astrofisica --- ano lectivo 1998/1999

ASTROFÍSICA --- ANO LECTIVO 1998/1999
Iª Frequência --- 24 de Abril
Duração 2h30  30 min (tolerância)
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Escreva o seu número, nome e curso de forma legível
Responde com clareza às questões, justificando tudo o que incluir
Todos os calculos necessários às respostas devem ser apresentados
 Só poderá abandonar a sala (incluindo no caso de pretender desistir) no final do tempo
 Não é permitido sair da sala durante o tempo de duração da prova
1. a) Descreva em detalhe o fenómeno das marés “vivas” e explique como o desnivel h máximo
(   90o ) das marés aumentará de cerca de 50% em relação às marés usuais.
b) Se a órbita lunar tivesse o dobro do raio que tem presentemente, qual seria a consequência no
efeito das marés produzida na Terra? E se a Terra não tivesse a Lua como satélite, qual seria a
consequência para as marés? Justifique as tuas respostas.
2. a) Descreva em detalhe o conceito de temperatura de escape, relativa a um componente quimico na
atmosfera de um planeta.
b) Usando uma tabela, determina a velocidade de escape para os satélites Titan e Hyperion de
Saturno. Tomando T=100 K para a temperatura dos satélites, que pode concluir sobre a
estabilidade do metano (CH4) nas atmosferas de Titan e Hyperion?
3. Utilizando a 2ª lei de Keppler determine a 3ª lei de Keppler, notando que A   a b ,
b2  a 2 1  e2 , L   GM a1  e2  , em função da massa de dois objectos orbitando em
torno do seu CM.
4. A que distância do Sol o planeta Mercúrio poderá ser quebrado pela influência de forças de maré
contra as suas forças de coesão? Como compara o valor obtido com a distância média de Mercúrio
ao Sol?
5. Suponha que um planeta com a mesma massa da Terra, localizado a 50 AU de uma estrela, é
localizado em outro sistema solar, onde ess estrela é semelhante ao Sol. Que pode prever acerca da
(i) da constituição do planeta e (ii) acerca do seu raio em comparação com o da Terra?
6. a) Descreva os conceitos de magnitude aparente, magnitude absoluta, e a sua relação com fluxo
radiativo e luminosidade estelar. Qual a sua importância para determinar a distância (em
unidade de parsec) a que estrelas se encontram do Sol?
b) Qual é a relevância das leis de Wien e Stefan-Boltzman em Astrofísica estelar?
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7. Escreva um pequeno ensaio (cerca de 1-2 páginas
de folha de teste) sobre o sistema solar. Em
particular descreva em detalhe (i) propriedades genéricas dos seus constituintes, (ii) implicações
para o modelo de formação e evolução, e (iii) processos fisicos conducentes às caracteristicas que
observamos.
Complementarmente, considere as Luas Io (n=1), Europa (n=2), Ganymede (n=3) e Callisto (n=4)
de Júpiter, que no conjunto podem ser interpretadas como um sistema solar em minaitura. Uma
versão actualizada da lei de Titus-Bodee, designada de formulação de Blagg-Richardson, tem a
forma de rn  r0 An , onde r0 e A são constantes. Utilizando então uma tabela represente
gráficamente a posição dos satélites acima na forma de log10 rn em função de n. Determine daí os
valores de r0 e A. Finalmente, usando os valores determinados de r0 e A compare as previsões da
formulação de Blagg-Richardson com os valores actuais, i.e., determine r r 
r
n
 ractual 
ractual .
Nota: Inclui uma introdução e conclusões/comentários finais
PERGUNTA
1.a)
1. b)
1. - Sub-total
2. a)
2. b)
2. - Sub-total
3.
4.
5.
6. a)
6. b)
6. - Sub-total
7.
COTAÇÃO
2 valores
1 valor
3 valores
1 valor
2 valores
3 valores
2 valores
2 valores
3 valores
2 valores
1 valor
3 valores
4 valores
TOTAL:
20 VALORES
2