Exemplo de prova

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TEMPO: DUAS HORAS E TRINTA MINUTOS (02h30m)
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
Prova de Introdução à Astronomia
2007-1
PRIMEIRO SEMESTRE
Para alunos de:
FSC5494
DATA: 28 maio 2007
HORA: 18:30 - 21:00
Perguntas: pode perguntar, mas as perguntas são públicas, isto é, não me
chame à sua mesa para perguntar.
Respostas: suas respostas devem ser lógicas e justificadas. Números e
fórmulas apenas não bastam. Escrevam a resposta das questões como se
estivessem explicando para algum colega que não veio à aula no dia que o
assunto foi explicado. Alguém com a mesma base que vocês mas que não
sabe sobre aquilo que estamos falando em especı́fico. Desenhos, gráficos, etc.
A prova será mais curta que isso, mais ou menos 4 questões, mas cada
questão aqui apresentada apresenta vários “sabores” da mesma coisa. Na
prova de verdade haverá um apenas.
1 Questão 1 - Geo ou Heliocêntrico
Aponte duas observações novas que foram possı́veis após a invenção do
telescópio e que foram importantes na aposentadoria da teoria geocêntrica.
Explique porque essas observações não podiam ser feitas sem telescópio.
Explique como essas observações podem ser interpretadas pela teoria
heliocêntrica e porque elas não podem ser interpretadas pela teoria
geocênctrica.
2 Questão 2 - Distâncias
Explique como funciona o “primeiro degrau na escada de distâncias
cosmológicas”, a paralaxe.
Faça um desenho mostrando como é. Explique como a paralaxe afeta
a posição de estrelas próximas com respeito às estrelas mais distantes.
Mostre como o efeito é diferente de acordo com a posição das estrelas
no céu (ilustre os casos extremos: as que estão no mesmo plano que a
órbita da Terra e as que estão a 90 graus desse plano).
3 Questão 3 - Movimentos
Faça um desenho mostrando as posições relativas do Sol, Lua e Terra
em cada uma das fases da Lua.
Faça um desenho da órbita da Terra e de Vênus (para ficar mais fácil
mantenha a Terra parada e ponha Vênus a girar ao redor do Sol) e
explique que fases Vênus deve apresentar à medida que gira ao redor
do Sol. Relacione cada uma dessas fases com o tamanho aparente de
Vênus (tamanho angular visto da Terra - não precisa calcular, mas é
fácil, o tamanho angular, bastam valores relativos, como: na posição 1
é grande, na 2 é médio, na 3 é pequeno.). Tudo desenhado com capricho
e com números que deixe a coisa clara para o leitor (eu).
Faça um desenho da órbita da Terra e de Marte. Enquanto a Terra
dá uma volta ao redor do Sol, Marte dá meia volta. No momento da
ultrapassagem (quando a Sol, Terra e Marte formam uma linha reta)
nós que olhamos daqui da Terra temos a impressão que Marte anda
em direção contrária ao resto do tempo. Explique isso através de seu
desenho (temos estas figuras nas notas de aula).
4 Questão 4 - Luz e Cor
Explique como podemos ter idéia da temperatura de um corpo sem que
coloquemos um termômetro nele.
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O “segundo degrau na escada de distâncias cosmológicas”. Explique
como podemos usar uma estrela de um tipo conhecido para determinar
sua distância.
Explique como podemos saber o raio de uma estrela se sabemos sua
temperatura e sua distância. (dica: basta usar L = 4πR2 σT 4 .
5 Questão 5 - Massas, Luminosidades, Diagrama HR
Como podemos obter a massa de uma estrela? É possı́vel obter a massa
de uma estrela isolada? E se soubermos que ela é igual (mesmo tipo espectral) a outra estrela que pertence a um sistema binário? Especifique
que lei fı́sica permite que tenhamos uma medida da massa da estrela.
Quais são os significados de cada um dos membros dessa equação.
Quando quatro núcleos de hidrogênia se fundem e formam um núcleo de
hélio algo desaparece. Esse algo que falta no final é o quê? E esse algo
vira o quê? Usando a equivalência massa energia calcule a quantidade
de energia produzida por uma dessas reações. Quantas dessas reações
são necessárias em cada segundo para podermos explicar a energia total
emitida pelo Sol através desse processo. Quantos átomos de hidrogênio
existem no Sol? (assuma que 73% da massa do Sol seja composta
de hidrogênio). Quanto tempo levaria para que todo esse hidrogênio
fosse convertido em hélio? (dados para essa questão serão fornecidos
na prova, agora é bom que vocês vasculhem nas web-notas de aula para
se exercitarem)
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haverá algo assim na prova de verdade:
Fórmulas:
m1 − m2 = −2.5 log(I1/I2)
usando P em anos, M em massas solares, r,a em unidades astronômicas
(M1 + M2 )P 2 = (r1 + r2 )3 = a3
centro de massa:
M1 r1 = M2 r2
1 unidade astronômica = distância Terra-Sol = 1.5e8 km
magnitude absoluta = magnitude que a estrela teria a 10pc de distância
L = 4πR2 σT 4
FINAL DA PROVA
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