Перейти к содержанию

Подборка

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

Задача без названия

АстрономияЗаключительныйКлассы неизвестны2021БлицЕсть решение редакция rv_66725041d4d96026 ID p_7081d95590052c47

Условие. Перед вами данные о пяти ярких звездах ночного неба Земли, расположенные в порядке убывания видимой яркости: название, гелиоцентрическое собственное движение μ \mu и лучевая скорость ν R \nu_R , расстояние r и видимая звездная величина m. Расставьте эти звезды также в порядке убывания максимальной видимой яркости в небе Земли в прошлом или будущем, от самой яркой к самой слабой, поставив буквы A-E в нужном порядке в таблице на листе ответов. Считать звезды сферическими и одиночными, их светимость — постоянной во времени, траектории относительно Солнца — прямыми линиями. Межзвездным поглощением света пренебречь.

Названиеμ, ″/год v R v_{\rm R} , km/cr , пкm
ΑСириус1.339-5.52.64-1.46
ВКанопус0.031+21.096.0-0.72
САрктур2.278-5.211.24-0.05
DВега0.350-20.67.670.03
ЕКапелла0.434+30.212.900.08

Ответ

Показать ответ

Ответ в задании: В, А, D, Е, С.

Решение

Показать решение

Решение. Рассмотрим траекторию звезды вблизи Солнца. Нам задано собственное движение звезды (фактически, ее угловая скорость). Отсюда мы можем получить величину тангенциальной скорости:

v T ( κ м/c ) = μ ( рад/c ) ⋅ r ( κ м ) = μ ( ''/год ) 206265 ( ''/рад ) ⋅ 3.156 ⋅ 10 7 ( с/год ) ⋅ r ( π к ) ⋅ 206265 ⋅ 1.50 ⋅ 10 8 ( км/пк ) = v_{T}(\kappa \text{м/c}) = \mu(\text{рад/c}) \cdot r(\kappa \text{м}) = \frac{\mu(\text{''/год})}{206265(\text{''/рад}) \cdot 3.156 \cdot 10^{7} (\text{с/год})} \cdot r(\pi \text{к}) \cdot 206265 \cdot 1.50 \cdot 10^{8} (\text{км/пк}) =
= 4.74 ⋅ μ ( ''/год ) ⋅ r ( π k ) . tag 1 = 4.74 \cdot \mu(\text{''/год}) \cdot r(\pi \text{k}). \tag{1}

В дальнейшем мы опускаем обозначения единиц, пользуясь традиционной для звездной астрономии записью v T = 4.74 ~ μ r v_T = 4.74~\mu r . Угол между направлением на звезду и ее полной скоростью есть

γ = a r c t g v R v T , tag 2 \gamma = arctg \frac{v_R}{v_T}, \tag{2}

а минимальное расстояние до звезды составляет

r 0 = r cos γ = r v T 2 v R 2 + v T 2 . ( 3 ) r_0 = r\cos\gamma = r\sqrt{\frac{v_T^2}{v_R^2 + v_T^2}}. (3)

Наконец, звездная величина в момент сближения есть

m 0 = m + 5 lg r 0 r = m + 2.5 lg v T 2 v R 2 + v T 2 = m + 2.5 lg ( 4.74 μ r ) 2 v R 2 + ( 4.74 μ r ) 2 . tag 4 m_0 = m + 5\lg\frac{r_0}{r} = m + 2.5\lg\frac{v_T^2}{v_R^2 + v_T^2} = m + 2.5\lg\frac{(4.74\,\mu r)^2}{v_R^2 + (4.74\,\mu r)^2}. \tag{4}

Итоговые величины и порядок следования звезд приведен в таблице:

Названиеμ,
″/год
ν R ,
κм/c
r , пкm m 0 m_0 Порядок
ΑСириус1.339-5.52.64-1.46-1.572
ВКанопус0.031+21.096.0-0.72-1.991
САрктур2.278-5.211.24-0.05-0.055
DВега0.350-20.67.670.03-1.373
ЕКапелла0.434+30.212.900.08-0.824

Критерии

Показать критерии

Алгоритм оценивания базируется на вычислении количества правильных пар в ответе участника и аналогичен заданию 2.