Astro 3raEtapa Soluciones Completo 1

6to de Secundaria

1.
Banda
Longitud de onda (m)
Frecuencia (Hz)
Energía (J)
Rayos gamma
< 10 pm
> 30,0 EHz
> 20·10−15 J
Rayos X
< 10 nm
> 30,0 PHz
> 20·10−18 J
Ultravioleta extremo
< 200 nm
> 1,5 PHz
> 993·10−21 J
Ultravioleta cercano
< 380 nm
> 789 THz
> 523·10−21 J
Luz Visible
< 780 nm
> 384 THz
> 255·10−21 J
Infrarrojo cercano
< 2,5 µm
> 120 THz
> 79·10−21 J
Infrarrojo medio
< 50 µm
> 6,00THz
> 4·10−21 J
Infrarrojo lejano/submilimétrico
< 1 mm
> 300 GHz
> 200·10−24 J
Microondas
< 30 cm
> 1 GHz
> 2·10−24 J
Ultra Alta Frecuencia - Radio
< 1 m
> 300 MHz
> 19.8·10−26 J
Muy Alta Frecuencia - Radio
< 10 m
> 30 MHz
> 19.8·10−28 J
Onda Corta - Radio
< 180 m
> 1,7 MHz
> 11.22·10−28 J
Onda Media - Radio
< 650 m
> 650 kHz
> 42.9·10−29 J
Onda Larga - Radio
< 10 km
> 30 kHz
> 19.8·10−30 J
MuyBaja Frecuencia - Radio
> 10 km
< 30 kHz
< 19.8·10−30 J



d. las fronteras entre los conjuntos no están bien definidas entre los rayos X y la radiación UV por ejemplo, o los rayos X y la radiación gamma.

















2.
a.
ii. Rigel, por que es azul y en consecuencia tiene una longitud de onda más corta que el Rojo (Betelgeuse) lo que implica una mayor temperatura según la ley de Wien.

b.La ley del desplazamiento de Wien indica como el pico de la distribución de la longitud de onda se desplaza hacia longitudes de onda más cortas conforme aumenta la temperatura:λmaxT = kWien = 2.8977686 × 10-3 m, donde λmaxes la longitud de onda que alcanza el máximo de la curva: intensidad de la radiación de un cuerpo negro vs la longitud de onda y Tes la temperatura absoluta de la superficie delobjeto que emite la radiación:


Las longitudes de onda del rojo y del azul son respectivamente; 7 × 10-7 my4.5 × 10-7 m por lo tanto:
TBetelgeuse = 2.8977686 × 10-3 m K / 7 × 10-7 m = 4139.669 K
TRigel = 2.8977686 × 10-3 m K / 7 × 10-7 m = 6439.486 K






3.
a. R.- Usando el concepto de densidad, los datos sobre la masa del Sol y el radio de la Tierra dados en la hoja del examen en: ρ = M/ V = M / (4πR3/3), tendremos:






Cuanto más pequeña, la estrella enana blanca tiene una densidad más elevada.

b.
R.- La enana blanca más masiva tiene un tamaño mas pequeño que la enana blanca menos masiva que tiene un tamaño más grande y en consecuencia mayor área para emitir ondas electromagnéticas o luz.

4. R. Nota.- En realidad existe cierto tipo de radiación que si puede escapar deun agujero negro, la misma ha sido predicha por la mecánica cuántica y se la ha detectado en el caso de Cygnus X1.
a. ρ ≈ 6.177 × 1017 (MSol / M)2= ρAgua = 1000 kg/m3, entonces:
M =[(6.177 × 1017×(2×1030)2)/1000]1/2=4.97×1037 kg ≈ 25 ×106MSol
b. ρ ≈ 6.177 × 1017 (MSol / 4.5 × 106MSol)2= 6.177 × 1017 (1 / 4.5 × 106)2≈30504 kg/m3

5to de Secundaria

1.
Clase
Temperatura
Color
Masa*
Radio*Luminosidad*
%
O
> 33000
Azul
> 16
> 6.6
> 30000
0.00003
B
10000 a 33000
Blanco azulado
2.1 a 16
1.8 a 6.6
25 a 30000
0.13
A
7500 a 10000
Blanco
1.4 a 2.1
1.4 a 1.8
5 a 25
0.6
F
6000 a 7500
Blanco Amarillento
1.04 a 1.4
1.15 a 1.4
1.5 a 5
3
G
5200 a 6000
Amarillo
0.8 a 1.04
0.96 a 1.15
0.6 a 1.5
7.6
K
3700 a 5200
Naranja
0.45 a 0.8
0.7 a 0.96
0.08 a 0.6
12.1
M
< 3700
Rojo Naranja
< 0.45
< 0.7
< 0.0876.45
2.
R.-
a. Ea = L t = 3.846×1026J/s×1010 años 3.16×107 s/año = 1.2×1044 J
b. Eb = G MSol2 / RSol=
Eb = 6.673× 10-11m3/kg s2(1.989× 1030 kg)2/ 6.961× 108 m =3.8×1041 J
c. Ebes 1000 veces más pequeña que Eapor lo que la energía liberada tienen otros orígenes que la energía producida en la contracción o colapso gravitacional, estos orígenes son nucleares, procesos que suceden internamentedentro de cada estrella.
3.
R.- Cuando el periodo se mide en años y la distancia media de la Tierra al Sol DTS se mide en unidades astronómicas(UA), la 3ra ley de Kepler nos dice: P2 = D3TS. Usando mecánica de Newton, es posible expresarla como: P2 = 4 π2 D3TS / (G (m + M)). Asumiendo que m << M (la masa de la Tierra es mucho más pequeña que la masa del Sol) entonces m + M ≈ M, por lo tanto, M =...