Sirius A (pilot vwo 2013-I-4)
Julia stelde deze vraag op 16 mei 2016 om 20:28.Hoi allemaal
Bij opdracht 19 van het pilot examen 2013 I voor het vwo, was er een opgave over de ster Sirius A:
https://www.hetcvte.nl/document/natuurkunde_pilot_vwo_2013_tv1_2
Waarom kan je bij die opgave niet gebruik maken van de formule I = Pbron / 4 x pi x r^2, eerst het vermogen P berekenen, en dan met behulp van het Herzsprung Russel diagram en de zonneconstante, de temperatuur berekenen? Ik kom er niet op uit.
Groetjes,
Julia
Reacties
Het HRD diagram helpt je ook niet echt - daar staan (in een brede band) alle sterren met een bepaalde lichtsterkte L tegen hun temperatuur uit. Daar kun je, als je Sirius als puntje in het diagram ziet, wel een L en T uithalen, maar eigenlijk is Sirius in het HRD geplaatst aan de hand van berekeningen van L (zoals de opgave vraagt) en de T (gemeten uit spectraalanalyse of, zoals onderstaand volgens de opgave, de wet van Stefan-Boltzmann).
Dus wat jij wil is een antwoord zoeken in iets wat met het antwoord al is opgebouwd...
De I = P/(4πr2) wordt in feite toegepast op Sirius met r als afstand tot de aarde. We weten de intensiteit hier, de I, de afstand r en dus kun je P berekenen. Daarnaast geldt de wet van Stefan-Boltzmann die vermogen koppelt aan temperatuur en oppervlak van de schijnende bol. De straal van Sirius is gegeven, het vermogen heb je berekend, dus de T kun je bepalen. Als dubbelcheck kun je ook nog het spectrum bekijken en via de wet van Wien kijken in welke golflengte de meeste energie wordt uitgestraald...
die eerste stap (I = Pbron / 4πr²) zetten de vragenmakers ook.
Verder snap ik niet hoe jij het Herzsprong-Russelldiagram gebruikt: want daaruit valt die temperatuur namelijk redelijk nauwkeurig af te lezen:

log T een tikje kleiner dan 4, dus T een tikje kleiner dan 10 000 K .
Kun je je aanpak wat gedetailleerder uitleggen?
Groet, Jan
Hoi Jan,
Mijn aanpak was:
I = P bron / 4 x pi x r^2
r = 8,141 x 10^16 meter (gegeven)
I = 1,141 x 10^-7
Daarmee kun je P bron uitrekenen (= L)
P bron was dan 1,37 x 10^-24 Watt.
Als je dat deelde door de zonneconstante, en daar dan het logaritme van neemt, kwam ik uit op een getal dat niet op de ''y-as'' staat van het Herzsprung-Russeldiagram, ik kon dus niet de logT aflezen. Dat was dus eigenlijk mijn aanpak, maar ik kon dus niet verder dan dat.
Julia plaatste:
Mijn aanpak was:
I = P bron / 4 x pi x r^2
r = 8,141 x 10^16 meter (gegeven)
I = 1,141 x 10^-7
Daarmee kun je P bron uitrekenen (= L)
P bron was dan 1,37 x 10^-24 Watt.
Want met 0,000 000 000 000 000 000 000 001 37 watt zou Sirius A nog onzichtbaar zijn als hij op je neus zat geplakt

het correctievoorschrift dat ik in je topicstart plakte doet exact hetzelfde als jij, maar vindt al 9,5·1027 W.
Verder is de zonneconstante het vermogen per vierkante meter dat we hier op aarde van de zon zouden ontvangen als de atmosfeer niet in de weg zat.
Met welke gedachte in het achterhoofd vergelijk jij dat met Pbron (=het vermogen van Sirius A aan het oppervlak van Sirius A)?
Waar je moet kijken hangt af van wat je wil weten?
Groet, Jan
R/Rzon = R/(6,9.108) m dus om de straal uit te drukken in aantallen malen de zonnestraal deel je door diens straal