Vraag 23
In figuur 1 is af te lezen dat 3 periodes 35,2 dagen duren (zie afbeelding hieronder). Een periode duurt dus35,2 / 3 = 11,733 dagen
Afgerond is dit een periode van 12 dagen.
Vraag 24
Het zwaartepunt van twee massa's bevindt zich altijd tussen het midden van de twee massa's in. Afbeeldingen II en IV vallen dus af. Het zwaartepunt zal altijd meer aan de kant van de zware massa liggen dan aan de kant van de lichtere massa. Dit is alleen zo bij afbeelding I en het juist antwoord is dus A.Vraag 25
De valversnelling (g) op een planeet of ster of ander hemellichaam is gelijk aan de zwaartekracht (=gravitatiekracht) die een massa van 1 kg op het oppervlak van het hemellichaam ondervindt. Voor de gravitatiekracht tussen twee massa's geldtFg = G·m·M / r2
Fg grootte gravitatiekracht (N)
G = gravitatieconstante (BINAS tabel 7)
m = massa 1 (kg)
M = massa 2 (kg)
r = afstand (m)
Op het oppervlak van Proxima B bevindt de massa van 1 kg zich op een afstand gelijk aan de straal van Proxima b van het zwaartepunt van Proxima b. De straal en de massa vinden we in de tabel in de opgave. Met de gegevens van de aarde (BINAS tabel 31) vinden we
r = 1,2 · 6,371·106 = 7,6452·106 m
M = 1,3 · 5,972·1024 = 7,7636·1024 kg
We vullen in
G = 6,67382·10-11 Nm2kg-2
m = 1,000 kg
M = 7,7636·1024 kg
r = 7,6452·106
en vinden dan
Fg = 8,86464 N
Dit betekent een zwaartekrachtsversnelling van 8,86464 m·s-2. Wanneer we dit vergelijken met de zwaartekrachtsversnelling op aarde (gaarde = 9,81 m·s-2) vinden we
gProxima b = 8,86464 / 9,81 = 0,9036 · gaarde
Afgerond is de zwaartekrachtsversnelling op Proxima b is dus 0,90 keer zo groot als die op aarde.
Vraag 26
- In de tabel in de opgave staat dat de oppervlaktetemperatuur van Proxima Centauri 3042 K is. De oppervlakte temperatuur van de zon is 5780 K (zie BINAS tabel 32B). De zon is dus een stuk warmer dan Proxima Centauri. Volgens de wet van Wien geldt
λmax = kW / T
λmax = golflengte met max. straling (m)
kW = constante van Wien
T = temperatuur (K)
Hieruit volgt dan bij een hogere temperatuur de golflengte waarbij de meeste straling wordt uitgezonden kleiner is en dat de plaats van de piek van het intensiteitsdiagram naar links verschuift. De piek van de zon zal dus meer naar links liggen in het diagram dan de piek van Proxima Centauri. Dit betekent:
Figuur 4: Zon
Figuur 5: Proxima Centauri - Binnen het zichtbare gedeelte van het spectrum (grijze balkje in figuur 5) is het rode gedeelte veel sterker dan de andere kleuren. Proxima Centauri is dus rood van kleur.
Vraag 27
15 % van de lichtsnelheid komt neer op een snelheid van (de lichtsnelheid vinden we in BINAS tabel 7)v = 0,15 · 2,9979·108 = 4,4969·107 m/s
De afstand tot Proxima Centauri is 4,22 lichtjaar. Dit is gelijk aan (zie BINAS tabel 5 voor de omrekenfactor)
r = 4,22 · 9,461·1015 = 3,9925·1016 m
Met vgem = s/t kunnen we uitrekenen hoe lang het onbemande ruimteschip er over zou doen
t = s/v
t = 3,9925·1016 / 4,4969·107 = 8,8783·108 s
Dit is gelijk aan afgerond 28 jaar.
Andere manier is aan de hand van de betekenis van het begrip lichtjaar. Dit is de afstand die licht in één jaar tijd aflegt. Over 4,22 lichtjaar doet licht dus 4,22 jaar. Als je met 15% van de lichtsnelheid reist doe je hier 6,6667 keer zo lang over (1 / 0,15). Dit is 6,6667·4,22 = 28 jaar.
