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
Prosím o pomoc s postupem k výpočtu úlohy z astronomie:
Jak dlouho bude kolabovat bílý trpaslík, který překročí Chandrasekharovu mez. Původní průměr hvězdy je 15000 km, velikost po kolapsu je zanedbatelná.
Měl by se použít III. Keplerův zákon...
Děkuji za jakoukoliv pomoc.
Offline
Před přesunem vlákna jsem k tomu napsal:
Je to nějaké divné. Bílý trpaslík při překročení Chandrasekharovy meze vybuchuje jako supernova Ia a to je typ procesu, který se řeší počítačovými simulacemi.
Použití KZ mi přijde zcela mimo, protože by sice teoreticky mohlo vést k nějakým výsledkům v rovině kolmé k ose rotace, ale hmotě trpaslíka přeci nic nebrání, aby v jiných směrech postupovala jinak.
Ale můžu se mýlit a je v tom nějaký fígl, případně zadání předpokládá nějaké důležité okolnosti zde nenapsané, které pak takový způsob řešení umožní.
Taky je otázka, co si autor zadání představuje pod "velikost kolapsu je zanedbatelná"?
Po přesunu přibylo do větičky o velikosti slovo "po", čímž to začalo dávat smysl. Takže předpokládám, že zkolabuje a pak bouchne.
A ten kolaps by snad měl probíhat volným pádem. Ale jak na něj aplikovat 3. KZ, to zatím fakt netuším. Jestli je to úloha z toho astronomického kursu, tak prosím o případné sdělení řešení, až ho tam řeknou. Taky jsem tam chtěl, ale časově to nejde.
Offline
Dobrý den, předpokládám, že 3. KZ by v tomto případě mohl být využit za předpokladu elipsy s výstředností e=1 (v takovém případě se jedná o úsečku-vzdálenost povrchu bílého trpaslíka od jeho středu. Polovina doby oběhu takovéto elipsy by měla odpovídat době pádu do centra.
Offline
↑ triCkyL:
Existuje jednoduchý "trik", jak k podobnému výpočtu využít 3.KZ, a to sice napsat si ho ve tvaru
a pak si volný pád tělesa na centrum představit jako velmi velmi protáhlou elipsu, pro kterou z tohoto zákona snadno spočítáš periodu oběhu - která má zase nějaký vztah k době toho pádu. (Písmeno r ve vztahu výše označuje hlavní poloosu elipsy, takže vše je v pořádku.)
Tohle se dá snadno použít například k výpočtu doby, za jakou by Země spadla na Slunce, kdyby se zastavila atd. Ve tvém případě ovšem zůstává pár otázek otevřených:
1. Budou jednotlivé vrstvy trpaslíka kolabovat stejně rychle?
2. Jde na otázku 1 odpovědět bez znalosti radiálního profilu hustoty?
3. Pokud je odpověď na otázku 2 záporná, jaký profil hustoty má smysl předpokládat?
4. Jak je celý tento výpočet oprávněný (předpoklad volného pádu, který začne najednou, zanedbání velikosti hvězdy "po kolapsu", předpoklad, že jednotlivé vrstvy padají nezávisle na sobě, nerelativistický výpočet)?
Netvrdím, že na všechny tyto otázky znám odpověď, byť něco spočítat umím a o zbytku si něco myslím. Nejsem každopádně odborník na astrofyziku. I tak ti ale tahle rada třeba pomůže.
Offline
↑ LukasM:Ta rozpláclá elipsa mě taky napadla. Ale nevěděl jsem, jak do toho dostat hmotu tělesa.
Asi to bude něco podobného, jako běžné školní úlohy z fyziky, kde na konci svých rad často píšu něco jako "Praktická poznámka: Příklad je zcela nereálný, protože...".
Tady dokonce můžeme celkem oprávněně doufat, že na kurzu bude po předvedení řešení následovat nějaké povídání na téma, jak moc reálné jsou předpoklady takového výpočtu (což v případě těch školních úloh učitelé téměř určitě nedělají). Nebo to zatím nechají tak a pak někdy, až se budou bavit o supernovách, dojde na "Pamatujete na ten úkol z kolapsu trpaslíka? Tak ve skutečnosti je to poněkud složitěji a o tom bude dnešní díl"
Ale jen tak pro zajímavost, neví tu někdo, jaká je rychlost zvuku ve hmotě bílého trpaslíka?
Kdyby pádová rychlost byla o dost nižší, tak by to nakonec asi mohlo být i dost blízké k reálu: Někde uprostřed začne fázový přechod z jedné kapaliny na mnohem hustší kapalinu a směrem ven se bude šířit oblast, co tam padá. Tzn. okolí se náhle ocitne v pozici vody v kýblu, kterému zmizelo dno.
Offline