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 دید هر ناظر در شب‌های رصدی که بارش شهابی هم هست، در درجه‌ی اول مشارکت رصدگران و تبادل تعداد شهاب‌های مشاهده شده توسط هر فرد است. البته این حالت ایده‌آل رصد در شب بارش شهابی است. با این حال می‌دانیم که شرایط همیشه ایده‌آل نیستند! خطای رصدگر همیشه متغیری است که باعث کاهش دقت در نتایج ZHR می‌شود. راه‌های مختلفی برای محاسبه‌ی ZHR داریم. تعدادی از آن‌ها دقیق‌تر از بقیه هستند و محاسبه‌ی کم‌تری هم دارند. متغیرها (یا عوامل مؤثر) در ZHR اینها هستند: ابرها، محدودیت قدر، فاصله‌ی سمت‌رأسی گسترش یا دنباله‌ی شهاب‌ها تا افق،‌عرض جغرافیایی رصدگر و هوشیاری رصدگر.

در روشی که معرفی می کنیم نیازی به محاسبه‌ی این عوامل نداریم!

الف) فرمول با احتساب LM(حد قدر) بالای ۶.۵:

که

N تعداد شهاب‌های شمرده شده تقسیم بر زمان مفید رصد.

و مثلاً اگر رصدگر شما ظرف ۱۵ دقیقه ۲۰ شهاب را دیده باشید، میزان متوسط در یک ساعت ۸۰ شهاب است.

عامل میدان دید است که K درصد میدان دید کور رصدگر است. مثلاً اگر ۲۰% میدان دید را ابرها بسته باشند، K می‌شود ۰.۲ و F باید ۱.۲۵ شود. پس رصدگر باید حداقل ۲۵% شهاب‌ها را دیده باشد.

r۶.۵ – lm

عامل تصحیح حدقدر را نشان می‌دهد. به ازای تغییر قدر برای رصدگر به اندازه‌ی ۱، تعداد شهاب ‌هایی که وی دیده با عامل r تغییر کند. در نتیجه باید این مقدار را نیز به حساب بیاوریم. مثلآً اگر r=2 و حد قدر ۵.۵ باشد، باید آن را ضربدر ۲ کنیم. (۲ به توان ۶.۵-۵.۵)؛ یعنی بدانیم که چند شهاب را با حد قدر ۶.۵ می‌توانیم ببینیم.

sin(hR)

عامل تصحیح ارتفاع ظاهر شدن شهاب را بالای افق (HR) نشان می‌دهد. تعداد شهاب‌هایی که رصدگر می‌بیند به‌صورت تابع سینوسی از ارتفاع ظهور شهاب برحسب درجه تغییر می‌کند. مثلاً اگر این مقدار مقدار متوسط ۳۰ درجه در آسمان بالای سر رصدگر بود، آن را به ۰.۵ تقسیم می‌کردیم (sin(0.5)) که بدانیم چه تعداد شهاب را اگر در سمت رأس ظاهر می‌شدند می‌دیدیم.

ب) فرمول با احتساب LM بالای ۶.۵ :

توان r به صورت زیر در می‌آید:

۱-(LM – 6.5)

مثال:

بارش شهابی جوزایی در آسمانی تاریک بدون غبار

فرض ‌می‌کنیم شما:

۵۷ شهاب در هر ساعت دیدید،

r= شاخص تعداد برای جوزایی ۲.۶

LM= متوسط حد قدر در هر ساعت ۵.۷

HR= گسترش نور یا دنباله‌ی شهاب‌ها در هر ساعت ۶۰ درجه بوده است.

 

توجه دارید که در این مثال برای راحتی F=1  قرار داده شد که نتیجه می‌دهد K=2. مقدارF نشان می‌دهد که فرض بر افق دید باز است.