نوشته‌ها

رمز موفقیت در المپیاد : سواد و بیشتر قدرت حل مسئله . به خاطر همین سعی می کنم سوالات درست و حسابی رو براتون تو سایت قرار بدم .برای مشاهده ی سری اول به ادامه ی مطلب بروید.

۱٫ماهواره ای در مداری با خروج از مرکز ۰٫۰۹ و نیم قطر بزرگی برابر ۱۵۰۰۰ کیلومتر ،هم جهت با زمین به دور آن می گردد.

 در زمان نجومی ۰۰:۰۰ ناظری در عرض جغرافیایی ۲۰ درجه جنوبی ماهواره را در حالی رصد می کند که در حضیض خود قرار دارد،در همین حالت ماهواره از دید او در کمترین ارتفاع خود که برابر ۱۲ درجه است، واقع می باشد.(شعاع زمین را برابر ۶۳۷۸ کیلومتر و طول روز نجومی را برابر ۲۳ ساعت و ۵۶ دقیقه در نظر بگیرید.)

الف) زاویه میل مدار این ماهواره را نسبت به صفحه استوا به دست آورید.

ب) زمان نجومی غروب ماهواره از دید ناظر را محاسبه کنید.

ج) ۱ ساعت بعد از این لحظه بعد و میلی را که ناظر برای ماهواره اندازه می گیرد محاسبه کنید.

د) زاویه مسیر ماهواره در لحظه غروب، را با افق به دست آورید.

  ——————————————————————————————————–

۲٫اگر تغییرات میل خورشید در طول یک روز را در نظر بگیریم،زمانی که خورشید در بیشترین ارتفاع خود قرار دارد،با زمانی که خورشید روی نصف النهار مبدا قرار دارد اختلاف دارد.

الف)حداکثر این اختلاف در چه روزی اتفاق می افتد؟

ب)حداکثر مقدار این اختلاف زمانی را محاسبه کنید.

  ——————————————————————————————————–

۳٫ یکی از آزمون هایی که موجب اثبات نطریه نسبیت عام اینشتین گردید، انحراف نور ستارگان پس از عبور از کنار خورشید است.

پیش از مطرح شدن این نظریه توسط اینشتاین،سلندر در سال ۱۸۰۱ انحراف نور را مطرح کرده و مقدار آن را با استفاده از مکانیک کلاسیک به اندازه نصف مقدار واقعی به دست آورد. شما نیز مقدار این انحراف را با محاسبات کلاسیکی تخمین بزنید.

  ——————————————————————————————————–

۴٫یک ابر گازی همگن کروی که  اکثرا از هیدروژن تشکیل شده در فضای میان ستاره ای در نظر بگیرید،این ابرگازی که محل تولد ستاره هاست،جرمی برابر ۱۰۰ میلیون خورشید را دارد و بیشترین تابش خود را در طول موج ۸۰۰ نانومتر ساطع می کند.این ابر گازی را جسم سیاه فرض کنید.

الف)شعاع این ابر گازی کروی را تخمین بزنید و آن را R بنامید.

ب) ستاره ای خورشیدگون در فاصله R/2 از مرکز ابر گازی سرعتی عمود بر خط واصل ستاره و مرکز ابرگازی دارد،این سرعت چقدر باشد تا ستاره مذکور از ابرگازی خارج شده و به فاصله اوج ۲R رسیده و به درون ابر بازگردد؟(شکل مناسبی از مسیری که ستاره طی می کند رسم نمایید.)

 ——————————————————————————————————–

۵٫می دانیم که در دو روز از سال،خورشید از سمت الراس کعبه عبور می کند،شخصی در یکی از این روزها در لحظه ای که خورشید بر فراز کعبه قرار گرفته است،ارتفاع خورشید را ۱۰ درجه اندازه می گیرد.

طول و عرض جغرافیایی این ناظر چقدر باشد تا در این لجظه،خورشید بیشترین سمت شرقی ممکن را داشته باشد؟
——————————————————————————————————-
(طراح:سیدامیرسادات موسوی)

همانطور که در قسمت اول گفته شد المپیاد شامل ۲ بخش است:بخش عمومی و بخش تخصصی.در این قسمت قصد داریم به معرفی کامل این بخش بپردازیم.سری هم به مراحل المپیاد نجوم خواهیم زد…

قبل از معرفی بخشهای تخصصی المپیاد نجوم به معرفی مراحل مختلف این المپیاد بپردازیم.

این المپیادشامل ۳ مرحله و ۳ دوره امتحانات است…

۱٫مرحله ی اول:این مرحله آزمونی است که تمامی داوطلبان واجد شرایط می توانند در آن شرکت کنند.این آزمون شامل ۳۰ سوال تستی و ۱۰ سوال تشریحی با پاسخ کوتاه است.پذیرفته شدگان یه مرحله ی بعد را خواهند یافت.

۲٫مرحله دوم:این مره مخصوص کسانی است که در مرحله ی اول قبول شده باشند.آزمون این مرحله که در اردیبهشت ماه برگزار می شود یک امتحان ۱۰ سوالی کاملا تشریحی است.

۳٫مرحله ی سوم:قبول شدگان مرحله ی دوم وارد باشگاه دانش پژوهان شده و با گذراندن دوره های آموزشی و انجام فعالیت های عملی از قبیل رصد مرحله ی سوم را به پایان رسانده و به مدالهای سه رنگ دست پیدا می کنند…

حال می پردازیم به معرفی بخشهای تخصصی المپیاد نجوم:

سرفصلهای مهم این قسمت عبارت اند از:

مکانیک سماوی (منظومه ی شمسی،خصوصیات مدارها ، پاره ای از قوانین فیزیک)

مخثصات و زمان (نجوم کروی ، مفهوم زمان )

اختر فیزیک (ستاره ها و خصوصیاتشان ، ساختار درونی و جو ستاره ها ، تحول ستاره ها )

سیستم های ستاره ای (ستاره های دو تایی ، خوشه های ستاره ای ، کهکشان راه شیری ، کهکشان فعال و معمولی ، فرآیندهای بر افزایشی )

کیهانشناسی (تاریخجه ی زندگی جهان از تولد ، کیهانشناسی مقدماتی )

ابزارها و فناوریهای فضایی (نجوم در طول موجهای گوناگون)

تعداد شهاب در ساعت از ديد هر ناظر در شب‌هاي رصدي كه بارش شهابي هم هست، در درجه‌ي اول مشاركت رصدگران و تبادل تعداد شهاب‌هاي مشاهده شده توسط هر فرد است. البته اين حالت ايده‌آل رصد در شب بارش شهابي است. با اين حال مي‌دانيم كه شرايط هميشه ايده‌آل نيستند! خطاي رصدگر هميشه متغيري است كه باعث كاهش دقت در نتايج ZHR مي‌شود. راه‌هاي مختلفي براي محاسبه‌ي ZHR داريم. تعدادي از آن‌ها دقيق‌تر از بقيه هستند و محاسبه‌ي كم‌تري هم دارند. متغيرها (يا عوامل مؤثر) در ZHR اينها هستند: ابرها، محدوديت قدر، فاصله‌ي سمت‌رأسي گسترش يا دنباله‌ي شهاب‌ها تا افق،‌عرض جغرافيايي رصدگر و هوشياري رصدگر.

در روشي كه معرفي مي كنيم نيازي به محاسبه‌ي اين عوامل نداريم!

الف) فرمول با احتساب LM(حد قدر) بالاي ۶٫۵:

كه

N تعداد شهاب‌هاي شمرده شده تقسيم بر زمان مفيد رصد.

و مثلاً اگر رصدگر شما ظرف ۱۵ دقيقه ۲۰ شهاب را ديده باشيد، ميزان متوسط در يك ساعت ۸۰ شهاب است.

عامل ميدان ديد است كه K درصد ميدان ديد كور رصدگر است. مثلاً اگر ۲۰% ميدان ديد را ابرها بسته باشند، K مي‌شود ۰٫۲ و F بايد ۱٫۲۵ شود. پس رصدگر بايد حداقل ۲۵% شهاب‌ها را ديده باشد.

r6.5 – lm

عامل تصحيح حدقدر را نشان مي‌دهد. به ازاي تغيير قدر براي رصدگر به اندازه‌ي ۱، تعداد شهاب ‌هايي كه وي ديده با عامل r تغيير كند. در نتيجه بايد اين مقدار را نيز به حساب بياوريم. مثلآً اگر r=2 و حد قدر ۵٫۵ باشد، بايد آن را ضربدر ۲ كنيم. (۲ به توان ۶٫۵-۵٫۵)؛ يعني بدانيم كه چند شهاب را با حد قدر ۶٫۵ مي‌توانيم ببينيم.

sin(hR)

عامل تصحيح ارتفاع ظاهر شدن شهاب را بالاي افق (HR) نشان مي‌دهد. تعداد شهاب‌هايي كه رصدگر مي‌بيند به‌صورت تابع سينوسي از ارتفاع ظهور شهاب برحسب درجه تغيير مي‌كند. مثلاً اگر اين مقدار مقدار متوسط ۳۰ درجه در آسمان بالاي سر رصدگر بود، آن را به ۰٫۵ تقسيم مي‌كرديم (sin(0.5)) كه بدانيم چه تعداد شهاب را اگر در سمت رأس ظاهر مي‌شدند مي‌ديديم.

ب) فرمول با احتساب LM بالاي ۶٫۵ :

توان r به صورت زير در مي‌آيد:

۱-(LM – 6.5)

مثال:

بارش شهابي جوزايي در آسماني تاريك بدون غبار

فرض ‌مي‌كنيم شما:

۵۷ شهاب در هر ساعت ديديد،

r= شاخص تعداد براي جوزايي ۲٫۶

LM= متوسط حد قدر در هر ساعت ۵٫۷

HR= گسترش نور يا دنباله‌ي شهاب‌ها در هر ساعت ۶۰ درجه بوده است.

 

توجه داريد كه در اين مثال براي راحتي F=1  قرار داده شد كه نتيجه مي‌دهد K=2. مقدارF نشان مي‌دهد كه فرض بر افق ديد باز است.