Overal Natuurkunde 5e ed - Hoofdstuk 8 - Zonnestelsel en heelal oefentoetsen & antwoorden

Mogelijke antwoorden zijn: planeten, kometen, gasreuzen, meteorieten en meteoren.De baansnelheid wordt berekend met de formule: $v = \frac{2 \pi r}{T}$.De maan reflecteert het licht van de zon. Omdat de kleur iets zegt over de temperatuur van de ster. Hoe kouder, des te roder. Als een zware ster (minstens negen keer zo zwaar als de zon) aan het einde van zijn leven komt. Grootheid Symbool Eenheid Symbool (baan-)snelheid v meter per seconde m/s (baan-)straal r meter m omlooptijd T seconde s   EigenschapVan ster P het grootstVan ster Q het grootstVoor sterk P en Q gelijkbaanstraalXbaansnelheidXToelichting: De baanstraal van Q is het grootst omdat Q het grootste rondje maakt. De baansnelheid van Q is het grootst omdat Q een groter rondje aflegt dan P, maar in dezelfde tijd (want de omlooptijd van beide is gelijk).  Omdat de aardas niet loodrecht op het baanvlak staat.   De zon is op haar hoogste punt tussen deze tijden in. Het is totaal 15 uur en 38 minuten licht. Na 7 uur en 49 minuten na zonsopkomst heeft de zon de hoogste stand. Dat is dus om 13:37u.   1: Eerste kwartier. 2: Nieuwe maan. 3: Laatste kwartier.4: Volle maan.Tip: Je kunt het eerste en laatste kwartier uit elkaar houden door te bedenken hoe de maan er dan vanaf de aarde uitziet. Tijdens het eerste kwartier zie je de maan zo (bedenk dat je vanuit de afbeelding als het ware omhoog kijkt naar de maan toe als die op plek 1 staat): Tijdens het laatste kwartier zie je de maan juist in omgekeerde stand: Omdat bij volle maan de “nachtkant” van de aarde naar de maan toe is gekeerd. (In de afbeelding zie je dat je alleen vanaf de donkere kant van de aarde naar de maan kan kijken als die op plek 4 staat).  In de kern van een ster vindt kernfusie plaats. Daarbij worden waterstofatomen omgezet naar heliumatomen en energie (H → He + energie).De energie die hierbij vrijkomt wordt als licht uitgestraald. Als de waterstof in de kern van de zon op is, zwelt de zon op en wordt het een rode reus.Dan blaast de zon veel massa weg en blijft uiteindelijk een witte dwerg over. Gegeven: $v = 4,8 \cdot 10^4$ m/s$r = 0,39$ AE $= 0,39 \times 15,0 \cdot 10^7 = 5,85 \cdot 10^7 $ kilometer $= 5,85\cdot 10^10$ mFormule:$v = \frac{2 \pi r}{T}$ → $T = \frac{2 \pi r}{v}$Berekening:$T = \frac{ 2 \pi \times 5,85 \cdot 10^10}{4,8 \cdot 10^4} = 7,66 \cdot 10^7$ s$T = 7,66 \cdot 10^7 \ 60 \ 60 \ 24 = 88,6 $ dagenConclusie: De omlooptijd is 88,6 dagen. Het is zomer wanneer de aarde dichtbij de zon staat en de stralen minder schuin op het aardoppervlak neerkomen. Het noordelijk halfrond staat op een ander moment op deze manier richting de zon dan het zuidelijk halfrond.    Bij een zonsverduistering staat de maan tussen de aarde en de zon. De maan is kleiner dan de zon en de aarde, dus kan de maan nooit het hele gedeelte van de aarde in de schaduw zetten.    Eb zal het ongeveer 6 uur later zijn (24/4), dus rond 15:11    Gegeven: $r = 6,709 \cdot 10^8$ m$T = 3,551 $ dagen $= 3,551 \times 24 \times 3600 = 3,0681 \cdot 10^5$ sGevraagd: $v = ?$Formule: $v= \frac{2 \pi r}{T}$Berekening:  $v = \frac{2 \pi \times 6,709 \cdot 10^8}{3,0681 \cdot 10^5} = 1,374 \cdot 10^4$Conclusie: De baansnelheid is $1,374 \cdot 10^4$ m/s. Figuur II geeft de vervorming het beste weer. De zwaartekracht van Jupiter is namelijk het sterkste aan de kant van Europa die het dichtst bij de planeet staan (zijde a). Daardoor wordt zijde a een beetje naar de planeet toe getrokken.Aan de andere kant van Europa is de zwaartekracht juist het zwakst, dus die kant (zijde b) wordt minder sterk aangetrokken.Dit is een voorbeeld van getijden. (Het lijkt precies op eb en vloed op aarde).  Wanneer je met een satelliet kijkt, heb je geen last van de dampkring. In de dampkring kan straling geabsorbeerd worden of weerkaatst.    Betelgeuze is kouder dan Rigel.$600 \times 9,5 \cdot 10^{15}$ m $= 5,7 \cdot 10^{18}$ m  $= 5,7 \cdot 10^{15}$ km Als de planeet vanaf de aarde gezien vóór de ster langs komt, zal deze de ster gedeeltelijk afdekken. Er zal ons dan minder licht van de ster bereiken. Zo ontvang je eens per omlooptijd minder licht van de ster.De schommeling komt iedere keer dat de planeet vóór de ster langs draait. Dat gebeurt één keer per omlooptijd, dus de omlooptijd van de exoplaneet zal ook 11 dagen zijn.Dit heet de transitmethode. In de bewoonbare zone moet vloeibaar water aanwezig zijn. Dat betekent dat de planeet niet te dicht bij de ster mag staan (te heet) en ook niet te ver weg (te koud).