Fysik

Universets densitet, hjælp?

24. april 2018 af Chee404 (Slettet) - Niveau: C-niveau

Hej, står med en øvelse fra min bog, hvor jeg er helt blank. Nogen her, der kan hjælpe mig på vej til at forstå, hvad jeg skal gøre?

Fra bogen:

I denne øvelse skal du regne på Universets denitet før i tiden. Vi går ud fra, at den samlede masse inden for et stor område af Universet ikke ændrer sig med tiden.

a) Gør rede for, at der må gælde: V1 × ρ1 = V1 × ρ1, hvor indeks 1 og 2 svarer til to forskellige tidspunkter.

b) Vis at, r1× ρ= r23 × ρ2, idet rumfanget for en kugle er givet ved V = 3/4 × π × r3
Universets gennemsnitlige densitet er i dag ca. ρ≡ 10-29 g/cm3og radius af det i dag observerbare univers er ca. r≡ 1028 cm.


Svar #1
24. april 2018 af Chee404 (Slettet)

Rettelse: V1 × ρ1 = V2 × ρ2


Brugbart svar (0)

Svar #2
25. april 2018 af swpply (Slettet)

a) Lad M1 betegne den samlede masse af et stort område (dette område kunne eks. være det synlige/observerbare univers) af universet med volumen V1 og densitet ρ1 til et givent tidspunkt. Lad ligeledes M2 betegne den samlede masse af det "samme" storre området af universet med volumen V2 og densitet ρ2 til et senere tidspunkt.

Da universet udvider sig gælder der selvfølgelig at V1 < V2.

Vi antager (iflg. opgave formuleringen) at den samlede masse af inden for dette store område er bevaret (altså uændret i tid). Dette svare til betignelsen M1 = M2.

Husk at der generalt gælder at M1 = V1 x ρ1 og tilsvarende M2 = V2 x ρ2. Hvorfor at ovenstående betingelse bliver
                                                                           V_1\rho_1 = V_2\rho_2.

Dette er altså intet andet en betingelsen om masse bevarelse i det store område af universet.

b) Identiteten følger som sagt af ovenstående relationen og formlen for volumenet af en kugle V = 3/4 x π x r3.
Du skal simpelthen indsætte dette på V's plads i V1 x ρ1 = Vx ρ2 og forkoret begge sider med en faktor 4/(3 x π).


Svar #3
25. april 2018 af Chee404 (Slettet)

Tror jeg forstår det nu.

Ang. opgave b, så reducerer jeg den bare til r1×  ρ1 =  r23 ×  ρ?


Brugbart svar (0)

Svar #4
25. april 2018 af swpply (Slettet)

Jeps, det er korrekt.


Svar #5
25. april 2018 af Chee404 (Slettet)

Tak for hjælpen, nu er den løst! :)


Skriv et svar til: Universets densitet, hjælp?

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.