Uma estrela gigante pulsante tem massa M = 5,00×10^30 kg e raio R = 5,00×10^10 m. Estime o período fundamental…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma estrela gigante pulsante tem massa M = 5,00×10^30 kg e raio R = 5,00×10^10 m. Estime o período fundamental de pulsação (tempo dinâmico) usando t_dyn ˜ v(R^3/(G·M)). Use G = 6,67×10^-11 N·m^2·kg^-2. Apresente t em segundos e em dias e comente o significado físico do resultado.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo: R^3 = (5,00×10^10 m)^3 = 1,25×10^32 m^3. G·M = 6,67×10^-11·5,00×10^30 = 3,335×10^20 N·m^2·kg^-1. Razão = 1,25×10^32 / 3,335×10^20 = 3,748×10^11 s^2. t_dyn = v(3,748×10^11) = 6,12×10^5 s ˜ 6,12×10^5 / (86400 s/dia) ˜ 7,09 dias. Interpretação: o tempo dinâmico (~7,1 dias) é a escala de tempo característica para oscilações radiais fundamentais; valores dessa ordem são compatíveis com períodos de cefeidas clássicas de período curto, indicando que a estrutura dinâmica da estrela permite pulsações observáveis nessa escala temporal.
Explicação
O cálculo do período fundamental de pulsação utiliza a relação entre o volume da estrela e a força gravitacional que atua sobre ela, resultando em um tempo dinâmico que representa a escala de tempo para suas oscilações. O valor obtido, aproximadamente 7,1 dias, é significativo pois se alinha com os períodos observados em estrelas cefeidas, que são conhecidas por suas pulsações regulares. Essa conexão sugere que a estrutura interna da estrela permite essas oscilações em um intervalo de tempo que pode ser medido e estudado.
Raio-X da questão
período de pulsação
avaliacao
lei da gravitação universal · cálculo de períodos
Revisar a lei da gravitação e o conceito de período em sistemas dinâmicos.
O aluno pode confundir as unidades de medida, apresentando o resultado em uma unidade incorreta, como dias ao invés de segundos.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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