Jméno: 1 / 10 Identifikátor:

Transkript

1 A Přehledový test (celkem max. 24 bodů) POKYNY: U každé otázky zakroužkuj právě jednu správnou odpověd. Pokud se spleteš, původní odpověd zřetelně škrtni a zakroužkuj jinou. Je povolena maximálně jedna oprava. V případě špatné, žádné nebo více zakroužkovaných odpovědí je za otázku 0 bodů. 1. Která země doposud nerealizovala vlastní nepilotovanou misi k Marsu? [a] Rusko [b] Japonsko [c] Kanada [d] Indie 2. Ve kterém souhvězdí bychom našli tyto hvězdy: Asterope, Taygeta, Maia, Celaeno, Electra, Merope, Alcyone, Pleione a Atlas? [a] Býka [b] Blíženců [c] Lodního kýlu [d] Štíra 3. Jaké tvrzení vystihuje pojem cirkumpolární hvězda? [a] Lze ji pozorovat pouze za polárním kruhem. [b] Nelze ji pozorovat za polárním kruhem. [c] Na severní polokouli vycházejí v den jarní rovnodennosti a zapadají v den podzimní rovnodennosti, na jižní polokouli je to naopak. [d] Od nás u ní můžeme pozorovat horní i dolní kulminaci. 4. Jak se jmenují nápadná uskupení hvězd na nebi, která nepatří mezi oficiální souhvězdí? [a] pseudohvězdí [b] alterismy [c] asterismy [d] asteroidy 6. Co je to Foucaultovo kyvadlo? [a] Kyvadlo, pomocí kterého bylo poprvé změřeno gravitační zrychlení na Zemi. [b] Experiment, který pomocí kyvadla dokazuje, že se Země otáčí okolo vlastní osy. [c] Označení pro kývavý pohyb Země způsobený vlivem ostatních planet a Měsíce. [d] Název bývalého souhvězdí na jižní obloze, které již není mezi 88 oficiálními. 7. Co jsou to LEO satelity? [a] Družice, které měří v nízkých energiích (low energy observations). [b] Družice na nízkých oběžných drahách okolo Země (Low Earth Orbit). [c] Družice, které měří meteorické roje (poprvé použity na roj Leonid). [d] Družice, které obíhají kolem Měsíce i Země zároveň (Lunar Earth Orbiter). 8. V jaké fázi hvězdného vývoje stráví hvězdy slunečního typu nejdelší dobu? [a] ve fázi vzniku (doba před hlavní posloupností) [b] na hlavní posloupnosti [c] ve stadiu obrů [d] jako černé díry 5. Co je důsledkem zakřivení světelných paprsků gravitací? [a] gravitační čočky [b] Keplerovy čočky [c] výskyt temné hmoty [d] paralaxa hvězd Jméno: 1 / 10 Identifikátor:

2 9. Jaký je hlavní důvod, proč se pro rentgenová pozorování vesmíru používají družice namísto pozemských dalekohledů? [a] Družice jsou výrazně levnější než pozemské dalekohledy. [b] Složitá elektronika, která je k pozorování třeba, funguje pouze při malé gravitaci nebo nejlépe ve stavu beztíže. [c] Zemská atmosféra nepropouští rentgenové záření. [d] V dlouhých vlnových délkách se příliš projevuje tzv. seeing, kvůli kterému by byl obraz rozmazaný a nepoužitelný. 10. Slunce září přibližně jako: [a] absolutně bílé těleso [b] absolutně žluté těleso [c] absolutně modré těleso [d] absolutně černé těleso 11. Která z těchto dvojic souhvězdí spolu nesousedí? [a] Střelec a Kozoroh [b] Herkules a Drak [c] Jižní ryba a Vodnář [d] Andromeda a Beran 12. Jak se jmenuje sonda, která bude od roku 2015 zkoumat trpasličí planetu Pluto? [a] New Boundaries [b] New Explorer [c] New Limits [d] New Horizons 13. Proč je obloha ve dne převážně modrá? [a] Protože se v ní odráží hladina oceánu (jako fata morgana). [b] Protože lidské oko vnímá modrou barvu nejvíce. [c] Protože se Země nazývá Modrá planeta. [d] Protože se v atmosféře rozptyluje sluneční záření. 14. Proč lze ze Země pozorovat přechod Venuše přes sluneční kotouč? [a] Protože se na ni promítá stín Země stejně jako na Měsíc. [b] Protože je dál od Slunce než Země a má menší úhlovou velikost než Slunce. [c] Protože je blíže ke Slunci než Země a má menší úhlovou velikost než Slunce. [d] Protože je blíže ke Slunci než Země a má větší úhlovou velikost než Slunce. 15. Co označujeme pojmem konjunkce? [a] Je to latinský název pro souhvězdí. [b] Situaci, kdy se dvě nebeská tělesa (např. planety) nacházejí na stejné pozici (stejné rektascenzi) na obloze. [c] Situaci, kdy je planeta přesně na opačné straně oblohy než Slunce. [d] Takové postavení planety, když má největší úhlovou vzdálenost od Slunce. 16. Ve kterém roce byla objevena první planetka (Ceres)? [a] 1492 [b] 1801 [c] 1921 [d] Který z těchto jevů je častější? [a] prstencové zatmění Slunce [b] libovolné zatmění Slunce [c] úplné zatmění Měsíce [d] průlet Halleyovy komety kolem Slunce 18. Co znamená označení J u souřadnic objektu? [a] Souřadnice odpovídají poloze objektu dne [b] Souřadnice jsou změřeny s přesností na 2000,0 obloukových vteřin. [c] Všechny takto označené souřadnice pocházejí z roku 2000 (občas se vyskytuje i označení J1950, což znamená, že souřadnice byly změřeny v roce 1950). [d] Objekt je zaznamenán v atlase Uranometria od Johanna Bayera. Jméno: 2 / 10 Identifikátor:

3 19. Rovníkové souřadnice 2. druhu jsou určeny: [a] rektascenzí a deklinací [b] zeměpisnou šířkou a délkou [c] rovníkovým průměrem a hodinovým úhlem [d] hodinovým úhlem a deklinací 20. Jaký tvar má planeta Země? [a] koule [b] elipsoid [c] toroid [d] geoid 21. Hvězdy Sirrah a Mirach patří do souhvězdí [a] Panny, jejich označení je β Vir a γ Vir. [b] Andromedy, jsou také označované jako α And a β And. [c] Velké medvědice, jedná se o těsnou dvojhvězdu, kterou rozpoznají pouze lidé s dobrým zrakem. [d] Velryby, Mirach (neboli Mira) je o Cet a Sirrah je α Cet. 22. Zákony, které popisují pohyb těles okolo Slunce vlivem gravitační síly, se nazývají [a] Schrödingerovy zákony. [b] Pascalovy zákony. [c] Keplerovy zákony. [d] Eulerovy zákony. 23. Kde je planeta vždy nejdále od Slunce? [a] v perihéliu [b] v jarním bodě [c] v aféliu [d] v opozici 24. Ve kterém roce stál naposledy člověk na Měsíci? [a] 1969 [b] 1972 [c] 1982 [d] 2012 Jméno: 3 / 10 Identifikátor:

4 B Obrazový test (celkem max. 20 bodů) POKYNY: Obrazový test obsahuje 10 otázek, které budou promítnuté v prezentaci. Každá otázka bude zobrazena nejprve na 10 sekund a pak znovu na 1 minutu. Po skončení projekce budete mít další 3 minuty na dokončení svých odpovědí. Odpovědi zapisujte na příslušná místa níže. V otázkách s vypsanými možnostmi svoji odpověd zakroužkujte, pokud uděláte chybu, pak zakroužkovanou odpověd škrtněte a zakroužkujte jinou. Pozor, u tohoto typu otázek máte pouze jednu možnost opravy. 1. Co je na obrázku? topografická mapa Venuše / jen planeta 2. Proč nepatří označený obrázek mezi ostatní? protože ještě nebyl ve vesmíru / není zatím v provozu 3. a) Jak se nazývá tento graf? HR / Hertzsprungův Russellův diagram 3. b) Na které z pozic a g se nachází Slunce? na pozici e 4. a) Jak se jmenuje tato observatoř? ALMA / Atacama Large Millimeter/submillimeter Array 4. b) Kde se nachází? [a] v Kazachstánu [b] v Chile [c] v Argentině [d] v Mexiku 4. c) V jakém oboru vlnových délek měří? [a] v rádiovém [b] v infračerveném [c] v optickém [d] v rentgenovém 5. Přiřad názvy k obrázkům (jedna možnost je špatně): A 3) meteoroid, B 4) meteorit, C 1) meteor 6. a) Jak se jmenuje tato sopka? Olympus / Olympus Mons / Hora Olymp 6. b) Kde se nachází? [a] na Venuši [b] na Zemi [c] na Marsu [d] na Měsíci 6. c) Čím je výjimečná? [a] Je to jediná aktivní mimozemská sopka. [b] Její erupce výrazně přispěla k vyhubení dinosaurů. [c] Je to nejvyšší známá hora sluneční soustavy. [d] Jedná se o gejzír chrlící horkou vodu a páru namísto lávy. 7. a) Napiš název asterismu na obrázku. Ramínko na šaty 7. b) Ve kterém souhvězdí se nachází? [a] Labut [b] Pastýř [c] Herkules [d] Lištička 8. Sonda na obrázku byla první, která [a] přistála na Měsíci. [b] se dostala na oběžnou dráhu okolo komety. [c] byla vyslána na oběžnou dráhu Země. [d] překonala vzdálenost 100 au od Slunce. 9. a) Pojmenuj hvězdy označené písmenky a d. a: Sírius, b: Rigel, c: Aldebaran, d: Capella (Amalthea) Jméno: 4 / 10 Identifikátor:

5 9. b) Jak říkáme asterismu, který vytvářejí červené hvězdy? Zimní šestiúhelník / Zimní mnohoúhelník 10. a) Ve kterém souhvězdí bychom našli tyto objekty? v souhvězdí Hada 10. b) Jak se jmenuje mlhovina, do které patří? Orlí mlhovina Jméno: 5 / 10 Identifikátor:

6 C Mise k Vestě (celkem max. 23 bodů) Zemská vesmírná agentura se rozhodla vypravit misi k Marsu a k planetce jménem Vesta, která se nachází v hlavním pásu planetek (její velká poloosa je a Vesta = 2,36 au). a) Vyslaná družice má trysky pouze pro urychlování a zpomalování, takže nemůže měnit směr letu. Přesto však ze Země poletí po spirále, jak to je zakresleno na obrázku 1. Vysvětli, proč je její trajektorie zakřivená a proč nepoletí přímočaře. Na družici, stejně jako na Zemi, působí gravitace od Slunce, kvůli které bude dráha zakřivená. Obrázek 1: Oběžné dráhy Země, Marsu a Vesty, silnou čarou je vyznačena trajektorie družice. Údaj v závorkách značí celkovou uplynulou dobu letu. Jméno: 6 / 10 Identifikátor:

7 b) Ve skutečnosti komplikovanou spirálovitou trajektorii družice ve sluneční soustavě si můžeme velmi zjednodušeně představit jako tři spojené půlkružnice (Obrázek 1, označené I, II a III). S touto znalostí vypočítej a doplň hodnoty do Tabulky 1 zaokrouhli je na zadaný počet desetinných míst a zapiš v uvedených jednotkách. úsek délka úseku v au (2 desetinná průměrná rychlost v km/s místa) (1 desetinné místo) I 3,96 26,6 II 4,78 24,2 III 6,09 21,4 Tabulka 1: Údaje o misi. Z tabulek víme: 1 au = 1, km, a Mars = 1,52 au; ze zadání: a Vesta = 2,36 au Úsek I: Poloměr kružnice je R 1 = 1 + a Mars = 1,26 au, 2 uražená vzdálenost je d 1 = πr 1 = 3,96 au. Doba letu je T 1 = 258 d = 2, s, z toho je rychlost v 1 = d 1 T 1 = Úsek II: Poloměr kružnice je 3,96 au 2, s = 3,96 1, km 2, s R 2 = a Mars = 1,52 au, = 26,6 km/s. uražená vzdálenost je d 2 = πr 2 = 4,78 au. Doba letu je T 2 = ( ) d = 342 d = 2, s, z toho je rychlost v 2 = d 2 T 2 = Úsek III: Poloměr kružnice je 4,78 au 2, s = 4,78 1, km 2, s R 3 = a Mars + a Vesta 2 = 1,94 au, = 24,2 km/s. uražená vzdálenost je d 3 = πr 3 = 6,09 au. Doba letu je T 3 = ( ) d = 493 d = 4, s, z toho je rychlost v 3 = d 3 T 3 = 6,09 au 4, s = 6,09 1, km 4, s = 21,4 km/s. Jméno: 7 / 10 Identifikátor:

8 D Západ Slunce (celkem max. 13 bodů) V důsledku druhého Keplerova zákona je pohyb pravého (tzn. námi pozorovaného) Slunce na obloze nerovnoměrný, délka pravého slunečního dne se během roku mění. Proto si lidé zavedli střední sluneční den, který má přesně 24 hodin. a) Spočítej, jaký úhel opíše Slunce na obloze za jednu střední sluneční hodinu. Výsledek zaokrouhli na celé stupně. 24 hod , tedy Slunce urazí za hodinu 15. b) Nautický soumrak končí, pokud střed slunečního kotouče klesne 12 stupňů pod obzor. Nakresli schéma západu Slunce v severní zeměpisné šířce 50. V něm vyznač obzor a trajektorii zapadajícího Slunce (pro jednoduchost uvažuj, že jde o přímku), dále polohu Slunce na konci nautického soumraku a také hodnoty 12 a 50. c) Za jak dlouho po západu Slunce skončí nautický soumrak v severní zeměpisné šířce 50? Za západ Slunce pro jednoduchost považuj okamžik, kdy pod obzorem zmizí střed slunečního kotouče, a zanedbej atmosférickou refrakci. Čas uved ve středních slunečních hodinách a zaokrouhli na jedno desetinné místo. Nápověda: Příklad lze řešit pouze se znalostí rovinné geometrie. Spočítáme velikost přepony x ve stupních x = vydělíme 15 a dostaneme čas t = 1,2 hod. 12 = 18,7, cos 50 Jméno: 8 / 10 Identifikátor:

9 E Rozruch kolem Europy (celkem max. 15 bodů) Jedním z nejzajímavějších těles sluneční soustavy je bezesporu ledový měsíc Europa s poloměrem R = km. Představme si flotilu kosmických plavidel, která umístíme na oběžnou dráhu okolo Europy. Družice Alfa má za úkol pořizovat podrobné fotografie povrchu, obíhá proto velmi nízko ve výšce h α = 50 km s periodou oběhu T α = 120 min. Družice Beta ve větší vzdálenosti zkoumá magnetické pole Europy. Od povrchu je proto vzdálena mnohem dále, h β = km. Komunikační družice Gama krouží nejvýše, protože musí přeposílat data mezi Zemí a ostatními družicemi. Europu oběhne za dvakrát delší dobu než družice Beta. Nápověda: Při řešení použij 3. Keplerův zákon. a) Jak dlouho trvá jeden oběh družice Gama? Výsledek uved zaokrouhlený na desítky minut. Z 3. Keplerova zákona víme, že T 2 α a 3 α = T 2 β a 3 β = T 2 γ a 3 γ = C. Konstantu C budeme vyjadřovat v min 2 /km 3 a spočítáme ji z družice Alfa, protože u ní jako u jediné známe výšku (resp. velkou poloosu) i periodu. a α = R + h α = km C = T α 2 = 1202 min2 = 3,206 a α km 3 Dále víme, že T γ = 2T β, a známe velkou poloosu družice Beta a β = R + h β = km. Odtud C = T 2 β a 3 β = T 2 γ 4a 3 β T γ = 2 Ca 3 β = 2 3, min 680 min b) Jak vysoko družice Gama obíhá? Výsledek uved zaokrouhlený na stovky kilometrů. Dosadíme do 3. Keplerova zákona: a γ = 3 T 2 γ C = km 5200 km 3, Po odečtení poloměru Europy dostaneme výšku h γ = 3600 km. Jméno: 9 / 10 Identifikátor:

10 F Padající hvězda (celkem max. 5 bodů) Planetka vstoupila do zemské atmosféry v době měsíčního úplňku ve výšce h 0 = 100 km nad povrchem. S vodorovnou rovinou svírala její trajektorie úhel α = 10. Od tohoto okamžiku byla intenzivně brzděna a zahřívána. Celou dobu se pohybovala po přímce. Poté, co atmosférou uletěla vzdálenost d = 480 km, explodovala. a) V jaké výšce nad povrchem došlo k explozi? Zakřivení zemského povrchu zanedbejte a výsledek uved na celé kilometry. Spočítáme nejdříve výšku, kterou planetka během letu atmosférou ztratila. Využijeme pravoúhlý trojúhelník s přeponou dlouhou d a obsahující vnitřní úhel o velikosti α = 10. Zajímá nás délka protilehlé odvěsny, která je h = d sin α 83 km. Výška nad povrchem je potom h 0 h 17 km. b) Pod místem exploze byla právě půlnoc. Pozorovaná hvězdná velikost meteoru byla m = 9,7 mag. Byl meteor nejjasnějším objektem na obloze? Zdůvodni. Ne, během půlnoci byl na obloze vidět úplněk s pozorovanou hvězdnou velikostí přibližně 13 mag, byl tedy jasnější než meteor. Jméno: 10 / 10 Identifikátor: