Stjärnmassor i dubbelstjärnesystem
Behöver hjälp med uppgift b. Hela uppgiften lyder så här:
Ett dubbelstjärnesystem består av två stjärnor A och B som gå i cirkelbanor runt ett gemensamt centrum S. Se figuren. Var och en av stjärnorna påverkas bara av gravitationskraften från den andra. Stjärnorna har samma omloppstid T = 7,75 dygn. Banhastigheterna är bestämda till va=56,3 km/s för A och vb=150,1 km/s för B.
a) Beräkna var och en av banradierna ra och rb.
Jag gjorde så här:
T = 669600 sva=56,3 ·103 m/svb =150,1·103 m/sF=mv2rF=m4π2rT2} v2r=4π2rT2 ⇒r=√v2T24π2ra=√v2aT24π2=√563002·66960024π2=6·109 mrb=√v2bT24π2=√1501002·66960024π2=16·109 m
vilket blev rätt.
b) Beräkna var och en av stjärnmassorna ma och mb. Jämför svaren med solmassan.
Svar från facit:
ma=10,2·1030 kg = 5,14 msolmb=3,83·1030 kg = 1,93 msol
Jag förstår inte riktigt hur man ska komma fram till svaren. Jag tänkte att man kunde använda sig av formlerna:
F=mv2rF=Gm1m2r2
Men jag vet inte riktigt hur jag ska få fram massorna. All hjälp uppskattas!
Du är på rätt väg. Använd de formlerna för att lösa ut ma och mb.
Kan man tänka att:
mava2ra=Gmambra2 ⇒mb=va2raG?
Nästan rätt, men vilket avstånd skall du ha i gravitationsformeln? Det skall vara avståndet från den ena stjärnan till den andra och och inte avståndet från en stjärna till centrumpunkten S.
Så mava2ra=Gmambr2där r = ra+rb
Vilket ger mb=va2(ra+rb)2Grama=vb2(ra+rb)2Grb