Константы на олимпиаде
Здравствуйте. Тут после сегодняшнего районного тура возник вопрос: а правда ли, что никакие константы не были даны на олимпиаде? Как радиус орбит Меркурия, Земли, Плутона, радиус меркурия? Мы их как-бы должны помнить наизусть? Или просто неувязка от школы, которая проводила олимпиаду?..
На той же олимпиаде по физике все константы даются. Даже не смотря на то, что они выводятся. А здесь они не выводятся не из каких соображений, кроме как друг из друга. (не зная массы Земли, радиуса и радиуса орбиты + всего прочего мы не сможем узнать все про Землю)
, где 
- номер планеты, конкретные значения 
и 
помнить не надо), или просто из общих соображений о размерах Солнечной системы. Радиус Меркурия также легко оценивается из общих соображений (с учетом того, что средняя плотность Меркурия, Венеры и Земли почти одинакова, а масса Меркурия должна быть существенно меньше массы Земли и больше массы Луны).
Собственно говоря, именно эти "скрытые" вопросы и делают задачу астрономической (а не чисто физической и при этом абсолютно тривиальной задачей про излучение точечного источника).
Что касается констант на олимпиаде по физике - да, олимпиада по астрономии устроена иначе. К числу особенностей астрономических олимпиад относится и необходимость промежуточных оценок недостающих данных, и сравнительно больший объем фактов, которые полезно знать, и многое другое (например, умение делать приближенные вычисления).
Причин тому много и основная - отличие астрономии (как науки) от физики. Например, в астрономии очень много различных конкретных объектов, описываемых большим числом параметров. Понимание связей между этими параметрами и умение с ними работать - важнейший элемент науки, и именно он (пусть и в самом простейшем виде) проявляется на олимпиаде.
Ясно, спасибо за ответ... Т.е. здесь на астрономии все задачи на оценку и на примерное значение)))
Просто было слишком много констант в задачах, а вот решить в общем виде их практически не составляло проблем. Видимо именно об этой тривиальности вы и говорили. Хоть бы G дали для 5-й задачи 11 класса)
Всё таки такие константы надо знать. Я согласен целиком и полностью с П.А.Тараканов. Ведь олимпиада создана для поднятия интереса, вот и узнаешь, и запомнишь того чего не знал.)
P.S. а ведь G нужно знать)))
Только те, кто предпринимает абсурдные попытки, смогут достичь невозможного.
Эйнштейн.
Да, получается олимпиады по физике и астрономии имеют разную цель) Физика - выявить физлогику и все такое, а астрономия, получается, поднять интерес. Астрономия как-то не развита совсем в Питере.. и, по-видимому, не только в Питере.
G может и надо, но ктож помнит эту степень.. -11 или -23...)) хорошо бы из g=MG/r^2 выводить, но кто ж помнит массу Земли.. В итоге пол часа мучений, принятие плотности за 3 воды, подсчет без калькулятора массы через объем и все такое...)
Да, кстати, а калькуляторы-то в связи с чем были запрещены?..
Не были запрещены. У нас не были.
Только те, кто предпринимает абсурдные попытки, смогут достичь невозможного.
Эйнштейн.
Да, запрещены. Даже если почему-то на районном туре это было не так, готовьтесь к тому, что на городских турах придется обходиться без них.
Под развитием астрономии я имел в виду то, что в школах ее проходят (если и проходят), для отмазки, что просто есть такой предмет. Чаще всего это один час в неделю, на котором просто не дать стоющего материала. И для меня это большое противоречие.. Я, также как Вы, считаю, что наука астрономия сейчас идет вперед семимильными шагами, но астрономов очень мало, и до университета ей нигде толково не учат. Странное несоответствие.. Олимпиада хоть как-то сглаживает его, участники *хотя бы* к олимпиаде начинают читать чего-нибудь умное по астрономии, да и просто ей интересоваться.
Насчет Меркурия и расстояний.. я все же сторонник точности, если уж расстояния до Меркурия, его радиус и все это - общеизвестно, то почему бы не посчитать как можно точнее ответ в задаче? А не изобретать велосипед (а бывает и хуже, палку-копалку...), и считать с погрешностью от 50% до 400%?..
Про G - ну приучили нас к хорошему на олимпиадах по физике, ну не требовал никто запоминания этих величин к сожалению =) Но на будущее учту, опять же)
А еще по поводу районного - у кого-то можно было и учебниками пользоваться... а это решение первой задачи заведомо и еще помощь в 3-ей, и это только по 11 классу. Но на районной олимпиаде так почти всегда, так что здесь надо привыкать... Все равно знающий - пройдет =)
Он не знал, что это невозможно. По-этому просто брал и делал.
Есть школы, но их в стране очень мало, где астрономия дается более-менее серьезно. Но есть кружки, в которых довольно серьезно учат, так что, если есть желание, заниматься астрономией можно и до университета. Но, совершенно правильно, одной из целей олимпиады как раз и является приобретение и углубление знаний по предмету.
Во второй задаче 11 класса совершенно бессмысленно "точно" считать, т.к. сама формулировка задачи предполагает оценочное решение (например слова "в среднем"). К тому же данные о планетах и их орбитах известны не точно, причем точность разная в зависимости от планеты. Как у Меркурия, так и у Плутона сильно (по сравнению с другими планетами) эксцентричные орбиты, что позволяет говорить о расстояниях до Солнца только в среднем, иначе надо уже выполнять весьма сложные расчеты, что находится за рамками олимпиадной задачи.
Что касается возможностей чем-то пользоваться, то на городских турах ее не будет, поэтому тот, кто не привыкнет к этому заранее, проиграет. :-)
С преподаванием астрономии в школах есть две вечных проблемы.
Первая - нехватка учителей. Так уж сложилось, что физиков (и просто физиков, и учителей физики) астрономии практически не учат, поэтому преподавать этот предмет как следует могут только те учителя-энтузиасты, которым не лень разбираться в нем самостоятельно.
Вторая - сложность самого предмета. За исключением самых общих сведений об устройстве Вселенной (которые, вообще говоря, должны попадать в курс природоведения или аналогичный), для изучения даже элементарной астрономии нужна подготовка по физике и математике, причем в основном по тем их разделам, которые изучаются в школе достаточно поздно. Ну а в 11 классе, особенно во втором полугодии, мало кто из школьников в состоянии изучать что-то новое.
Что касается учебников... Вообще-то пользоваться ими было категорически запрещено. Вы уверены, что ими в самом деле кто-то пользовался (ну, кроме варианта "списал из-под парты", это действительно могли просто не заметить)?
По поводу G, да, согласен, я там сглупил, пытаясь высчитать массу и все такое прочее, разницу на 12 порядков можно было оценить легко, но хотелось еще лишний раз проверить 11 или 12 степень. )) да и вообще это было как 'к примеру', просто по пути к решению тех или иных задач такой вопрос встает не раз, и времени обычно не хватит, чтобы прописать все.
По поводу учебников-калькуляторов-справочников. Это уже дело школ-устроителей олимпиады, к сожалению все не предусмотреть. Бывало, что учителя на тех или иных олимпиадах сами решали своим ученикам задачи))) Чесслово, бывало. Так что чтобы учителя везде запретили пользоваться учебниками... Будет говорить об очень хорошей организации районной олимпиады школами. У нас, к счастью (а может и нет =)))), было тихо и спокойно и все было запрещено.
А про вторую задачу - в среднем - я понял, как то, что надо взять средний радиус эллипса...)
Ну, в общем будем готовиться к городскому туру и читать астрономию.. Если на него конечно пройдем =)))
Он не знал, что это невозможно. По-этому просто брал и делал.
А у нас про то, что калькуляторы запрещены, сказали только в самом конце, когда все вычисления уже были сделаны. Исправлять времени уже не было... За это ведь не накажут баллами?
Цели у всех олимпиад одинаковые: повышение интереса к науке в целом и данной науке в частности, углубление знаний школьников по данному предмету, поддержка и профориентация одаренных школьников, ну и последнее (действительно, последнее по значимости) - отбор команды на последующие этапы олимпиады (см., например, положения об олимпиадах на http://anichkov.ru/). Олимпиада по астрономии ценна тем, что позволяет выявлять и развивать не только способности в области астрономии как таковой, но и в области физики, и математики. Даже на районном туре (по определению более простом и "стандартном", чем последующие) при решении задач хватало возможностей применения как астрономической, так и физической логики. (Приведенные выше оценки параметров Меркурия - это один из примеров логических рассуждений, не так ли?) Если все-таки не хватило, приходите на городской тур (надеюсь, пройдете :-)), там таких возможностей будет в избытке, надо только научиться их видеть.
Что касается гравитационнной постоянной, то она относится к фундаментальнейшим физическим постоянным (наряду со скоростью света, например), незнание которых участниками любых физических и астрономических олимпиад преполагаться даже не должно!!! Как правильно заметил Позитрон, G надо знать.
Запрет на использование калькуляторов направлен на развитие у участников навыков приближенных вычислений с разумной точностью. Навык этот очень полезен не только в научной деятельности, но и в "реальной" жизни, так что лишняя возможность попрактиковаться должна восприниматься с радостью! :-)
Кстати, что Вы подразумеваете под "развитием" астрономии? Если речь идет о школьном предмете, то какая-то доля правды есть в Ваших словах. Предмет есть в очень малом количестве школ и участников олимпиады меньше, чем по другим предметам. Но, правда, есть "элементы астрономии" в других школьных курсах, в СПб и других городах работает довольно много кружков и пр., ну и в некоторых школах таки есть астрономия. Количество же участников олимпиады по астрономии по отношению к количеству участников олимпиады по физике примерно соответствует отношению астрономов и физиков "в жизни" :-). На всероссийскую приезжает примерно половина регионов, есть Международная олимпиада (и не одна), так что не все так плохо! :-).
Надеюсь только, что Вы не имели в виду науку астрономию, которая сейчас развивается бешеными темпами во всем мире и, в том числе и у нас в стране (в Петербурге в частности). (Не надо думать, что раньше она не развивалась :-), темпы просто были чуть менее бешеные.)
Я бы не сказал, что "физлогики" на олимпиаде по физике больше, чем на олимпиаде по астрономии. В конце концов, обсуждаем мы пока что районный тур, который по определению должен быть очень простым (именно потому, что астрономия в школах систематически почти не изучается). Что касается гравитационной постоянной и получаса мучений - все правильно, так и должно было быть. 
В реальной работе (и в астрономии, и, кстати, в физике тоже) прикидки "проходимости" той или иной идеи надо делать часто и быстро, поэтому кое-что все-таки стоит помнить, чтобы работа не превращалась в непрерывное перелистывание справочников. Уже потом, в университете, школьная привычка к тому, что все константы всегда известны (и, кстати, еще одна - что они всегда даны в единицах СИ), из студентов обычно медленно и мучительно выбивается, поэтому лучше такими привычками просто не обзаводиться.
Кстати, неясно, с чем надо было мучиться полчаса. Поскольку требуется сделать выбор между числами, отличающимися на двенадцать порядков, то плотность Земли можно было оценить с точностью до порядка и принять ее равной плотности воды (а Вы, кстати, ошиблись менее чем в 2 раза, реальная средняя плотность 5.5 г/см3), Землю считать не шаром, а кубом, а ее диаметр (или длину ребра куба) принять равным 104 км. Для оценки G с точностью до одного порядка этого достаточно, никакой калькулятор при этом не нужен. Запрет калькуляторов отчасти связан с теми же константами. У современных калькуляторов большая память, а проверять отсутствие избыточных возможностей у калькуляторов всех участников затруднительно. Кроме этого, очень многие используют в качестве калькуляторов мобильные телефоны и отдельного калькулятора у них просто нет. Вторая причина - уже упоминавшиеся оценочно-вычислительные задачи (или элементы задач).