Каталог / ЗВЕЗДЫ У ЭКЛИПТИКИ
542 задач
ВСОШ Заключительный 2016 9 класс практическая #звёздное небо#сферическая астрономия ID 1785

№ 9.1ЗВЕЗДЫ У ЭКЛИПТИКИ

А.Н. Акиньщиков

2 В таблице приведены обозначения, координаты и звездные величины некоторых звезд ярче 4.5тм неподалеку от точки осеннего равноденствия. Укажите шесть самых близких к эклиптике из приведенных в таблице звезд.

Назв ание Пр. BOCX. Склоне ние Зв.вел.
ч M 0 , m
ρ Льва 10 32.8 + 09 18 3.85
φ Льва 11 16.7 i i 03 39 4.47
σ Льва 11 21.1 + 06 02 4.05
ι Льва 11 23.9 + 10 32 3.94
υ Льва 11 36.9 1-1 00 49 4.30
ν Девы 11 45.9 + 06 32 4.03
β Девы 11 50.7 + 01 46 3.61
О Девы 12 05.2 + 08 44 4.12
η Девы 12 19.9 1-1 00 40 3.89
γ Девы 12 41.7 _ 01 27 2.91
δ Девы 12 55.6 + 03 24 3.38
3 Девы 13 02.2 + 10 58 2.83
θ Девы 13 10.0 1-1 05 32 4.38
α Девы 13 25.2 1 11 10 0.98
Решение

Точка осеннего равноденствия имеет координаты (12ч, 0°). Эклиптика проходит через эту точку, располагаясь под углом ε=23.4° к экватору. Участок неба, в котором находятся звезды из таблицы, сравнительно небольшой (звезды представляют всего два соседних созвездия), соответствующую часть небесной сферы мы вполне можем считать плоской, а проходящий через нее фрагмент эклиптики – прямой линией. Тогда прямое восхождение и склонение точек эклиптики связаны друг с другом соотношением:

$$\delta = -15^{\circ}/\text{y} \cdot (\alpha - 12^{\text{y}}) \text{ tg } \epsilon = -15^{\circ}/\text{y} \cdot (\alpha - 12^{\text{y}}) \cdot 0.433.$$

Пусть звезда S имеет координаты $(\alpha, \delta)$ и для определенности находится в правой верхней четверти рисунка справа. Проведем из нее перпендикуляр к эклиптике, который пересекает ее в точке A. Нам нужно найти длину отрезка SA. Продолжим этот отрезок до пересечения с экватором (точка E). Треугольники OAE и SCE подобны, так как имеют одинаковые углы. Отсюда мы можем выразить длину отрезка OE:

$$OE = OC + CS tg \epsilon$$

Практический тур - 9 класс

Искомая длина отрезка SA есть

$$\mathbf{S}\mathbf{A} = \mathbf{A}\mathbf{E} - \mathbf{S}\mathbf{E} = \mathbf{O}\mathbf{E}\sin\varepsilon - \frac{\mathbf{C}\mathbf{S}}{\cos\varepsilon} = \mathbf{O}\mathbf{C}\sin\varepsilon + \mathbf{C}\mathbf{S}\left(\sin\varepsilon \operatorname{tg}\varepsilon - \frac{1}{\cos\varepsilon}\right) = \mathbf{O}\mathbf{C}\sin\varepsilon - \mathbf{C}\mathbf{S}\cos\varepsilon.$$

Учтем, что в градусной мере OC есть $15^{\circ}/\text{ч} \cdot (12^{\text{ч}} - \alpha)$ , а CS есть $\delta$ . Таким образом, мы получили формулу для расчета углового расстояния звезды от эклиптики:

$$b = |15^{\circ}/4 \cdot (12^{4} - \alpha) \sin \varepsilon - \delta \cos \varepsilon|$$

Эта формула справедлива для всего рисунка, просто в других четвертях величины $15^{\circ}/\text{ч} \cdot (12^{\text{ч}} - \alpha)$ и $\delta$ могут принимать отрицательные значения. Для того, чтобы найти шесть ближайших к эклиптике звезд, можно вычислить величину b для всех звезд из таблицы и найти звезды с минимальным значением b. Можно и облегчить этот процесс, отбросив заведомо далекие от эклиптики звезды, находящиеся в четвертях I и IV (см. рисунок) и при этом не попадающие в центральную часть (возьмем прямые восхождения от $11.5^{\text{ч}}$ до $12.5^{\text{ч}}$ и склонения от $-5^{\circ}$ до $+5^{\circ}$ ). Для оставшихся звезд определим величину b. Шесть самых близких к эклиптике звезд выделены в таблице жирным шрифтом.

Назв зание Пр. BOCX. Склоне ние Зв.вел. b
Ч M 0 , m
ρ Льва 10 32.8 + 09 18 3.85 0.12
φ Льва 11 16.7 - 03 39 4.47
σ Льва 11 21.1 + 06 02 4.05 1.68
1 Льва 11 23.9 + 10 32 3.94 6.09
υ Льва 11 36.9 1-0 00 49 4.30 3.04
ν Девы 11 45.9 + 06 32 4.03 4.60
β Девы 11 50.7 + 01 46 3.61 0.70
0 Девы 12 05.2 + 08 44 4.12
η Девы 12 19.9 _ 00 40 3.89 1.36
γ Девы 12 41.7 - 01 27 2.91 2.81
δ Девы 12 55.6 + 03 24 3.38
3 Девы 13 02.2 + 10 58 2.83
θ Девы 13 10.0 _ 05 32 4.38 1.87
α Девы 13 25.2 1-1 11 10 0.98 1.79
решение
Предложить правку