Каталог / В ПОГОНЕ ЗА ЗВЕЗДАМИ
542 задач
ВСОШ Заключительный 2014 10 класс теоретическая #небесная механика#сферическая астрономия ID 1728

№ 10.4В ПОГОНЕ ЗА ЗВЕЗДАМИ

E.H. Фадеев

Пилот самолета, движущегося со скоростью 800 км/ч, заметил, что альтазимутальные координаты звезд остаются одинаковыми в течение всего полета длительностью в 6 часов. Определите, на сколько километров меньше пришлось бы преодолеть пилоту, если бы он летел кратчайшим маршрутом?

Альт-азимутальные координаты звезд меняются изза суточного вращения Земли. Значит, самолет должен лететь так, чтобы его движение компенсировало это вращение. Линейная скорость суточного вращения Земли на широте ф равна

$$v = \frac{2\pi}{T} R \cos \varphi.$$

скорость Эта составляет 800 км/ч на широте 61° (в северном или южном полушарии). За 6 часов самолет преодолевает 4800 км по траектории 1 на рисунке, что соответствует разнице долгот $\Delta\lambda$

около 90°. Ему пришлось бы преодолеть меньшее расстояние, если бы он летел вдоль дуги большого круга (траектория 2). Обозначим эту дугу как β. Расстояние между точкой старта и точкой финиша по прямой составляет

Решение

$$l = 2R\sin\frac{\beta}{2} = 2R\cos\phi\sin\frac{\Delta\lambda}{2} = \sqrt{2}R\cos\phi.$$

Отсюда получаем, что длина дуги большого круга $\beta$ равна $40^{\circ}$ , а соответствующее линейное расстояние равно 4400 км. В результате, пилот увеличил длину своего пути на 400 км.

Ответ

400 км.

решение ответ
Предложить правку