Vraag 4Superaarde?

Astronomen zijn voortdurend op zoek naar planeten bij andere sterren dan de zon. Deze zogenaamde exoplaneten zijn niet zichtbaar met een telescoop. Ze kunnen ontdekt worden door een tijd lang de lichtsterkte van een ster te meten. Als deze lichtsterkte niet constant is, dan kan dat veroorzaakt worde
Door het deels afdekken van het zichtbare oppervlak van de ster neemt de waargenomen lichtsterkte af. In figuur 3 is de gemeten lichtsterkte van de ster uitgezet tegen de tijd. Met behulp van deze figuur is de omlooptijd van de exoplaneet rond de ster te bepalen. In de figuur staan vier pijlen. figu
De oppervlakte van het cirkelvormige aanzicht van de ster is 6,487 ∙ 10 16 m 2 . Uit de diepte van het dal in de lichtsterkte-metingen blijkt dat 1,50% hiervan is afgedekt door het cirkelvormige aanzicht van de planeet. Hiermee konden astronomen berekenen dat de straal van deze planeet 2,76 keer zo
Om een exoplaneet te kunnen vergelijken met de aarde wordt onder andere de valversnelling g aan het oppervlak van die planeet bepaald. Deze valversnelling hangt af van de massa ( M ) en de straal ( r ) van de planeet.
Voer de volgende opdrachten uit: GM − Leid af dat geldt: g = 2 r − Bereken de grootte van g voor de planeet GJ1214b. Geef je antwoord in drie significante cijfers.

Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.

Hoe pak je dit aan?
  1. Bedenk welke krachten werken op een voorwerp dat aan het oppervlak van een planeet staat.
  2. Stel de zwaartekracht gelijk aan de gewichtskracht en schrijf daar een uitdrukking voor g uit.
  3. In de tekst en in figuur 2 staan massa en straal van GJ1214b vergeleken met de aarde, dus zet die waarden om naar getallen.
  4. Zoek in Binas de gravitatieconstante en de massa van de aarde op en reken daarmee uit.

Hier verliezen leerlingen punten

  • Schrijf de afleiding stap voor stap op, want zonder tussenstappen krijg je geen punten voor de afleiding.
  • Vergeet de eenheid niet bij je eindantwoord en rond af op drie significante cijfers.
  • Let bij het invullen op de vergelijking met de aarde, want een verkeerde verhouding levert een fout antwoord op.
Newtons gravitatiewetGewicht en zwaartekrachtAfleiden van een formuleSignificante cijfers

Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.

Hulp nodig?
De vraag als tekst

Astronomen zijn voortdurend op zoek naar planeten bij andere sterren dan de zon. Deze zogenaamde exoplaneten zijn niet zichtbaar met een telescoop. Ze kunnen ontdekt worden door een tijd lang de lichtsterkte van een ster te meten. Als deze lichtsterkte niet constant is, dan kan dat veroorzaakt worden door een exoplaneet die voor de ster langs beweegt en daarbij het licht van de ster gedeeltelijk tegenhoudt. Zie figuur 1. Deze figuur is niet op schaal. figuur 1 Zo is bij de ster met de naam GJ1214 een exoplaneet ontdekt die de naam GJ1214b heeft gekregen. Er zijn veel verschillende soorten exoplaneten. Astronomen proberen exoplaneten te ordenen op basis van een aantal kenmerken. Zo kan ingeschat worden of een exoplaneet op de aarde lijkt en of er misschien leven mogelijk is. In figuur 2 staan enkele gegevens van exoplaneet GJ1214b. figuur 2 Exoplaneet GJ1214b massa 6,50 ∙ M aarde straal 2,76 ∙ r aarde omlooptijd rond ster 37,92 uur De temperatuur aan het oppervlak van de ster is te bepalen door te meten aan het uitgezonden licht van de ster. Uit deze metingen blijkt dat de golflengte met de grootste intensiteit ( λ max ) ligt tussen 9,2 · 10 − 7 m en 9,9 · 10 − 7 m.

Door het deels afdekken van het zichtbare oppervlak van de ster neemt de waargenomen lichtsterkte af. In figuur 3 is de gemeten lichtsterkte van de ster uitgezet tegen de tijd. Met behulp van deze figuur is de omlooptijd van de exoplaneet rond de ster te bepalen. In de figuur staan vier pijlen. figuur 3

De oppervlakte van het cirkelvormige aanzicht van de ster is 6,487 ∙ 10 16 m 2 . Uit de diepte van het dal in de lichtsterkte-metingen blijkt dat 1,50% hiervan is afgedekt door het cirkelvormige aanzicht van de planeet. Hiermee konden astronomen berekenen dat de straal van deze planeet 2,76 keer zo groot is als de straal van de aarde ( r = 6,371 · 10 6 m ). aarde

Om een exoplaneet te kunnen vergelijken met de aarde wordt onder andere de valversnelling g aan het oppervlak van die planeet bepaald. Deze valversnelling hangt af van de massa ( M ) en de straal ( r ) van de planeet.

Voer de volgende opdrachten uit: GM − Leid af dat geldt: g = 2 r − Bereken de grootte van g voor de planeet GJ1214b. Geef je antwoord in drie significante cijfers.