Lição de casa da aula: Estrelas de Nêutrons Física

Nesta atividade, nós vamos praticar a determinar as propriedades composicionais e cinemáticas de estrelas de nêutrons.

Questão 1

Uma estrela de nêutrons tem uma massa de 1,97𝑚. Qual é a aceleração devido à gravidade da estrela de nêutrons em um raio de 1 ua da estrela de nêutrons? Use um valor de 1,99×10 kg para a massa do sol, 6,67×10 m3/kg⋅s2 para a constante gravitacional universal, e 1,50×10 m para o comprimento de 1 ua. Dê sua resposta para 3 algarismos significativos.

Questão 2

Qual das seguintes afirmações é a definição correta de um magnetar?

  • AUm magnetar é uma estrela de neutrões com um campo magnético extremamente poderoso.
  • BUm magnetar é uma estrela de neutrões com um linhas de campo magnético visíveis.
  • CUm magnetar é uma estrela de neutrões com apenas um polo magnético.
  • DUm campo magnético é um tipo de estrela de neutrões que consiste apenas em elementos ferromagnéticos.
  • EUm magnetar é uma estrela de neutrões com dezenas ou centenas de polos magnéticos.

Questão 3

Qual das seguintes afirmações é a definição correta de um pulsar?

  • AUm pulsar é uma estrela de neutrões em rotação que emite pequenas rajadas de ondas de rádio em intervalos regulares.
  • BUm pulsar é uma estrela de sequência principal que emite pequenas rajadas de ondas de rádio aleatoriamente.
  • CUm pulsar é uma anã branca que emite pequenas rajadas de ondas de rádio em intervalos regulares.
  • DUm pulsar é uma estrela de neutrões sem rotação que não emite pequenas rajadas de ondas de rádio em intervalos regulares.
  • EUm pulsar é um buraco negro em rotação que emite pequenas rajadas de ondas de rádio em intervalos regulares.

Questão 4

Uma estrela de neutrões tem um raio de 11,2 km e uma massa de 2,9𝑚. Assumindo que uma estrela de neutrões tem uma densidade uniforme, que volume da matéria da estrela de neutrões tem a mesma massa que o Monte Evereste? Utilize o valor de 1,99×10 kg para a massa do Sol e 1,50×10 kg para a massa aproximada do Monte Everest. Apresente a resposta com 3 algarismos significativos.

  • A1,53×10 m3
  • B3,65×10 m3
  • C4,44×10 m3
  • D1,06×10 m3
  • E5,54×10 m3

Questão 5

Uma estrela de nêutrons tem um raio de 10,0 km e uma massa de 2,40𝑚. Qual é a densidade média da estrela de nêutrons? Use um valor de 1,99×10kg para a massa do sol. Dê sua resposta para três algarismos significativos.

  • A1,99×10 kg/m3
  • B4,78×10 kg/m3
  • C1,14×10 kg/m3
  • D3,80×10 kg/m3
  • E4,75×10 kg/m3

Questão 6

Uma estrela de nêutrons tem uma massa de 1,81𝑚. Supondo que a gravidade newtoniana se aplique, em que raio da estrela de nêutrons a aceleração devida à gravidade da estrela seria igual à da superfície da Terra? Use um valor de 1,99×10 kg para a massa do sol, 6,67×10 m3/kg⋅s2 para a constante gravitacional universal, e 1,50×10 m para o comprimento de 1 ua. Dê a sua resposta para quatro casas decimais.

Questão 7

O gráfico mostra a intensidade das ondas de rádio recebidas de um pulsar ao longo do tempo.

Qual é o período de rotação do pulsar?

Questão 8

O gráfico mostra a intensidade das ondas de rádio recebidas de um pulsar contra o tempo.

Qual é o período de rotação do pulsar?

Quantas vezes o pulsar gira a cada segundo?

Questão 9

O gráfico mostra a intensidade das ondas de rádio recebidas de um pulsar em função do tempo. Qual é o período da rotação do pulsar?

Questão 10

O gráfico mostra o fluxo total recebido de um pulsar distante contra o tempo. O aumento médio de intensidade para cada pico é 5,2 nW/m2, e a largura média do pico é 2,6 ms.

Se o pulsar está a 250 anos-luz de distância, qual é a luminosidade total do pulsar devido ao efeito farol? Dê sua resposta em notação científica com duas casas decimais.

  • A3,66×10 W
  • B9,50×10 W
  • C4,42×10 W
  • D1,83×10 W
  • E1,41×10 W

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