astrofisica --- ano lectivo 1998/1999
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ASTROFÍSICA --- ANO LECTIVO 1998/1999 IIª Frequência --- 21 de Junho Duração 2h30 30 min (tolerância) 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. Que parametro na equação de Saha é mais importante em explicar os diferentes espectros entre duas estrelas, uma sendo uma Gigante e outra uma Anã, mas com mesmo tipo espectral G? Nota: 3 N i 1 A KT 2 ne exp X i / KT Ni 2. A estrela Sirius A tem T = 10,000 K, R 1.8R e magnitude absoluta M=1.4. Sirius B tem R 0.01R e M=11.5. Qual é o quociente das suas luminosidades? 3. Considera uma estrela com M 2 10 32 Kg e L 4 10 32 W . Por quanto tempo irá ela brilhar com esta luminosidade se for composta de Hidrogénio e todo Hidrogénio fôr convertido em Hélio via a cadeia de reacções p-p? Sugestões: (i) Note que 4 nucleos de Hidrogénio (i.e., protões) são utilizados em cada cadeia p-p para produzir um núcleo de Hélio (ii) Em cada cadeia p-p libertam-se 4.27 10 12 J 4. Descreve como a partir das curvas de rotação para a dinâmica de galáxias se conclui da existência de matéria escura. 5. Em cada uma das alíneas seguintes a)—c) indica (justificando de uma forma breve) qual das afirmações A—D é a correcta a) O núcleo do Sol contêm mais Hélio e menos Hidrogénio que a sua superficie porque A – O Hélio é mais pesado que o Hidrogénio e afunda-se para o centro do sol em assimilação quimica B – O Hélio condensa mais eficazmente a temperaturas elevadas C – Reacções termonucleares converteram a maior parte do Hidrogénio original no núcleo em Hélio D – O Hidrogénio foi transportado para a superficie pelo campo magnético solar 1 b) A contracção do núcleo de uma estrela durante a fase de Sequência Principal é causada por A – A conversão de H em He reduz o número de particulas no núcleo B – O He é mais pesado que H e exerce maior pressão gravitacional C – A taxa de combustão de H em He no núcleo decresce D – Efeito de convecção na fotoesfera c) Quanto mais massiva fõr uma estrela na Sequência Principal A – mais lenta é a evolução, dado haver mais material para combustão B – mais rápida é a evolução C – menos brilhante é a estrela D – menos luminosa é a estrela 6. Descreve os vários estágios de evolução de uma estrela com massa M 3M na Sequência Principal. 7. Escreva um pequeno ensaio (cerca de 1-2 páginas de folha de teste) sobre o facto que o Universo que habitamos se encontra em expansão. Nomeadamente, procura focar com algum detalhe (a) as evidências observacionais; (b) o suporte teórico e (c) assim como algumas consequências importantes. Em particular, mostra que no caso de um Universo em expansão, o factor de “redshift”, z, satisfaz a relação z H cd , onde H é o parâmetro de Hubble e d é a distãncia. Nota: Inclui uma introdução e conclusões/comentários finais PERGUNTA 1. 2. 3. 4. 5. a) 5. b) 5. c) 5. – Sub-total 6. 7. TOTAL: COTAÇÃO 2 valores 2 valores 3 valores 3 valores 1 valor 1 valor 1 valor 3 valores 3 valores 4 valores 20 VALORES 2
