FIS2001 - LISTA DE EXERCÍCIOS 7


Fonte de energia das estrelas e evolução estelar

  1. Sobre a fonte de energia das estrelas:

    1. Qual a fonte de energia das estrelas?

    2. Mostre que na fusão nuclear do H em He existe liberação de energia, (que percentagem da massa envolvida na reação é transformada em energia?)

  2. Sobre escalas de tempo evolutivo :

    1. O que é escala de tempo térmico? Escala de tempo nuclear?

    2. A massa da estrela Vega é 2 MSol, seu raio é 3 RSol, e sua luminosidade é 60 LSol. Quanto tempo Vega pode "viver" `as custas de sua energia nuclear? Quanto tempo ela pode "viver" `as custas de sua energia térmica?

  3. Sobre o Sol:

    1. Supondo que o Sol permanece na SP até consumir 10% de sua massa, calcule a energia total que o Sol tem para liberar enquanto estiver na SP. (MSol = 2 ×1030 kg.)

    2. Calcule o tempo de vida que o Sol permanece na SP, supondo que sua luminosidade durante essa etapa permanece constante, igual a 3,9 ×1026 J/s.

    3. Assuma que o Sol já converteu 5% de sua massa de H em He. Qual a idade do Sol, assumindo que sua luminosidade permaneceu constante em 3,9×1026 J/s.

  4. Assuma que uma estrela permanece 1010 anos na Sequência Principal, e queima nessa etapa 10% de seu hidrogênio. Então a estrela se expande em uma gigante vermelha, aumentando sua luminosidade por um fator de 100. Quanto tempo dura o estágio de gigante vermelha, assumindo que a energia é produzida apenas pela queima do hidrogênio restante?

  5. Usando a relação entre massa e luminosidade L µ M3:

    1. Qual o tempo de vida na sequência principal para uma estrela de 10 massas solares?

    2. Qual a massa (em massas solares) da estrela que está, agora, deixando a sequência principal, em um aglomerado que se formou há 400 milhões de anos atrás?

  6. Use a tabela com as 16 estrelas mais brilhantes para responder as questões abaixo:

    1. Cite as estrelas que estão na sequência principal e escreva suas magnitudes absolutas.

    2. Determine as luminosidades das estrelas em luminosidades solares.

    3. Use a relação massa-luminosidade para estimar as massas dessas estrelas em massas solares.

    4. Determine o tempo na seqüência principal para cada uma dessas estrelas.

  7. Calcule a densidade, a gravidade superficial e a velocidade de escape para:

    1. O sol (massa = 2 ×1030 kg e raio = 7 ×108 m).

    2. Uma anã branca com massa de 1 massa solar e raio de 10×103 km.

    3. Uma estrela de nêutrons com massa de 2 massas solares e raio de 30 km.

    4. Compare a densidade da estrela de nêutrons com a densidade de um nêutron com massa de 1,7 ×10-27 kg e raio de 10-15 m.

  8. Calcule o raio de Schwarzchild para:

    1. Um aglomerado de estrelas com 106 estrelas (assuma que todas as estrelas têm a massa do Sol).

    2. Uma estrela com massa de 3 massas solares.

    3. Um planeta com a massa da Terra.

    4. Um asteróide de massa igual a 2×1015 kg.

  9. Qual o tempo de vida na sequência principal e qual o destino final mais provável de estrelas com:

    1. 0,1 massa solar

    2. 1 massa solar

    3. 5 massas solares

    4. 10 massas solares

    5. 30 massas solares

  10. Qual seria a massa de uma estrela em um sistema binário, sabendo que a sua companheira, separada dela por 0,175 UA, tem uma massa de 20 massas solares, e tem um período orbital de 5 dias?



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On 27 Jan 2003, 16:31.