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SOLUCIÓN DE EJERCICIOS

FÍSICA UNIVERSITARIA SEARS & ZEMANSKY 12 EDICIÓN

SOLUCIÓN PROBLEMA 9.98 FÍSICA SEARS ZEMANSKY

9.98 Estrellas de neutrones y restos de supernovas. La Nebulosa del Cangrejo es una nube de gas brillante de unos 10 años luz de diámetro, a una distancia aproximada de
6500 años luz de la Tierra (figura 9.39). Es el residuo de una estrella que sufrió una explosión supernova vista en la Tierra en 1054 D.C. Esta nebulosa libera energía a razón de aproximadamente 5 3 1031 W, unas 105 veces la energía radiada por el Sol. El origen de esa energía es la rotación rápida de una estrella de neutrones en el centro de la nebulosa. Este objeto gira una vez cada 0.0331 s, y este periodo aumenta 4.22 3 10213 s cada segundo que pasa. a) Si la rapidez con que la estrella de neutrones pierde energía es igual a la rapidez con que la nebulosa libera energía, calcule el momento de inercia de tal estrella. b) Las teorías sobre supernovas predicen que la estrella de neutrones de la Nebulosa del Cangrejo tiene una masa aproximadamente 1.4 veces mayor que la del Sol. Modelando la estrella de neutrones como esfera uniforme sólida, calcule su radio en kilómetros. c) ¿Qué rapidez lineal tiene un punto en el ecuador de esa estrella? Compare esto con la rapidez de la luz. d) Suponga que la estrella de neutrones es uniforme y calcule su densidad, comparándola con la de una roca ordinaria (3000 kg>m3) y la densidad de un núcleo atómico (aproximadamente 1017 kg>m3). Justifique la afirmación de que una estrella de neutrones es en esencia un núcleo atómico grande

 

Solución:

Solución 1: Canal

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