Определите гравитационный радиус для звезды масса которой равна 10 массам солнца
В общем случае сказать трудно — это зависит от задачи и от того, насколько сильно Вы «немного ошиблись» в вычислениях. Как правило, если задача достаточно сложная, то просто арифметическая ошибка означает снижение результата с 8 баллов (даваемых за полное решение) до 7.
Однако возможны варианты, когда баллов будет меньше:
1) Полученный ответ является очевидно нелепым. Например, если в 5-й задаче этой параллели при вычислении гравитационного радиуса ошибиться на порядок, то это сойдет за арифметическую ошибку. Но если участник получил (из-за ошибки при подсчете) величину гравитационного радиуса, заметно превышающую размеры типичной галактики, то это ему обойдется дороже.
2) Вычисления являются существенной частью задачи. На районном туре такое встречается редко, но вообще бывают задачи, где идея решения тривиальна, а сложность состоит в придумывании алгоритма вычисления результата с нужной точностью при приемлимых затратах времени.
Нестандартный путь — это хорошо. Нередко нестандартные решения оцениваются даже «дороже», чем стандартные (9 или 10 баллов вместо обычных 8 ). Другое дело, что «нестандартное решение» может на самом деле оказаться некорректным, обеспечивающим совпадение результата с правильным только вследствие некоторой случайности. Тогда, конечно, баллов будет меньше: 1-2 за «попадание» в ответ (если оно было) и еще 1-3 за более или менее разумные детали, если они были в решении.
Источник
§ 26. Нестационарные звёзды
1. Чем отличаются физические переменные звёзды от затменно-переменных звёзд?
Звёзды, меняющие свои физические характеристики в течение относительно короткого периода времени, называются нестационарными. В отличие от затменно-переменных звёзд физически переменные звёзды меняют свою светимость в ходе физических процессов, происходящих непосредственно в самих звёздах.
2. Какова причина пульсаций цефеид?
Пульсация происходит благодаря слою звезды, в котором частично ионизован гелий. Этот слой играет роль клапанного механизма, который задерживает часть излучения внутренних слоёв из-за непрозрачности наружных слоёв звезды. Нейтральный гелий непрозрачен к ультрафиолетовому излучению звезды, которое задерживается, нагревает и расширяет газ, вследствие чего ионизированный гелий делает слой снова прозрачным, увеличивая поток выходящего излучения. Это приводит к обратному процессу: охлаждению и сжатию. Гелий снова становится нейтральным, и весь процесс повторяется снова.
3. В чём состоит отличие новой звезды от сверхновой?
Вспышка новой не сопровождается внутренней перестройкой звезды и может повторяться неоднократно. Вспышка сверхновой свидетельствует о гибели звезды.
4. Определите среднюю плотность цефеиды, если её период пульсаций составляет 1,0 сут.
Период пульсация определяется по формуле:
Тогда найдём реднюю плотность:
$ρ = \left(\dfrac<0.12>
\right)^2=0.144$ средней плотности Солнца.
5. Как образовалась Крабовидная туманность?
В 1054 г. в созвездии Тельца была замечена звезда, которая казалась ярче Венеры. Вскоре обнаруженная звезда начала тускнеть, а затем и вовсе пропала из поля зрения. Сейчас в этом месте наблюдается туманность, которая напоминает плывущего краба, из-за чего и получила своё название — Крабовидная. Туманность расширяется — это может свидетельствовать о том, что Крабовидная туманность — остаток взрыва сверхновой 1054 г.
6. Каковы причины взрыва новых и сверхновых звёзд?
Новые звёзды вспыхивают из-за обмена вещества между компонентами тесных двойных пар, к которым принадлежат все бывшие новые звёзды. Звёзды могут вспыхивать повторно, такие звёзды называют повторными новыми.
Сверхновые звезды вспыхивают из-за схлопывания своего ядра в ходе проходящих в нём термоядерных реакций. Сначала водород превращается в гелий, затем гелий — в углерод и т.д. до образования ядер элементов группы железа (Fe, Ni, Co). Звезда начинает расслаиваться. При этом подобные химические процессы поглощают энергию светила, охлаждая и сжимая звезду. Это приводит к обрушению внутренних слоёв к центру звезды и термоядерному взрыву, который создаёт ударную волну. Все наружные слои с большой скоростью устремляются в разные стороны, что и создаёт вспышку.
7. Объясните механизм радиоизлучения пульсара.
Пульсары — это источники узконаправленного пульсирующего радиоизлучения, возникающего в результате взаимодействия плазмы с быстровращающейся сильно намагниченной нейтронной звездой.
8. Какой объект называют чёрной дырой? Какими свойствами обладает чёрная дыра?
«Чёрная дыра» — это область замкнутого пространства, в которой массивное тело создаёт такое гравитационное поле, что её ничто не может покинуть — ни частица, ни излучение.
Другим словами: гравитационное поле «чёрной дыры» настолько сильное, что даже свет не в состоянии его преодолеть.
9. Определите радиус Шварцшильда для Солнца.
Радиус Шварцшильда для Солнца определим по формуле:
где гравитационная постоянная $G = 6.67·10^ <-11>\frac<м^3><кг·с^2>,$ масса Солнца $M= 1.9885·10^<30>\, кг,$ скорость света $c=300\,000\,000\, м/с.$
Ответ: гравитационный радиус (радиус Шварцшильда) для Солнца равен 3 км.
Источник
Уроки онлайн по физике и астрономии
Учитель Чигарёв Д.Л.
Вопрос №1: Абсолютная звездная величина — видимая звездная величина, которую имела бы звезда, находясь от нас на расстоянии:
Варианты ответа:
— 1 пк
— 1000 пк
— 100 пк
— 10 пк
— 3,26 пк
Вопрос №2: Угол, под которым со звезды видна полуось земной орбиты, перпендикулярная направлению на звезду, называется:
Варианты ответа:
— горизонтальный параллакс
— суточный параллакс
— астрономическая единица
— годичный параллакс
— парсек
Вопрос №3: Какого цвета Солнце и схожие с ним по физическим характеристикам звезды?
Варианты ответа:
— голубоватого
— белого
— красного
— желтого
— коричневого
Вопрос №4: He разрешимые в телескоп тесные пары звезд, видимая звездная вели¬чина которых меняется вследствие периодически наступающих для земного наблюдателя затмений одного компонента системы другим, называются:
Варианты ответа:
— астрометрически-двойными звездами
— затменно-двойными звездами
— визуально-двойными звездами
— пульсарами
— спектрально-двойными звездами
Вопрос №5: Солнце на диаграмме «спектр-светимость» расположено на последовательности:
Варианты ответа:
— субгигантов
— главной
— сверхгигантов
— красных гигантов
— белых карликов
Вопрос №6: На диаграмме «спектр-светимость» большинство звезд расположено:
Варианты ответа:
— случайным образом по всей площади диаграммы
— на главной последовательности
— в верхней правой части диаграммы
— в верхней левой части диаграммы
— в правой нижней части диаграммы
Вопрос №7: По современным представлениям звезды образуются в результате:
Варианты ответа:
— столкновений звезд между собой
— распада сверхплотных тел
— сжатия вещества межзвездной среды
— вспышек сверхновых звезд
— распада звезд-сверхгигантов
Вопрос №8: Укажите правильную последовательность спектральных классов звезд:
Варианты ответа:
— А, В, F, G, К, L, О, М
— М, К, G, F, А, В, О, L
— О, В, A, F, G, К, М, L
— А, В, F, G, К, L, М, О
— О, В, A, F, L, М, К, G
Вопрос №9: Полная энергия, излучаемая звездой за 1 с, называется:
Варианты ответа:
— яркость
— эффективная температура
— абсолютная звездная величина
— цветовая температура
— светимость
Вопрос №10: К какому спектральному классу и подклассу принадлежит Солнце?
Варианты ответа:
— Ml
— G5
— В4
— G2
— A3
Вопрос №11: Если формула для вычисления расстояния r до звезды записана в виде r =1/п», где п» — годичный параллакс звезды, то расстояние получается:
Варианты ответа:
— в килопарсеках
— в километрах
— в световых годах
— в астрономических единицах
— в парсеках
Вопрос №12: Самую низкую температуру фотосферы имеют звезды:
Варианты ответа:
— красного цвета
— белого цвета
— голубого цвета
— коричневого цвета
— желтого цвета
Вопрос №13: Цветовая температура звезды вычисляется:
Варианты ответа:
— по закону Кирхгофа
— по закону смещения Вина
— по закону всемирного тяготения
— по закону Стефана—Больцмана
— по значению ее магнитного поля
Вопрос №14: Какую температуру имеют желтые звезды типа Солнца?
Варианты ответа:
—
Вопрос №15: Какой ученый впервые определил видимую звездную величину Солнца?
Варианты ответа:
— В. К. Цераский
— Д. Фабрициус
— С. Н. Блажко
— Н. Погсон
— В.Я.Струве
Вопрос №16: Разность между звездами в 5 звездных величин соответствует отношению создаваемых ими освещенностей:
Варианты ответа:
— в 25 раз
— в 2,512 раза
— в 5 раз
— в 100 раз
— в 10 раз
Вопрос №17: Время пребывания звезды на главной последовательности:
Варианты ответа:
— прямо пропорционально квадрату ее массы
— обратно пропорционально квадрату ее массы
— обратно пропорционально кубу ее массы
— обратно пропорционально ее массе
— прямо пропорционально ее массе
Вопрос №18: На диаграмме «спектр-светимость» белые карлики расположены:
Варианты ответа:
— в левой верхней части диаграммы
— в правой нижней части диаграммы
— в правой верхней части диаграммы
— в левой нижней части диаграммы
— на главной последовательности
Вопрос №19: Как называется источник узконаправленного пульсирующего радиоизлучения, возникающего в результате взаимодействия плазмы с быстровращающейся сильно намагниченной звездой?
Варианты ответа:
— квазар
— цефеида
— белый карлик
— черная дыра
— пульсар
Вопрос №20: На основе движения физических двойных звезд относительно друг друга определяют их:
Варианты ответа:
— температуру
— химический состав
— размеры
— массу
— светимость
Вопрос №21: Различия в спектрах звезд определяются главным образом:
Варианты ответа:
— расстоянием до них
— плотностью их атмосфер
— различиями химического состава их атмосфер
— массой звезд
— различиями температур их фотосфер
Вопрос №22: К какому спектральному классу принадлежат звезды, в спектре которых наблюдается максимальное количество линий нейтрального гелия?
Варианты ответа:
— В
— G
— F
— О
— А
Вопрос №23: Важнейшим параметром, определяющим эволюцию звезды в момент ее формирования, является:
Варианты ответа:
— плотность
— температура
— светимость
— масса
— химический состав
Вопрос №24: По формуле R = 215 р»/п» определяют линейные радиусы звезд, выраженные:
Варианты ответа:
— в радиусах Земли
— в парсеках
— в километрах
— в радиусах Солнца
— в астрономических единицах
Вопрос №25: Формирующаяся звезда в конце стадии сжатия представляет собой:
Варианты ответа:
— планетарную туманность
— голубой гигант
— белый карлик
— красный карлик
— красный гигант
Вопрос №26: Определите расстояние до звезды Толиман (а Центавра), имеющей годичный параллакс 0,746″.
Варианты ответа:
— 1,23 пк
— 1,52 пк
— 1,43 пк
— 1,34 пк
— 1,14 пк
Вопрос №27: Период пульсаций цефеид зависит от:
Варианты ответа:
— средней плотности их вещества
— массы
— расстояния до них
— амплитуды блеска
— размера
Вопрос №28: Внезапно увеличивающийся блеск новых звезд можно объяснить:
Варианты ответа:
— коллапсом массивного ядра звезды с последующим образованием нейтронной звезды
— взрывом вещества на поверхности белого карлика из системы тесных двойных звезд
— коллапсом массивного ядра звезды с последующим образованием расширяющейся туманности
— коллапсом массивного ядра звезды с последующим образованием черной дыры
— взрывом в результате столкновения звезд
Вопрос №29: Гравитационным радиусом называют:
Варианты ответа:
— радиус сферы тяготения нейтронной звезды
— критический радиус, до которого должна сжаться звезда, чтобы превратиться в черную дыру
— радиус планетной системы звезды, т. е. расстояние от звезды до внешней экзопланеты
— радиус сферы тяготения белого карлика
— радиус звезды-сверхгиганта
Вопрос №30: Химические элементы тяжелее элементов группы железа (Fe, Ni, Co) образуются:
Варианты ответа:
— при столкновении звезд
— внутри гигантских газопылевых облаков
— во время вспышек сверхновых звезд
— в недрах массивных звезд
— на поверхности нейтронных звезд
Вопрос №31: Во сколько раз освещенность Сириуса (а Большого Пса) больше освещенности Полярной звезды (а Малой Медведицы), если их видимые звездные величины соответственно равны -1 46т и 1,94m?
Варианты ответа:
— в 34 раза
— в 17 раз
— в 3,4 раза
— в 23 раза
— в 27 раз
Вопрос №32: Определите абсолютную звездную величину Беги (а Лиры), если ее видимая звездная величина равна 0,03m, а годичный параллакс 0,128″.
Варианты ответа:
— -0,24m
— 0,68m
— 0,57m
— 0,84m
— 1,16m
Вопрос №33: Определите светимость Полярной звезды, если ее абсолютная звездная величина равна -4,6m
Варианты ответа:
— 3800LО
— 1,2LO
— 1200LO
— 7600LO
— 5800LO
Вопрос №34: Известно, что светимость звезды равна 3,85• 1026 Вт, а ее радиус составляет 6,96 • 105 км. Определите эффективную температуру звезды.
Варианты ответа:
— 7340 К
— 6120 К
— 5670 К
— 3250 К
— 5780 К
Вопрос №35: Определите размер Проциона (а Малого Пса), если его угловой радиус, измеренный звездным интерферометром, оказался равным 0,00286″, а годичный параллакс этой звезды составляет 0,285″.
Варианты ответа:
— 1,74 RO
— 2,16RO
— 0,27RO
— 1,32RO
— 3,12RO
Вопрос №36: Определите время пребывания звезд на главной последовательности (время жизни), если их массы в массах Солнца равны соответственно 5 и 0,3.
Варианты ответа:
— 100 млн лет и 730 млрд лет
— 10 млрд лет и 37 млрд лет
— 40 млн лет и 10 млрд лет
— 1 млрд лет и 370 млн лет
— 80 млн лет и 370 млрд лет
Вопрос №37: Определите период пульсаций цефеиды, если средняя плотность ее вещества равна 5•10-2 кг/м3. (Средняя плотность вещества Солнца 1400 кг/м3.)
Варианты ответа:
— 16 сут
— 20 сут
— 10 сут
— 40 сут
— 4 сут
Вопрос №38: Определите абсолютную звездную величину цефеиды, если период изменения ее блеска равен 20 сут.
Варианты ответа:
— 2,17m
— -5,15m
— -2,17m
— -3,72m
— -4,52m
Вопрос №39: Определите массы каждого из компонентов двойной звезды, если сумма их масс равна 1,56 массы Солнца (МО), а звезды отстоят от центра масс на расстояниях, относящихся как 3:5.
Варианты ответа:
— 0,90 и 0,66 М0
— 0,76 и 0,80 М0
— 0,98 и 0,58 М0
— 0,78 и 0,78 М0
— 0,56 и 1,00 М0
Вопрос №40: Определите гравитационный радиус (радиус Шварцшильда) для звезды, масса которой равна 10 массам Солнца.
Варианты ответа:
— 10 км
— 3 км
— 20 км
— 30 км
— 1 км
Источник