Fysik

Pulsar

04. november 2013 af stargirl5 (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

En pulsar har rotationsperioden T=33ms, en masse M=3*10^30kg og radius R=10 km

a) Antag at pulsaren er en kugle med uniform massetæthed og bestem pulsarens inertimoment. (det har jeg gjort)

b) Pulsaren udstråler energi i forskellige former med en samlet effekt P=6*10^31 W. Hvor meget mindre er pulsarens periode Tf da efter et døgn?

Er usikker på spørgsmål b. Håber nogen kn hjælpe. Hilsen stargirl5.


Brugbart svar (0)

Svar #1
04. november 2013 af Jerslev (Slettet)

#0: Pulsaren indeholder rotationsenergi. Du kan ud fra effekten beregne, hvor stor en mængde rotationsenergi, der udstråles på et døgn. Herefter kan du beregne, hvor meget, der er tilbage og omregne dette til en periode.


Brugbart svar (0)

Svar #2
06. november 2013 af shafaifer (Slettet)

#1

Er 6*1031 W den mængde rotationsenergi, som kuglen udstråler pr. sekund? I så fald, hvordan findes effekten for rotationel energi så?


Brugbart svar (0)

Svar #3
06. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#2

Det antages, at al den udstrålede energi hidrører fra tab af rotationsenergi. Beregn, hvor meget energi der i alt udstråles i 1 døgn, og beregn så pulsarens rotationsenergi efter 1 døgn, og omregn dette via inertimomentet til en periode.


Brugbart svar (0)

Svar #4
06. november 2013 af shafaifer (Slettet)

#3 Tak, men når du skriver:

Beregn, hvor meget energi der i alt udstråles i 1 døgn, og beregn så pulsarens rotationsenergi efter 1 døgn.

Er det ikke en gentagelse når du har postuleret:

Det antages, at al den udstrålede energi hidrører fra tab af rotationsenergi.

I så fald vil jeg gøre følgende:

6*10^31 W * 60 * 60 * 24 = 5.12 * 1036 J.

Krot = ½ * I * w2

5.184 * 1036 J = ½ * 1.2 * 1034 * w^2

Her isoleres w som giver ved isolation:

29.3939 rad/døgn

Nu isoleres dt i:

w = dΘ/dt

29.3939 rad/døwn = 2π/t

t = 0.213758 s.


Brugbart svar (0)

Svar #5
06. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#4

Du skal beregne pulsarens rotationsenergi efter 1 døgn. Rotationsenergien ændres med 5,18·1036 J.


Brugbart svar (0)

Svar #6
06. november 2013 af shafaifer (Slettet)

#5

Hvis effekten for rotationsenergi er 6 * 1031 W, skal man gange dette tal med (3600 * 24) for at få energien udsendt på et døgn, er dette ikke rigtigt? I så fald, hvordan beregnes pulsarens rotationsenergi efter 1 døgn, for jeg er i tvivl, og ved det ikke.


Brugbart svar (0)

Svar #7
06. november 2013 af Andersen11 (Slettet)

#6

Pulsarens rotationsenergi er

Erot = (1/2)·I·ω12

hvor ω1 beregnes ud fra den opgivne rotationstid. Når man har beregnet ændringen i rotationsenergien efter 1 døgn, kan man beregne den nye rotationsenergi som Erot - ΔE , og man kan så regne tilbage og finde den nye rotationstid.


Brugbart svar (0)

Svar #8
06. november 2013 af shafaifer (Slettet)

#7

Tak for det.


Brugbart svar (0)

Svar #9
07. november 2013 af herlevif (Slettet)

Hvordan har I løst opg. a ) ?


Brugbart svar (0)

Svar #10
08. november 2013 af peter lind

Forskellen mellem de to energier er så små at man ikke bare kan regne energiforskellen ud og deraf finde den nye rotationsenergi. Med den regnenøjagtighed man har vil man få at de to energier er lige store. Man er derfor nød til at foretage nogle tilnærmede beregninger for eks. ved  at finde et udtryk for forskellen og så lave nogle tilnærmede beregninger for eks, ved at bruge en Taylorrækkeudvikling


Brugbart svar (0)

Svar #11
09. november 2013 af shafaifer (Slettet)

#9

Der bruges inertimomentet for en solid kugle, og så fås I = 1.2 * 1038 kg * m2.


Skriv et svar til: Pulsar

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.