9.2 Школа навигаторов
В школе юных навигаторов два друга обсуждали свои экзаменационные космические полеты. Каждый из них должен стартовать с Земли, посетить поочередно две звезды и вернуться на Землю. Вася выбрал две звезды видимой звездной величины , а Петя — звезды и . Известно, что угловое расстояние между каждой парой звезд на небесной сфере составляет . Все четыре звезды имеют одинаковую светимость, а тренировочные космолеты — одинаковую скорость. Определите, чей маршрут окажется короче и во сколько раз. Межзвездным поглощением света пренебречь.
Ответ
Показать ответ
Ответ. Маршрут Васи короче примерно в 1.15 раза.
Решение
Показать решение
Решение. Маршрут космолета представляет собой прямоугольный треугольник с вершинами на Земле и двух выбранных звездах. Длина всего пути равна сумме сторон этого треугольника.
Поскольку светимости звезд одинаковые, различие в их звездных величинах кроется только в разных расстояниях до них. По определению разница в одну звездную величину соответствует отношению освещенностей . Освещенность, создаваемая звездой, обратно пропорциональна квадрату расстояния до звезды. Пусть — расстояние от Земли до звезды с видимой звездной величиной . Тогда расстояние до звезды равно
а до звезды —
Рассмотрим маршрут Васи (см. рисунок). Его длина составляет
На маршруте Пети один катет равен , второй — , а гипотенуза — . Тогда длина всего петиного маршрута
Вычислим отношение длин двух маршрутов:
Критерии
Показать критерии
| Критерии оценивания. | 16 | |
|---|---|---|
| К1. | Расстояния до звезд | 8 |
| 𝑚 соответствует отношение освещенностей 2.512 1 1 Разности | ||
| −2 ∝ 𝑙 Освещенность 1 | ||
| Расстояния до звезды каждого типа: по 2 балла за тип 6 | ||
| К2. | Длина пути Васи | 2 |
| К3. | Длина пути Пети | 3 |
| К4. | Выводы3 | |
| Оценивается только при правильном предыдущем решении. | ||
| Какой путь короче1 | ||
| Во сколько раз2 |