, Übungsaufgaben Blatt 11

25.-29. 01. 2016
Benjamin Brückner, Florian Ludwig,
Zuzana Slavkovská, Meiko Volknandt, Ashkan Zadeh
Dr. Mario Weigand
Übungen zur Einführung in die Astronomie I
Aufgabenblatt 11
1.
(a) Die scheinbare Größe des Krebsnebels beträgt 60 × 40 (gemessen 1992) und sein
Abstand näherungsweise 2 kpc. Berechnen Sie die tatsächliche Größe des Nebels.
(Ausdehnung in die Tiefe des Raumes kann vernachlässigt werden)
(b) Unter Verwendung der gemessenen Expansionsrate von 1 500 km/s und unter Vernachlässigung der Beschleunigung: Bestimmen Sie das Alter des Krebsnebels. Vergleichen Sie diesen Wert mit der seiner ersten Beobachtung.
Hinweis: Verwenden Sie den Mittelwert der in (a) berechneten Werte.
(c) Die Geschwindigkeit der Ausdehnung des Krebsnebels ist nicht konstant. Verwenden Sie einen einfachen Ansatz einer konstanten Beschleunigung um diese zu berechnen. Beachten Sie dazu, dass die ursprüngliche Differenz ∆ von berechnetem,
zu beobachtetem Alter 76 yr beträgt.
Woher könnte die nötige Energie für die Beschleunigung stammen?
2. Ein Galilei-Teleskop hat als Objektiv eine Sammellinse und als Okular eine Zersteuungslinse und sei so konstruiert, dass das Endbild am Nahpunkt des Auges entsteht; dieser
liege bei 25 cm. Die Brennweite des Objektivs betrage 100 cm und die des Okulars -5
cm.
(a) Der Gegenstand befinde sich 30 m vor dem Objektiv. Wie groß ist die Bildweite?
(b) Wie groß ist die Gegenstandsweite für das Okular, für die das Endbild am Nahpunkt
entsteht?
(c) Welchen Abstand haben die Linsen?
(d) Der Gegenstand sei 1,5 m hoch. Wie groß ist das Endbild?
3. Nehmen Sie an, ein kugelförmiges Staubkörnchen mit 100 nm Radius und einer Dichte
von 3 g/cm3 ist 1 AE von der Sonne entfernt.
(a) Berechnen Sie die Beschleunigung infolge des Strahlungsdrucks der Sonne. Nehmen Sie an, das Licht werde vollständig absorbiert.
(b) Bestimmen Sie die Beschleunigung infolge der Gravitation der Sonne.
4. Der sonnenähnliche Stern 51 Peg (Entfernung ca. 15 pc) wird von einem Planeten (≈ 0,5
MJupiter ) umkreist, dessen Bahnebene der Einfachheit halber senkrecht zur Sichtlinie stehe, und dessen maximaler Abstand von 51 Peg 0,052 AU beträgt. Welchen Durchmesser
müsste ein Teleskop bei λ = 500 nm haben, um dieses System auflösen zu können?
Bei Fragen oder Anregungen zu den Übungen kontaktieren Sie bitte:
Clemens Wolf ([email protected])
Stefan Fiebiger ([email protected])
1