- 原子核
- 共258题
科学家发现太空中的γ射线一般都是从很远的星体放射出来的,当γ射线爆发时,在数秒钟内所产生的能量相当于太阳在过去100亿年所产生的能量的总和的1 000倍左右,大致相当于将太阳的全部质量转变为能量的总和,科学家利用超级计算机对γ射线的状态进行了模拟,经模拟发γ射线爆发是起源于一个垂死的星球的“坍缩”过程,只有星球“坍缩” 时,才可以发出这么巨大的能量,已知太阳光照射到地球上大约需要8分20秒,由此来估算:在宇宙中,一次γ射线爆发所放出的能量。(万有引力常量G=6.67×10-11 N·m2·kg-2,1年时间约为3.15×107 s)
正确答案
解:r=ct=3×108×500 m=1.5×1011m
地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
太阳的质量为
γ射线爆发所发出的能量E=Mc2=2.0×1030×(3×108)2 J=1.8×1047 J
黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的______有关,并且辐射的能量是一份一份的,每一份的能量值叫做______.
正确答案
黑体辐射随着波长越短温度越高则辐射越强,所以黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关.
1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成,每一份称为能量子.
故答案为:温度,能量子.
1997年8月26日在日本举行的国际学术会议上,德国的研究组宣布了他们的研究成果,银河系的中心可能存在一个大黑洞,他们的根据是用口径为3.5 m的天文望远镜对猎户座中位于银河系中心附近的星系进行近6年的观测所得到的数据,他们发现距银河系中心约60亿千米的星系正以2 000 km/s的速度围绕银河系中心旋转,根据上面数据,试在经典力学范围内(见提示),通过计算确认,如果银河系中心确实存在黑洞的话,其最大半径是多少?(最后结论保留一位有效数字,引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2)提示:
(1)黑洞是一个密度极大的天体,其表面引力是如此之强,以致包括光在内的所有物质都逃脱不了其引力的作用;
(2)计算中可采用拉普拉斯黑洞模型,即使黑洞表面的物质速度等于光速也逃脱不了引力的作用。
正确答案
解:设黑洞质量为M,由题中信息“银河系的中心可能存在一个大黑洞,距银河系中心约60亿千米的星体正以2 000 km/s的速度围绕银河系中心旋转”可以得到这样一个理想模型:质量为m的星体绕银河系中心做圆周运动,则,得
由拉普拉斯黑洞模型的信息得到:若质量为m'的物体能以光速在其表面环绕飞行,而不会离去,则,得
当物体速度v>c时,,得r'<r,所以r为最大半径
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