Видимое движение Солнца и Луны

1. В какую сторону (слева направо или справа налево) движется по небу Солнце, если стоять лицом к нему: а) в Северном; б) в Южном полушарии?
2. Как сориентироваться по Солнцу в полдень: а) в Северном; б) в Южном полушарии?
3. Астроном наблюдает суточное движение Солнца, находясь на Северном полярном круге. Что он увидит в день летнего солнцестояния (21–22 июня) и в день зимнего солнцестояния (21–22 декабря)?
4. Опишите суточное движение Солнца, наблюдаемое на географическом полюсе Земли в день весеннего (21 марта) и осеннего (23 сентября) равноденствия.
5. Какой максимальной высоты над горизонтом достигает Солнце для наблюдателя на полюсе? В какой день это происходит?
6. Когда наступают полярный день и полярная ночь на Южном полюсе?
7. В какие дни Солнце в средних широтах восходит точно на востоке и заходит точно на западе?
8. Чему равны максимальное и минимальное значения склонения Солнца?
9. В каком интервале изменяется в течение года высота Солнца в верхней кульминации при наблюдении из Москвы? Какова ее величина в дни весеннего и осеннего равноденствий?
10. На каких широтах эклиптика в течение суток может совпасть с математическим горизонтом? Где окажется в этот момент точка g?
11. На каких широтах эклиптика в течение суток может оказаться перпендикулярной математическому горизонту? Где окажется в этот момент точка g?
12. Сколько раз в году можно наблюдать прохождение Солнца через зенит: а) в Мехико; б) в Рио-де-Жанейро; в) в Каире?
13. В какие дни Солнце находится в зените для наблюдателя на экваторе? В какие дни Солнце в верхней кульминации имеет там наименьшую высоту? Объясните, почему на экваторе день всегда равен ночи.
14. Определите экваториальные координаты северного полюса эклиптики.
15. Вычислите, чему равна угловая величина суточного перемещения Солнца по эклиптике.
16. В каком интервале может изменяться высота Луны в верхней кульминации при наблюдении из Москвы?
17. На каких широтах Луна может наблюдаться в зените?
18. На вечернем небе виден узкий лунный серп. Какая это фаза? В какой стороне неба находится месяц?
19. На утреннем небе виден узкий лунный серп. Какая это фаза? В какой стороне неба находится месяц?
20. В какое время суток и в какой стороне неба видна Луна в первой четверти? В какое приблизительно время Луна в этой фазе заходит за горизонт?
21. В какое время суток происходят восход и заход Луны в полнолуние? Почему зимой полная Луна поднимается высоко над горизонтом, а летом — низко?
22. Луна взошла в полночь. Какая это фаза? В какой стороне неба Луна окажется к восходу Солнца?
23. Пользуясь тем, что скорости перемещения Луны и Солнца по небесной сфере относительно звезд равны соответственно 13,2° и 1° в сутки, получите длительности сидерического и синодического месяцев.
24. Сегодня Луна взошла в полночь. В котором часу она взойдет завтра?
25. Полное лунное затмение наблюдалось 1 марта. Когда произойдет очередное солнечное затмение?
26. Определите среднее, наибольшее и наименьшее значения углового диаметра Луны и Солнца (в минутах). Сделайте вывод о возможности наблюдения полных и кольцеобразных солнечных затмений. Какие затмения должны наблюдаться чаще: полные или кольцеобразные?
27. Определите среднее, наибольшее и наименьшее значения длины конуса лунной тени в фазе новолуния. Также сделайте вывод о возможности наблюдения полных и кольцеобразных солнечных затмений и об их сравнительной частоте. Для случая полного затмения оцените ширину полосы лунной тени на поверхности Земли.
28. С какого края начинается затмение Солнца? Оцените максимальное время, в течение которого может длиться солнечное затмение.
29. Вычислите среднюю длину конуса земной тени. Покажите, что Луна может войти в него полностью.
30. С какого края начинается затмение Луны? Оцените максимальное время, в течение которого может длиться лунное затмение: а) в полной фазе; б) вместе с частными фазами.
31. Одновременно ли для наблюдателей в разных местах Земли начинается и заканчивается: а) солнечное; б) лунное затмение?
32. Определите угловую величину участка эклиптики вблизи узла лунной орбиты, в пределах которого должно находиться Солнце для возникновения в каком-либо месте Земли солнечного затмения. Обязательно ли произойдет затмение, если Солнце находится на этом участке? Объясните, почему в течение года на Земле происходит не менее двух, но не более пяти солнечных затмений.
33. Определите угловую величину участка траектории земной тени вблизи узла лунной орбиты, в пределах которого она должна находиться для возникновения лунного затмения. Обязательно ли произойдет затмение, если земная тень находится на этом участке? Объясните, почему в течение года может не произойти ни одного лунного затмения, а максимум — три.
34. Солнечные затмения на Земле происходят гораздо чаще лунных. Почему же тогда в каждом конкретном месте Земли солнечное затмение наблюдается намного реже, чем лунное?
35. (Российская олимпиада по астрономии — 1999, 10 класс) В Магадане (широта Магадана 60°) во время полнолуния Луна прошла верхнюю кульминацию на высоте 53,5°. Какого числа это произошло, если Луна находилась в одном из узлов своей орбиты?

Числовые данные