Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 30. 12. 2022 08:07

janička
Příspěvky: 75
Reputace:   
 

Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

Dobrý den,
chtěla jsem poprosit o kontrolu výsledku :)

Složky A a B dvojhvězdy obíhají kolem společného těžiště (hmotného středu) po kružnicích o poloměrech rA = 1,8 AU, rB = 5,4 AU s oběžnou dobou 9,2 roku.
Vypočtěte hmotnost složek.
Vychází mi 0,045 a 0,023.
Jen nevím zda je to správně .
Předem moc děkuji za odpověď :)

Offline

 

#2 30. 12. 2022 10:46

check_drummer
Příspěvky: 4623
Reputace:   99 
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

↑ janička:
Ahoj, bylo by dobré abys sem napsala svůj postup.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#3 30. 12. 2022 13:32

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 4865
Reputace:   125 
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

A taky jednotky...

Offline

 

#4 30. 12. 2022 13:57

janička
Příspěvky: 75
Reputace:   
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

↑ MichalAld:

Zdravím, postupovala jsem takto, ale je pravda, že vůbec netuším, kde se pohybuji ...

rA = 1,8 AU
rB = 5,4 AU
T = 9,2 roku

M1 + M2 = [mathjax]r^{3}/T^{2}[/mathjax]
[mathjax]1,8^{3}/9,2^{2} = 0,068[/mathjax]

M1 + M2 = 0,068
M2 = 1/2 M1
M1 + 1/2 M1 = 0,068

M1 = 0,045

M2 = 0,023

Ale vůbec nevím, ty jednotky.

Offline

 

#5 30. 12. 2022 14:31

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 4865
Reputace:   125 
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

A ten vzorec jsi vzala kde? Protože neodpovídá ani rozměrově (kilogramy nemůžou vyjít jako dělení délky a času, musí tam být nějaká konstanta). Ale já nevím, co je tohle za vzorec...nikdy jsem takový neviděl.

A zpravidla se také musí dosazovat v základních jednotkách, tedy metrech, sekundách a kilogramech.

Offline

 

#6 30. 12. 2022 17:15 — Editoval misaH (30. 12. 2022 17:15)

misaH
Příspěvky: 13430
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

↑ MichalAld:

Ahoj.

Objavila som toto (sú tam náznaky):
https://www.priklady.eu/sk/fyzika/astrofyzika.alej

Offline

 

#7 30. 12. 2022 17:56

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 4865
Reputace:   125 
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

↑ misaH: Jo, to je dobrý, dík.

↑ janička: Takže on ten vzorec je trochu jinak, totiž

[mathjax]\frac{M_1 + m_1}{M_2 + m_2}\cdot (\frac{T_1}{T_2})^2 = (\frac{r_1}{r_2})^3[/mathjax]

M2 bude hmotnost našeho slunce a m2 hmotnost Země (nebo nula, Země je tak malá, že ji můžeme v klidu zanedbat), T2 oběžná perioda Země (1 rok, cca) a r2 vzdálenost Země-Slunce. Vzhledem k tomu, že ve vztahu jsou jen poměry veličin, tak je jedno, v jakých jednotkách se to tam dosadí, můžeš tam nechat roky, AU a M0.

Ale pořád získáme jen součet hmotnosti těch dvou hvězd, co tvoří dvojhvězdu. Pak se bude muset najít (nebo odvodit) vztah, který dá do poměru ty hmotnosti a vzdálenosti. Ještě připomínám, že to r1 bude rA+rB.

Offline

 

#8 31. 12. 2022 13:04 — Editoval zvedavec123 (31. 12. 2022 13:19) Příspěvek uživatele zvedavec123 byl skryt uživatelem MichalAld. Důvod: Irelevantní....

#9 31. 12. 2022 14:08 — Editoval Honzc (31. 12. 2022 16:18)

Honzc
Příspěvky: 4549
Reputace:   241 
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

↑ janička:
A co takhle:
[mathjax]M_{A}+M_{B}=\frac{(r_{A}+r_{B})^{3}}{T^{2}}[/mathjax]
[mathjax]\frac{r_{A}}{r_{B}}=\frac{M_{B}}{M_{A}}[/mathjax]
Pak
[mathjax]M_{A}=r_{B}\left( \frac{r_{A}+r_{B}}{T} \right)^{2}[/mathjax]         [mathjax](M_{SL})[/mathjax]
[mathjax]M_{B}=\frac{r_{A}}{r_{B}}M_{A}[/mathjax]                 [mathjax](M_{SL})[/mathjax]

Offline

 

#10 31. 12. 2022 19:24 — Editoval MichalAld (31. 12. 2022 19:25)

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 4865
Reputace:   125 
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

Honzc napsal(a):

↑ janička:
A co takhle:
[mathjax]M_{A}+M_{B}=\frac{(r_{A}+r_{B})^{3}}{T^{2}}[/mathjax]

Ale takovýto vzorec nemůže být přírodním zákonem, nevychází to ani rozměrově...hmotnost nemůže vyjít jako poměr délky a času, ani jako poměr libovolných jejich mocnin ... hmotnost je (v soustavě SI) základní jednotka, takže její rozměr musí vyjít v kilogramech.

Offline

 

#11 31. 12. 2022 20:11

Honzc
Příspěvky: 4549
Reputace:   241 
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

↑ MichalAld:
Vždyť ten můj první vzorec je jenom dosazení do tvého vzorce za M2=hm.sl.=1, hm.Země=0, r2=vzd.Země-Slunce=1AU a T2=oběž.doba Země=1rok. Hmotnosti pak vycházejí jako násobky hm.Slunce

Offline

 

#12 01. 01. 2023 11:49

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 4865
Reputace:   125 
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

↑ Honzc:
No já vím, ale nemělo by se to takto dělat, tím spíše by se to nemělo učit jiné.
"Slušně" napsaný vztah musí fungovat v jakýchkoliv jednotkách - jednotky jsou výmysl lidí, a né přírody, a naše předpověď by neměla záviset na tom, jaké jednotky používáme.

Mmch, tím vztahem [mathjax]\frac{r_{A}}{r_{B}}=\frac{M_{B}}{M_{A}}[/mathjax] jseš si jistý, nebo je to jen odhad?

Offline

 

#13 01. 01. 2023 11:54

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 4865
Reputace:   125 
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

Pak je tu ještě jedna věc, která je samozřejmě pro tenhle případ irelevantní, ale obecně - jak dlouhý je vlastně "rok" ? Protože ono existuje víc "roků", a to, co považujeme za rok my, obyčejní lidé - totiž tropický rok, není jeden oběh země kolem slunce.

Offline

 

#14 01. 01. 2023 21:36 — Editoval Jj (01. 01. 2023 21:39)

Jj
Příspěvky: 8756
Škola: VŠB, absolv. r. 1970
Pozice: Důchodce
Reputace:   599 
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

Hezký den.

Řekl bych, že (pokud jsem to dobře pochopil) odtud Článek 8.5.1
vyplývají  pro složky A a B dvojhvězdy s hmotnostmi [mathjax]M_A, M_B[/mathjax], obíhající kolem společného těžiště  po kružnicích o poloměrech  [mathjax]r_A, r_B[/mathjax] s oběžnou dobou T vztahy

[mathjax]\displaystyle \frac{r^3}{T^2}=\frac{\varkappa\cdot(M_A+M_B)}{4\pi^2}, \; 
\frac{r_A}{r_B}=\frac{M_B}{M_A}[/mathjax]


[mathjax]\displaystyle r=r_A+r_B, \;   \varkappa[/mathjax] = gravitační konstanta

Tu by to myslím (při vložení dat v  jednotkách SI) rozměrově vycházelo.


Pokud se tedy nemýlím.

Offline

 

#15 02. 01. 2023 10:52

janička
Příspěvky: 75
Reputace:   
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

↑ MichalAld:
Hezký den,
vzorec jsem našla v nějaké staré sbírce.

Děkuji všem , kteří jste se podíleli na pomoci, jdu se na to mrknout a propočítat to.
Problém je, že mi k té astrofyzice chybí pořádné základy, na přednášce jsme se motali pořád v historii astrofyziky a ten základ tam moc nebyl.

Ještě jednou velké díky všem :)

Offline

 

#16 02. 01. 2023 11:52

janička
Příspěvky: 75
Reputace:   
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

↑ Jj:

Ještě jednou opravdu moc velké díky, už mi to vyšlo, jednak jsem měla špatný vzorec a pak jsem měla guláš v jednotkách.

[mathjax]M_{A}[/mathjax] = 124,73106 hm. Sl.

[mathjax]M_{B}[/mathjax] = 41,57702 hm Sl.

Děěkuujii  všem  :) :) :)

Offline

 

#17 29. 01. 2023 16:54 — Editoval Luuuc (29. 01. 2023 17:59)

Luuuc
Zelenáč
Příspěvky: 1
Reputace:   
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

Zdravím,
můžu poprosit o postup k vyřešení tohoto příkladu? Protože mně to pořád vychází jinak...
M1 = 3,30735
M2 = 1,10245
Děkuji.

Offline

 

#18 30. 01. 2023 06:37 — Editoval Jj (30. 01. 2023 06:56)

Jj
Příspěvky: 8756
Škola: VŠB, absolv. r. 1970
Pozice: Důchodce
Reputace:   599 
 

Re: Astrofyzika - dvojhvězda hmotnost složek

↑ Luuuc:

Hezký den.

Teď jsem to spočítal a vychází mi to (v jednotkách hmotnosti Slunce) stejně jako Vám. Takže předpokládám, že to je správný výsledek (aspoň podle vztahu, který jsem převzal z čl. 8.5.1 v materiálu tady Odkaz).

Víc k tomu nedodám, v původním dotazu jsem se omezil  jen na přepis uvedených rovnic a dále jsem se výsledky uvedenými tazatelkou nezabýval.


Pokud se tedy nemýlím.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson