Uma estrela de nêutrons é o objeto astrofísico mais denso que conhecemos, em que uma massa maior que a massa do Sol ocupa uma região do espaço de apenas alguns quilômetros de raio. Essas estrelas realizam um movimento de rotação, emitindo uma grande quantidade de radiação eletromagnética a uma frequência bem definida. Quando detectamos uma estrela de nêutrons através desse feixe de radiação, damos o nome a esse objeto de Pulsar. Considere que um Pulsar foi detectado, e que o total de energia cinética relacionada com seu movimento de rotação equivale a 2 x 10^42 J. Notou-se que, após um ano, o Pulsar perdeu 0,1% de sua energia cinética, principalmente em forma de radiação eletromagnética. A potência irradiada pelo Pulsar vale (Se necessário, utilize a aproximação 1 ano ~ 3,6 x 10^7 s.)

Questão

Uma estrela de nêutrons é o objeto astrofísico mais denso que conhecemos, em que uma massa maior que a massa do Sol ocupa uma região do espaço de apenas alguns quilômetros de raio. Essas estrelas realizam um movimento de rotação, emitindo uma grande quantidade de radiação eletromagnética a uma frequência bem definida. Quando detectamos uma estrela de nêutrons através desse feixe de radiação, damos o nome a esse objeto de Pulsar. Considere que um Pulsar foi detectado, e que o total de energia cinética relacionada com seu movimento de rotação equivale a 2 x 10^42 J. Notou-se que, após um ano, o Pulsar perdeu 0,1% de sua energia cinética, principalmente em forma de radiação eletromagnética. A potência irradiada pelo Pulsar vale (Se necessário, utilize a aproximação 1 ano ~ 3,6 x 10^7 s.)

Alternativas

a) 7,2 10^46 W.

b) 2 10^39 W.

c) 5,6 10^31 W.

97%

d) 1,8 10^42 W.

Explicação

A potência média irradiada é a energia perdida por unidade de tempo:

  1. Energia cinética rotacional inicial:

Erot=2×1042 JE_{rot}=2\times 10^{42}\ \text{J}

  1. Fração de energia perdida em 1 ano:

0,1%=0,0010{,}1\% = 0{,}001

Logo, a energia perdida no intervalo de 1 ano é:

ΔE=0,0012×1042=2×1039 J\Delta E = 0{,}001\cdot 2\times 10^{42} = 2\times 10^{39}\ \text{J}

  1. Tempo correspondente a 1 ano (dado):

Δt3,6×107 s\Delta t \approx 3{,}6\times 10^{7}\ \text{s}

  1. Potência média irradiada:

P=ΔEΔt=2×10393,6×107P = \dfrac{\Delta E}{\Delta t} = \dfrac{2\times 10^{39}}{3{,}6\times 10^{7}}

P(23,6)×10320,56×1032=5,6×1031 WP \approx \left(\dfrac{2}{3{,}6}\right)\times 10^{32} \approx 0{,}56\times 10^{32} = 5{,}6\times 10^{31}\ \text{W}

Alternativa correta: (c).

Questões relacionadas

Ver últimas questões

Comece a estudar de forma inteligente hoje mesmo

Resolva questões de concursos e vestibulares com IA, gere simulados personalizados e domine os conteúdos que mais caem nas provas.

Cancele quando quiser.