какую фазу земли видел бы космонавт на луне на видимой стороне луны во время полнолуния

1. Какие гипотезы образования Луны вам известны? Кратко изложите их суть.

Луна образовалась вместе с Землёй из одной планетезимали; Земля могла разделиться на две части; при объединении небольших камешков; при «косом» столкновении с крупным небесным телом.

2. На следующие вопросы дайте односложные ответы — «да» или «нет».

3. Дополните рисунок и на его основе объясните механизм явления приливов и отливов на Земле.

Через какие промежутки времени в среднем должны наступать приливы и отливы в каждом определённом месте на Земле?

В среднем дважды в сутки, т. к. на ближней к Луне стороне Земли вода притягивается сильнее, чем сама Земля. Поэтому происходит прилив. На дальней стороне Земли всё наоборот: Земля притягивается к Луне сильнее, чем вода. Происходит ещё один прилив.

4. Используя карту Луны, найдите и подпишите следующие объекты: моря (Кризисов, Изобилия, Облаков, Спокойствия), горные хребты (Альпы, Кавказ), кратеры (Архимед, Аристотель).

5. Море Москвы, расположенное на невидимой стороне Луны, имеет поперечник D ≈ 300 км. Можно ли было бы увидеть его с Земли невооружённым глазом, если бы оно находилось на обращённом к Земле полушарии Луны? Ответ обоснуйте, принимая во внимание, что разрешающая способность глаза α = 1′.

Минимальный размер d объекта, видимого невооружённым глазом, определим по формуле. Так как D > d, Море Москвы можно было бы увидеть невооружённым глазом.

6. На краю лунного диска видна гора, выступающая над ним на α = 0.03′. С учётом того, что линейный диаметр Луны D ≈ 3480 км, а угловой диаметр φ = 30′, найдите высоту этой горы в километрах.

Обозначим буквой S расстояние до Луны.

7.* Где на «лунном небе» космонавт увидит Земли, если он будет находиться в центре видимого для нас полушария Луны?

Если космонавт будет находится в центре видимого для нас полушария Луны, то на «лунном небе» он увидит Землю в зените.

8.* Пользуясь справочником, заполните таблицу, в которую необходимо внести сведения о крупных спутниках планет.

9. Среди спутников Луна, Европа, Титан, Ио, Ганимед и Фобос укажите те, которые соответствуют следующим утверждениям.

Спутник, на котором обнаружены действующие вулканы: Ио.
Самый большой спутник в Солнечной системе: Ганимед.
Спутник с мощной азотной атмосферой: Титан.
Спутник, на котором побывали люди: Луна.
Спутник, обращающийся вокруг планеты в три раза быстрее вращения самой планеты вокруг оси: Фобос.
Спутник, ледяную оболочку которого пересекает сеть светлых и тёмных узких полос: Европа.

Источник

«Луна покидает нас»: ученые рассказали о новой угрозе человечеству

Согласно одним теориям, удаление Луны от Земли будет продолжаться до тех пор, пока она не перестанет быть нашим ближайшим соседом по космосу. Другие астрономы, однако, полагают, что Луна в какой-то момент начнет сближаться с нашей планетой.

Астрономы предупреждают, что Луна скорее всего будет и дальше отдаляться от Земли со средней скоростью 3,78 см в год. Процесс расхождения будет, по их мнению, продолжаться до тех пор, пока расставание не станет, как говорится, окончательным и бесповоротным.

Трудно сказать, когда начался процесс расхождения Земли и Луны, но не исключено, что с первого дня «знакомства». Считается, что Луна образовалась приблизительно 4,5 млрд лет назад после столкновения Земли с огромной планетой Теей размером с Марс. В космос отправилось колоссальное количество обломков разных размеров. Постепенно они сблизились и образовали небесное тело шаровидной формы диаметром 3475 км.

«Ветреная» Луна уже давно покинула бы орбиту Земли, если бы ее не удерживала сила тяжести нашей планеты. Но у Луны, как у всякого небесного тела, есть собственная сила тяжести. Достаточно хорошо известно, но все же можно напомнить, что именно благодаря ей у нас на Земле есть приливы и отливы.

Силы гравитации и инерции действуют на противоположных сторонах планеты. На той стороне Земли, которая находится напротив Луны, сила гравитации Луны притягивает воды морей и океанов. На другой стороне противоположная картина, там отлив. Земля вращается со скоростью почти тысяча километров в час, и приливное утолщение, вызванное силой тяжести Луны, всегда располагается прямо перед ней.

Часть энергии утолщения передается Луне и постепенно меняет ее орбиту и отдаляет от Земли. Согласно одним теориям, удаление Луны от Земли будет продолжаться до тех пор, пока она не перестанет быть нашим ближайшим соседом по космосу.

Другие астрономы, однако, полагают, что Луна в один прекрасный день начнет сближаться с нашей планетой. Причем, этот процесс тоже будет необратимым, как и нынешнее «расставание», но приведет он не к столкновению, а к более сложному сценарию.

Орбита Луны является не идеальным кругом, а имеет форму эллипса. Это значит, что каждые сутки она то приближается к нам, то удаляется. Тем не менее, принято, что среднее расстояние между центрами Земли и Луны составляет около 385 тыс. км. Оно было известно издавна, но в наше время астрономы измерили его при помощи лучей лазера, отправляемых на отражающие панели, оставленных на поверхности Луны американскими астронавтами.

Лучи запускали из нескольких обсерваторий: в Нью-Мексико, Франции, Италии и Германии, после чего ученые замеряли время возвращения луча обратно. Эти данные помогли определить расстояние до Луны и скорость ее вращения. По мере удаления Луны от Земли скорость вращения, очевидно, будет замедляться.

Ученые Планетологического института США (PSI) считают, что отливы и приливы забирают у Земли энергию и замедляют ее вращение. В результате, когда пройдет порядка миллиарда лет, Земля начнет вращаться приблизительно с такой же скоростью, что и Луна. Когда скорости вращения сравняются, они будут все время повернуты друг к другу одной и той же стороной.

«Это приведет к существенным погодно-климатическим изменениям,- объясняют американские ученые.- Например, ночная сторона Земли без солнечного света значительно охладится, а дневная – нагреется».

Ученые также полагают, что «новая» Земля станет непригодной для проживания человека. Возможно, тогда-то и наступит конец света в том виде, как мы его себе представляем.

Сценарий, конечно, страшнее самого страшного «ужастика». Впрочем, есть и в нем ложка меда. Все эти ужасы произойдут не скоро, время ожидания измеряется миллиардами лет.

Если к тому времени на нашей планете останутся люди, то они будут видеть у себя над головами совсем другое ночное небо. Ученые PSI считают, что как только скорости вращения Луны и Земли сравняются, Луна перестанет удаляться от Земли и начнет с ней медленно сближаться. По мере сближения гравитация разрушит наш спутник. Возникшее в результате этого гигантское облако обломков образует вокруг нашей планеты нечто, похожее на кольца вокруг Сатурна.

Это не плод больного воображения астрономов. Ученые уже наблюдают что-то подобное с одним из спутников Марса – Фобосом.

«Что касается системы Земля-Луна, — говорится в заявлении PSI, — то через несколько миллиардов лет Луна настолько приблизится к Земле, что сила тяготения разорвет ее в клочья».

Источник

Топ заблуждений об астрономии. 6. Фазы Луны

Вы знаете, шарообразность Земли вполне можно было бы осознать, просто взглянув на лунный серп на ночном небе. Ведь именно в это время — особенно сразу после новолуния — как никогда хорошо видно, что тень Земли на Луне имеет явно круглую форму, а потому Земля — очевидно, шар. Даже странно, что древние об этом не догадались…

Так вот, если вы это действительно знаете, то вы знаете что-то неправильное: фазы Луны не вызываются падением на неё тени Земли. Они связаны исключительно с тем, под каким углом на неё светит Солнце и под каким углом она в данный момент видна с Земли.

Если вы погасите верхний свет в комнате, оставив зажжённой только настольную лампу, и возьмёте в вытянутую руку мяч: так, чтобы лампа была точно справа или слева от него, — то вы пронаблюдаете полный аналог «половины Луны на небе». Хотя в данный момент ваша собственная тень попросту не может падать на мяч — ведь лампа находится сбоку от него, а не сзади вас.

С Луной происходит нечто аналогичное.

Как понятно из рисунка, жители, например, США, в данный момент, если и видят Луну, то для них освещена только её левая половина.

Правда, тут надо отметить, эта картинка (как и все последующие в этом разделе) — немного жульническая.

Дело в том, что если бы я тут всё нарисовал в правильном масштабе, то Земля и Луна выглядели бы микроскопическими точками, и ничего нельзя было бы разглядеть. При увеличении же этих объектов, вместе с искажением отношений их размеров и расстояний между ними, искажаются и углы, под которыми они друг друга «видят».

Поэтому мне пришлось нарисовать Солнце там, где вы его видите, но вот источник света, имитирующий солнечный свет унести довольно далеко влево — чтобы Земля и Луна были освещены практически с одного и того же направления, а не с разницей углов к источнику света, примерно в 45°, как на этом рисунке.

Тем не менее, смысл, надеюсь, понятен, и потому можно взглянуть на другое взаимное расположение объектов.

В данном случае жители Земли сумеют увидеть лишь тонкий серп.

Причём рисунок нам как бы намекает, что этот серп будет виден не ночью, а, как максимум, перед самым рассветом — ведь та сторона Земли, с которой видно Луну, сейчас как раз повёрнута к Солнцу, а значит там уже не ночь.

Иными словами, новолуние, новая и старая Луна — это как раз наиболее далёкие состояния от того, при котором тень Земли могла бы всё-таки упасть на Луну. Напротив, в эти моменты Земля дальше от Солнца, чем Луна, а не наоборот.

Взглянем теперь на ту конфигурацию, при которой нам видна полная Луна.

Может показаться странным, что в данном случае не случилось лунное затмение: ведь тень Земли в такой конфигурации вроде бы должна была бы упасть на Луну и сделать её тёмной для земного наблюдателя.

Но нет, лунные затмения, разумеется, бывают, однако орбита Луны наклонена на 5,14° относительно плоскости, в которой находится орбита Земли вокруг Солнца. По этой причине она чаще всего находится не строго за Землёй на линии Солнце—Земля, а как бы «чуть выше» или «чуть ниже» этой линии. В общем, достаточно отстоит от этой линии для того, чтобы Земля не заслоняла её собой от солнечного света.

Здесь снова для более разборчивой демонстрации процесса пришлось немного увеличить наклон орбиты Луны, но суть примерно такова.

Тем не менее, не только Луна вращается вокруг Земли, но и Земля — вокруг Солнца. По этой причине плоскость лунной орбиты по-разному ориентирована к линии Солнце—Земля.

Вдобавок, сама орбита Луны и плоскость, в которой она лежит, медленно вращаются вокруг Земли, делая полные обороты примерно за 8,85 лет и 18,6 лет соответственно (это явление называется «прецессия»).

Из-за этого в некоторые моменты Земля всё-таки может оказаться точно между Солнцем и Луной. И тогда действительно случится лунное затмение.

По той же причине не каждый месяц, но всё-таки могут случаться и солнечные затмения тоже — ведь и Луна тоже может иногда оказываться точно между Солнцем и Землёй.

Как видно из рисунков, лунные затмения всегда наступают исключительно в полнолуние — в момент полной освещённости Луны: во всё остальное время их просто не может быть по чисто геометрическим причинам. И по тем же чисто геометрическим причинам солнечное затмение бывает исключительно в новолуние — когда со стороны Земли Луна не освещена Солнцем вообще.

Луна делает оборот вокруг Земли чуть более чем за 27 дней. И за этот период происходит полный цикл своих фаз: от полной неосвещённости до полной освещённости и обратно. Однако лунные и солнечные затмения не столь часты и случаются только в те моменты, когда вращение Луны вокруг Земли удачно накладывается на ориентацию её орбиты к линии Земля—Солнце.

В общем, заблуждение о том, что фазы Луны — это что-то типа неполных лунных затмений, гораздо более глубокое, чем «ну ладно, самую малость не угадали»: в данном случае не угадали в буквальном смысле на 180°.

Источник

База инопланетян или целая цивилизация: что находится внутри Луны и почему некоторые учёные считают, что спутник полый

Несмотря на то что множество телескопов каждую ночь устремлены к спутнику Земли, Луна остаётся самым таинственным небесным телом для конспирологов. Ещё бы! Столько загадок не подкидывала человечеству ни одна планета. Чего только ни наблюдали на Луне астрономы-любители и учёные! Странные затемнения там, где их не должно быть, НЛО диаметром в километры, цветной туман, вспышки и огни, предметы, перемещающиеся по поверхности. Так что же такое Луна?

Свечение и огненные столбы

Странные явления на поверхности Луны астрономы стали замечать давно. Уже в 1935 году учёный Фрэнсис Бейли заявил, что на Луне кто-то есть. Он видел «звёздный свет» в одном из тёмных кратеров спутника. Его показания позже подтвердили астронавты NASA. Например, астронавт Базз Олдрин не однажды рассказывал, как во время миссии «Аполлон-11» видел на поверхности спутника Земли некие мерцающие вспышки, о которых он с коллегой Нилом Армстронгом решили не сообщать в эфир. Кстати, в NASA и сейчас выпускается «Хронологический каталог лунных событий» — издание, в котором регистрируются и описываются странные случаи на Луне.

Радиоастроном из Харькова Андрей Архипов утверждает, что Луна — искусственный спутник Земли и является базой для инопланетных космических кораблей на протяжении последних четырёх миллиардов лет. Скрупулёзно подсчитав статистику, учёный удивился: только 44% лунных миссий проходили без происшествий и достигли нужных результатов. При путешествии к более далёкой и более опасной Венере процент успешных миссий оказался гораздо выше — 67%! Разве это не повод задуматься?

Архипов указал, что авариям космических аппаратов часто предшествовали странные события на поверхности Луны. Однажды там в тени стала светиться непонятная точка. В кратере Аристарх был замечен свет, а в кратере Гассенди появилось оранжевое свечение. Примечательно, что после этих событий запущенный зонд «Хагоромо» вышел на орбиту вокруг Луны, но на запросы отвечать перестал.

За несколько суток до старта миссии «Аполлон-16» из Аристарха в высоту на 162 километра взметнулся столб света. Этот феномен зарегистрировала обсерватория Пассау на западе Германии. Загадочные огни на валу Аристарха видели и астронавты миссии «Аполлон-11» Нил Армстронг и Базз Олдрин. Архипов уверен: если пришельцы изучают человечество, лучшей базы, чем Луна, им не найти! Есть ещё одно странное явление — чёрные полосы, которые то и дело «пробегают» по Луне с «севера» на «юг» и которые никто не может или не хочет объяснять.

Луна — довольно странный объект. Она всего лишь в два раза меньше Марса и в принципе могла быть самостоятельной планетой. В Солнечной системе больше сотни спутников, из них Луна — пятая по величине. Четыре другие крупные луны — это спутники планет — газовых гигантов.

Некоторые учёные считают, что у Земли нет достаточной силы притяжения, чтобы поймать и удержать такой большой объект, но тем не менее Луна, как вы видите, вращается вокруг Земли. Другие учёные склоняются к мнению, что Луна на самом деле гораздо старше Земли. Кстати, лунные затмения Солнца можно наблюдать только на Земле, на других планетах, имеющих свои спутники, подобных явлений нет.

Орбита Луны — практически идеальный круг. Да и сама Луна имеет почти идеальную форму. Наблюдая за Луной с Земли, человечество видит идеальный круг. Согласитесь, слишком правильная форма для спутника, который, по предположениям учёных, сформировался в результате столкновения Земли с другой планетой. Вспомните, какой странной формы будет сама Земля, если удалить с неё все океаны. Она будет напоминать плод, который кто-то пообкусывал. Луна же почти идеальна.

Более того, во время полнолуния, несмотря на искажения атмосферы, наблюдатель с Земли всегда видит идеальный круг. А ведь Луна — шар! Это означает, что мы должны видеть тени и полутени. Но их нет. Почему Луна отражает свет в сторону Земли всей поверхностью? Непонятно.

Советские «люди в чёрном»: как сотрудники КГБ следили за контактёрами НЛО

Ещё одна интересная особенность Луны — это странные полосы, которые видны на фотографиях и которые очень напоминают «рёбра жёсткости». Кстати, такие полосы есть и у некоторых других спутников планет Солнечной системы. Их происхождение учёные объяснить не могут.

Прелюбопытный факт — вся видимая с Земли поверхность Луны изрыта кратерами. Но на обратной стороне Луны их практически нет. Как такое может быть? Неужели Луна встречается с метеоритами избирательно и только лишь «лицом»?

До сих пор неясно, что такое лунные кратеры. Учёные договорись считать их местами падения метеоритов. Обратите внимание, все они разного размера, но практически одинаковой глубины, а дно самых крупных вообще имеет выпуклую форму. А ведь за миллиарды лет поверхность Луны, не защищённая атмосферой, должна быть изрыта, как поле боя снарядами! И уж, во всяком случае, от больших метеоритов должны оставаться более глубокие кратеры! Быть может, под слоем реголита (грунт, который покрывает лунную поверхность) находится прочная оболочка? Это бы всё объясняло.

О том, что Луна может быть внутри полой, говорит тот факт, что, когда в 1969 году на спутнике Земли потерпел крушение лунный модуль США, Луна буквально «зазвенела», этот звук не прекращался в течение получаса — его зарегистрировала американская аппаратура, установленная на спутнике.

Модуль врезался в поверхность Луны с силой, равной взрыву 11 тонн тринитротолуола, что для такого большого космического тела — укол комара. Тем не менее учёный из NASA Морис Эвинг на пресс-конференции заметил, что «результат настолько необычный, что я бы предпочёл даже и не пытаться интерпретировать его». Странное заявление, согласитесь. Есть некие данные, но американцы просто отмахиваются от них как от мухи. Луна полая? Нет, не слышал!

Впрочем, версию о том, что внутри Луна может быть полой, высказал другой учёный — из Массачусетского университета. Гордон Макдональд предположил, что Луна внутри пустая, опираясь на данные изучения гравитационного поля спутника Земли. Он оказался не одинок: инспектор NASA Кен Джонсон тоже заявил, что во время падения зонда на поверхность Луны небесное тело не просто «звенело», но и вибрировало на протяжении нескольких часов, причём делало это слишком равномерно — словно внутри стояли какие-то огромные «амортизаторы».

То, что Луна — это, по сути, прочная оболочка, скрывающая внутри что-то неизвестное, косвенно признавал Гарольд Юри, нобелевский лауреат в области химии. Когда данные о химических элементах, из которых состоят лунные породы, попали к нему в руки, он назвал их «взрывающими мозг». Дело в том, что на Луне количество титана (металла, применяемого для изготовления сверхпрочных корпусов подводных лодок и других видов вооружения) превышает земное в десятки раз. Многие учёные признаются: если бы им пришлось строить объект, подобный Луне, они бы точно остановили свой выбор на титане. Кроме этого, на Луне найдены элементы ураниум-236 и нептуниум-237, которые встречаются на Земле в ничтожном количестве. Предполагается, что на Земле они могли образоваться в момент рождения планеты и потому давно распались.

Любопытно, что легенды некоторых народов Земли говорят о времени, в котором Земля была, но Луны у неё ещё не было. Например, легенда зулусов (африканского народа) говорит о том, что Луну на небо «отбуксировали» некие «небесные гости». Это вызвало настоящую катастрофу на Земле — огромные приливные волны и изменение климата, но постепенно всё пришло в норму.

Там может быть целая страна

Если всё это правда, то возникает ещё один вопрос: что же находится внутри Луны? Мнения учёных здесь разделяются. Наиболее трезвомыслящие склоняются к тому, что Луна действительно под поверхностью может иметь пустоты — естественные образования. Как они появились и чем заполнены — этот вопрос требует отдельного исследования.

Наиболее радикальные мыслители уверены, что внутри может находиться искусственно созданная среда. Именно оттуда, из глубин спутника, могут то и дело появляться «летающие тарелки» размером в несколько километров, которые бесшумно скользят над поверхностью Луны. Оттуда «пилоты» НЛО могут спокойно спускаться на Землю, исследовать её и возвращаться обратно «домой».

В пользу этой версии говорят многочисленные съёмки НЛО на поверхности Луны и тот факт, что специалисты NASA на одной из архивных фотографий нашли на поверхности Луны следы от неизвестного транспорта. Они были замечены там, где астронавты не высаживались, а в пользу их древности говорит тот факт, что местами следы засыпаны обломками лунной породы.

Куда исчезло НЛО, упавшее в карельское озеро, и почему жители до сих пор боятся ходить в лес по ночам

Впрочем, полая Луна совсем не обязательно может быть искусственной станцией пришельцев из далёкого космоса. В конце концов, она может быть своеобразными «руинами» — остатками древней человеческой цивилизации, которая уже один раз покорила космос, а потом исчезла, сгинула в водах Всемирного потопа, оставив нам, потомкам, возможность самим разбираться со своими проблемами. В таком случае Луна — это просто древний артефакт, место которому — в Музее космонавтики.

Источник

Ключи к олимпиадным заданиям по астрономии 7-8 класс

Ключи к олимпиадным заданиям по астрономии 7-8 КЛАСС

Задача 1. Астроном на Земле наблюдает полное лунное затмение. Что в это время может наблюдать космонавт на Луне?

Задача 2. Какие доказательства шарообразности Земли могли быть известны античным ученым?

Решение: Доказательства шарообразности Земли, известные древним ученым:

округлая форма края земной тени на диске Луны во время лунных затмений; постепенное появление и исчезновение судов при их приближении и удалении от берега; изменение высоты Полярной звезды при перемене широты места наблюдения; удаление горизонта по мере подъёма вверх, например, на вершину маяка или башни.

Осенней ночью охотник идёт в лес по направлению на Полярную звезду. Сразу после восхода Солнца он возвращается обратно. Как должен ориентироваться охотник по положению солнца?

Решение: Охотник шёл в лес на север. Возвращаясь, он должен двигаться на юг. Поскольку Солнце осенью вблизи равноденствия, оно восходит недалеко от точки востока. Следовательно, нужно идти так, чтобы Солнце было слева.

Какие светила видны днём и при каких условиях?

Решение:Солнце, Луна и Венера видны невооружённым глазом, а звёзды до 4m – с помощью телескопа.

Задача 5. Определите, у каких небесных объектов вследствие суточного вращения Земли не изменяются прямое восхождение, склонение, азимут и высота? Существуют ли такие объекты? Привести пример:

Ключи к олимпиадным заданиям по астрономии 9 КЛАСС

Задача 1. Пароход, покинув Владивосток в субботу 6 ноября, прибыл в Сан-Франциско в среду 23 ноября. Сколько суток он был в пути?

Решение: Пароход на пути в Сан-Франциско пересёк линию перемены дат с запада на восток, при этом вычитаются одни сутки. Количество суток в пути равно 23 – (6 – 1)=18 суток.

Задача 2. Высота звезды, находящейся на небесном экваторе в момент её верхней кульминации равна 30°. Какова высота Полюса Мира в месте наблюдения? (Можно для наглядности сделать рисунок).

Задача 3. 4 марта 2007 года произошло полное Лунное затмение. Какая и где была Луна на небе через две недели сразу после захода Солнца?

Решение. Лунное затмение наблюдается в фазе полнолуния. Так как между фазой полнолуния и новолуния проходит чуть меньше, чем две недели, то через две недели сразу после захода Солнца, Луна будет видна в виде узкого серпа над горизонтом в его западной стороне.

Задача 4. В конце XIX в. Некоторые ученые полагали, что источником энергии Солнца является химические реакции горения, в частности, горения угля. Приняв, что удельная теплота сгорания угля q = 107 Дж/кг, масса Солнца 2 * 1030 кг, а светимость 4 * 1026 Вт, приведите веские доказательства неправильности этой гипотезы.

Решение. Запасы тепла без учета кислорода составляют Q = qM = 2*1037 Дж. Этого запаса хватит на время t = Q:L = 2 *1037 /( 4* 1026 )= 5 * 1010 с = 1700 лет. Юлий Цезарь жил более 2000 лет назад, динозавры вымерзли около 60 млн. лет назад, так, что за счет химических реакций Солнце светить не может. (Если кто-то скажет о ядерном источнике энергии, то это будет здорово.)

Задача 5. Как доказать, что Луна состоит не из чугуна, если известно, что ее масса в 81 раз меньше массы Земли, а радиус примерно в четыре раза меньше земного? Считать плотность чугуна примерно в 7 раз больше плотности воды.

Ключи к олимпиадным заданиям по астрономии 10-11 КЛАСС

Задача 1. Солнце на северном полюсе взошло на меридиане г. Екатеринбурга (л= 60°30` в. д.). Где (приблизительно) оно взойдёт в следующий раз?

Решение: С восходом Солнца на Северном полюсе начался полярный день. В следующий раз Солнце взойдёт в начале следующего полярного дня, т. е. ровно через год.

Если бы за год Земля совершала целое число оборотов вокруг своей оси, то следующий восход тоже был бы на нашем меридиане. Но Земля совершает примерно на четверть оборота больше (отсюда берётся високосный год).

Задача 2. Путешественники заметили, что по местному времени затмение Луны началось в 5 часов 13 минут, тогда как по астрономическому календарю это затмение должно начаться в 3 часа 51 минуту по Гринвичскому времени. Какова географическая долгота места наблюдения путешественников?

Решение: Разность географических долгот двух пунктов равна разности местных времён этих пунктов. В нашей задаче известно местное время на пункте, где наблюдалось затмение Луны 5 час 13 мин и местное гринвичское (Всемирное) время начала этого же затмения 3 час 51 мин, т. е. местное время нулевого меридиана.

Разность этих времён составляет 1 час 22 мин, значит, долгота места наблюдения затмения Луны составляет 1 час 22 мин восточной долготы, т. к. время на этой долготе больше гринвичского.

Задача 3. С какой скоростью и в каком направлении должен лететь самолёт на широте Екатеринбурга, чтобы местное солнечное время для пассажиров самолёта остановилось?

Решение: Самолёт должен лететь на запад со скоростью вращения Земли V = 2рR/Т

На широте Екатеринбурга R = Rэкв * cos φ, φЕ ≈ 570

V = 2р * 6371 * cos 570/24 * 3600 = 0.25 км/с

Задача 4. В конце XIX в. Некоторые ученые полагали, что источником энергии Солнца является химические реакции горения, в частности, горения угля. Приняв, что удельная теплота сгорания угля q = 107 Дж/кг, масса Солнца 2 * 1030 кг, а светимость 4 * 1026 Вт, приведите веские доказательства неправильности этой гипотезы.

Решение: Запасы тепла без учета кислорода составляют Q = qM = 2 *1037 Дж. Этого запаса хватит на время t = Q:L = 2* 1037 / 4* 1026 = 5* 1010 с = 1700 лет. Юлий Цезарь жил более 2000 лет назад, динозавры вымерзли около 60 млн. лет назад, так, что за счет химических реакций Солнце светить не может. (Если кто-то скажет о ядерном источнике энергии, то это будет здорово.)

Задача 5. Попробуйте найти полный ответ на вопрос: при каких условиях нигде на планете не происходит смена дня и ночи.

Решение: Чтобы нигде на планете не происходила смена дня и ночи, требуется одновременное выполнение трёх условий:

а) угловые скорости орбитального и осевого вращения должны совпадать (продолжительность года и звёздных суток одинакова),

б) ось вращения планеты должна быть перпендикулярна плоскости орбиты,

в) угловая скорость орбитального движения должна быть постоянна, планета должна иметь круговую орбиту.

Источник