулю*,* диски Солнца и Луны касаются друг друга*.* Тройная линия на границе – точки*,* где начало*/середина/конец затмения наблюдаются на горизонте.* Если затмение центральное (полное или кольцеобразное) – приведена полоса видимости полной или кольцеобразной фазы (двойная линия, в соответствии с границами полосы*).*

Задача 3

Повторная новая RS Змееносца в 2021 году наблюдалась во всех спектральных диапазонах, в том числе и в гамма-диапазоне. В первые 2 дня поток фотонов от новой составлял 2.4 · 10-6 фотонов·с -1 ·см-2 для фотонов с энергией 100 МэВ. Определите светимость от повторной новой для фотонов с такой энергией, если расстояние до объекта 1.6 кпк. Определите светимость в оптическом диапазоне, если в максимуме блеска видимая звездная величина составляла 4.8m . Сравните со светимостью на 100 МэВ. Межзвездным поглощением и поглощением в атмосфере Земли пренебречь. Поток солнечной энергии на Земле в видимом диапазоне равен 600 Вт/м2 . Абсолютная звездная величина Солнца в видимом диапазоне равна 4.79m .

АстрономияКлассы неизвестны2023ТеоретическаяЕсть решение ID p_2b09f1d3a00b22b5

9.5 ГОРЯЧЕЕ БУДУЩЕЕ

Согласно модели, используемой в статье К.Р. Schröder, R.C. Smith (2008), через 12.17 млрд лет после своего образования Солнце достигнет наибольшего размера в течение своей эволюции. Радиус Солнца будет в 256 раз больше нынешнего, светимость станет в 2730 раз больше нынешней, а масса уменьшится на 33.2%. Считайте, что потеря массы Солнцем происходит медленно в течение всей стадии красного гиганта, а физические свойства других тел Солнечной системы при росте температуры не меняются.

Определите для момента времени, описанного выше:

    1. Какие планеты Солнечной системы будут поглощены Солнцем?
    1. Найдите среднюю температуру поверхности самой горячей планеты, которая не будет поглощена Солнцем.
    1. Какие крупные тела Солнечной системы окажутся в зоне жизни (средняя температура от 250 до 300К без учета парникового эффекта в атмосфере)?
АстрономияЗаключительныйКлассы неизвестны2023БлицЕсть решение ID p_2f5a4b9f53dcc41a

9/10/11.4 ПРОЛЕТАЯ ПЕРЕД СОЛНЦЕМ

Пять малых тел Солнечной системы A, B, C, D, E пролетели между Солнцем и Землей. В это время все они двигались на небе Земли точно перпендикулярно эклиптике с угловой скоростью 3.5° в сутки. Расстояние от Солнца до этих тел в момент нижнего соединения составляло 0.1 а.е. (A), 0.3 а.е. (B), 0.5 а.е. (C), 0.7 а.е. (D), 0.9 а.е. (E). Расставьте все малые тела в порядке возрастания эксцентриситета орбит. Известно, что они все в этот момент находились на них в точках перигелия или афелия. Орбиту Земли считать круговой.

АстрономияКлассы неизвестны2023ТеоретическаяЕсть решение ID p_3299ab6035d82a73

На заре развития ядерной физики было высказано предположение, что энерговыделение Солнца в течение многих миллиардов лет обеспечивалось распадом урана-238. Известно, что период полураспада этого изотопа урана составляет 4.47 млрд лет, что можно считать равным возрасту Земли, который был уже известен к тому времени. При этом образуются другие радиоактивные изотопы, распад которых происходит существенно быстрее. Энерговыделение в ходе всего цикла реакций, начиная с одного атома 238U, составляет 6.7 МэВ. Определите минимально возможную массу Солнца в предположении такого механизма его свечения.

Задача 5

В телескоп с диаметром 20 см и фокусным расстоянием 1000 мм фотографируют Марс в момент великого противостояния (расстояние между Марсом и Землей 0.38 а.е.) на ПЗС-матрицу с размером пикселя 5 мкм. Сколько пикселей занимает Марс? Сколько фотонов будет в каждом пикселе при выдержке 1/200 секунды?

Считайте, что от звезды нулевой звёздной величины приходит 10 6 10^6 фотонов за 1 секунду на 1 см 2 ^2 . Звёздная величина Марса во время великих противостояний − 2.9 m -2.9^{\rm m} .

АстрономияКлассы неизвестны2023ТеоретическаяЕсть решение ID p_4ca8464d961e337d

10.2 В ЗАКАТНОМ НЕБЕ

Во время недолгого перерыва в работе строители новой научной базы на поверхности Марса любуются закатом Солнца. Сразу после него на фоне зари появились две яркие планеты — Венера и Земля, вступившие в тесное соединение (без покрытия) друг с другом невдалеке от Солнца на небе и имеющие одинаковую видимую яркость. Определите угловое расстояние Венеры и Земли от Солнца, а также величины их фаз. Считать орбиты всех планет круговыми. Принять также, что за счет плотных атмосфер и облаков поверхностная яркость освещенных частей дисков Венеры и Земли не зависит от фазового угла (между направлением на Солнце и наблюдателя). Сумеречными эффектами (освещенностью атмосфер Венеры и Земли во время сумерек) пренебречь.

АстрономияКлассы неизвестны2023ТеоретическаяЕсть решение ID p_5f60bbdbdc6e22fc

9.1 СВИДАНИЕ С ВЕНЕРОЙ

Ближайшее нижнее соединение Венеры с Солнцем по эклиптической долготе произойдет 13 августа 2023 года в 11ч10м по Всемирному времени. Известно, что координаты Солнца в этот момент составят = 09ч31.5м, = +1440, а Венера пройдет в 740 южнее эклиптики. Определите координаты точки на поверхности Земли, из которой Венера будет лучше всего видна в этот момент. Считать, что Венера видна, если центр диска Солнца расположен не выше горизонта, а критерием качества видимости при этих условиях является высота Венеры над горизонтом. Атмосферной рефракцией и уравнением времени пренебречь.

АстрономияКлассы неизвестны2023ТеоретическаяЕсть решение ID p_64f04d4202d74541

Диск далекой спиральной галактики расположен «плашмя» по отношению к лучу зрения. Характерная величина поверхностной яркости диска спиральной галактики 20 m 20^{\rm m} с квадратной секунды. Определите характерное количество звезд в 1 пк 3 ^{\rm 3} диска. Межзвездным поглощением света пренебречь.

АстрономияКлассы неизвестны2023ТеоретическаяЕсть решение ID p_6708a00536a51f65

В 2024 году планируется к запуску проект LSST (Large Synoptic Survey Telescope) или телескоп имени Веры Рубин, построенный в Чили (широта –30). Одна из основных задач этого телескопа – автоматизированный поиск сверхновых звезд. Телескоп имеет составное зеркало эффективным диаметром 6.7 метра и поле зрения 9.6 квадратного градуса. Телескоп оснащен системой адаптивной оптики, исправляющей атмосферные искажения, и системой ПЗС-матриц общим объемом 3.2 гигапикселя. Авторы проекта считают, что телескоп может делать полный обзор всей видимой из обсерватории части неба (высота объекта над горизонтом не менее 55) за 3 ночи и за 10 лет открыть 3 миллиона сверхновых звезд. На основании этих данных оцените количество спиральных галактик на кубический мегапарсек.

Развернуть условие

Считайте, что сверхновые звезды вспыхивают в основном в спиральных галактиках, и это происходит в каждой из них в среднем раз в 100 лет. Фон неба в месте постройки обсерватории составляет 21.5m на квадратную секунду, сверхновую можно обнаружить, если средние отсчеты от нее хотя бы на одном пикселе матрицы превосходят отсчеты от фона. Межзвездным поглощением и влиянием космологических факторов на видимую яркость далеких объектов пренебречь.

Задача 2

На поверхности Солнца появилось стационарное экваториальное пятно. Для его изучения был запущен на орбиту вокруг Солнца космический аппарат так, чтобы он находился постоянно над этим пятном. В силу конструкции аппарата передавать данные он может только в противоположную от точки наблюдения сторону, а угол поля зрения (диаграмма направленности) антенны составляет θ = 3 ∘ \theta = 3^{\circ} . С каким промежутком времени и как долго на Земле можно будет принимать сигнал от этого спутника? Орбиты аппарата и Земли считать круговыми. Плоскость орбиты Земли считать совпадающей с плоскостью экватора Солнца и плоскостью орбиты аппарата. Период осевого вращения Солнца составляет 24.47 суток.

Задача 4

Околоземный спутник массой 99.9 кг двигался по высокой круговой орбите. В некоторый момент времени он испытал лобовое соударение с обломком космического мусора массой 0.1 кг, двигавшимся в том же направлении с вдвое меньшей скоростью, после чего продолжил движение с застрявшим обломком. Чему в % от радиуса первоначальной орбиты равна разность высот перицентра и апоцентра новой орбиты спутника?

АстрономияКлассы неизвестны2023ТеоретическаяЕсть решение ID p_76060fccf1233bb6

9.2 СЕМЕЙСТВО ХИЛЬДЫ

Около орбиты Юпитера находится группа астероидов, образующих так называемое семейство Хильды. Эти астероиды примечательны тем, что в любой момент времени образуют правильный треугольник, вершины которого лежат вблизи орбиты Юпитера (см. рисунок). Этот треугольник поворачивается в пространстве синхронно с орбитальным движением Юпитера так, что Юпитер всегда равноудалён от двух ближайших к нему вершин. Определите большую полуось (с точностью лучше 1%) и эксцентриситет орбиты астероидов из семейства Хильды. Орбиту Юпитера считайте круговой, «толщиной линий» треугольника пренебрегите.

Задача 4

Обнаружена планетная система у звезды радиусом R = 2 R ⊙ R = 2R_{\odot} , которая имеет три планеты, расположенные близко к родительской звезде: горячий нептун и два горячих юпитера ( R 1 = 2 R i o , R 2 = 1.4 R i o , R 3 = 1.5 R i ) (R_1 = 2R_{\rm io}, R_2 = 1.4R_{\rm io}, R_3 = 1.5R_{\rm i}) . Найдите максимальное падение блеска в звёздных величинах этой системы для наблюдателя, находящегося достаточно далеко от системы в плоскости орбит планет этой системы. Потемнением диска звезды к краю пренебречь. R ⊙ R_{\odot} радиус Солнца, R i o R_{\rm io} радиус Юпитера и R i i R_{\rm ii} радиус Нептуна.

АстрономияКлассы неизвестны2023ТеоретическаяЕсть решение ID p_88fb8bce1d70721c

Спутник, движущийся по круговой орбите вокруг Земли, последовательно побывал в зените в Каракасе (10°30′ с.ш., 66°56′ з.д.) и Кито (0°13′ ю.ш., 78°31′ з.д.) с интервалом 20 минут. Определите радиус и наклонение орбиты спутника.

АстрономияКлассы неизвестны2023ТеоретическаяЕсть решение ID p_8cfe4142c3f8b704

10.4 ТАИНСТВЕННЫЙ МИР

Экспедиция прибыла на планету, обращающуюся вокруг далекой звезды, и приступила к исследованиям. Оказалось, что в месте базирования экспедиции местная звезда каждый день проходила через зенит, но климат существенно менялся в течение года. Участники экспедиции заметили, что ночью комфортные условия (T=+20°C) в палатке без обогрева в теплый сезон достигались при длительном нахождении там одного человека, а в холодный сезон для этого требовалось присутствие сразу трех человек. При этом «солнечные» сутки в теплый сезон были на 0.2% длиннее, чем в холодный, а местный год состоял из 100 местных «солнечных» суток. Перепад температур между ночью и днем был постоянен в течение года и составлял 20°. Атмосфера была вполне пригодной для дыхания, при этом была очень сухой и не обладала парниковыми свойствами, поверхность состояла в основном из очень темных пород, имеющих малую теплопроводность. Спектральный состав излучения звезды и ее физические свойства были аналогичны солнечным. Определите период осевого врашения планеты и эксцентриситет ее орбиты.

Задача 1

Земной наблюдатель видит, что угловое удаление Венеры и Марса от Солнца одинаково и больше нуля. В тот же момент на Марсе можно наблюдать верхнее соединение Венеры с Солнцем. Определите угловое удаление Венеры от Солнца для земного наблюдателя. Орбиты всех планет считать круговыми и лежащими в плоскости эклиптики. Определите минимально возможное время, за которое одна из планет окажется на одной линии с Солнцем для земного наблюдателя. Рассмотрите все возможные варианты и конфигурации. Сопроводите решение подробным чертежом.

АстрономияКлассы неизвестны2023ТеоретическаяЕсть решение ID p_9681de448c45807d

В планетной системе около звезды τ \tau Кита с массой 0.78 массы Солнца обращается несколько планет. Планета c обладает круговой орбитой радиуса 0.195 а.е., планета e движется в той же плоскости и в том же направлении по эллиптической орбите с большой полуосью 0.538 а.е. и эксцентриситетом 0.18. В некий момент времени произошло великое противостояние планеты e для наблюдателя на планете e. Какой будет фаза планеты e при наблюдении с планеты e спустя 10 дней после великого противостояния?

АстрономияЗаключительныйКлассы неизвестны2023БлицЕсть решение ID p_982f671aa746f005

Задача 9/10/11.1

Перед Вами пять фотографий. Четыре из них (B-E) сделаны с Земли. Фото A – «ультра-глубокое поле телескопа Хаббла» – получено с околоземной орбиты, и все объекты на нем – далекие галактики. Расположите пять фотографий в порядке возрастания углового размера на небе, соответствующего горизонтальной стороне фотографии.