Вопрос:

5. Звезда 83 Геркулеса находится от Солнца на расстоянии D = 100 пк, ее собственное движение составляет μ = 0,12". Какова тангенциальная скорость этой звезды? На рисунке 31 постройте векторы скоростей.

Ответ:

Решение:

Для решения этой задачи нам нужно найти тангенциальную скорость звезды. Нам дано расстояние до звезды и ее собственное движение.

  1. Переведём расстояние в метры: \( D = 100 \text{ пк} \). 1 парсек (пк) приблизительно равен \( 3.086 \times 10^{16} \) м. \( D = 100 \times 3.086 \times 10^{16} \text{ м} = 3.086 \times 10^{18} \text{ м} \).
  2. Переведём собственное движение в радианы в секунду: \( \mu = 0.12'' \) (угловых секунд в год). Сначала переведём угловые секунды в радианы: \( 1'' \approx 4.848 \times 10^{-6} \) радиан. \( \mu = 0.12 \times 4.848 \times 10^{-6} \text{ рад/год} \approx 5.818 \times 10^{-6} \text{ рад/год} \).
  3. Переведём годы в секунды: 1 год \( \approx 3.154 \times 10^7 \) секунд. \( \mu \approx \frac{5.818 \times 10^{-6} \text{ рад}}{3.154 \times 10^7 \text{ с}} \approx 1.845 \times 10^{-13} \text{ рад/с} \).
  4. Рассчитаем тангенциальную скорость: Тангенциальная скорость \( v_t \) равна произведению расстояния \( D \) на угловую скорость \( \mu \) (в радианах в секунду). \( v_t = D \times \mu \). \( v_t \approx (3.086 \times 10^{18} \text{ м}) \times (1.845 \times 10^{-13} \text{ рад/с}) \approx 5.691 \times 10^5 \text{ м/с} \).

Построение векторов скоростей:

На рисунке 31 (который не представлен здесь) нужно было бы построить:

  • Вектор положения Солнца (O) и вектор положения звезды (S).
  • Вектор скорости звезды относительно Солнца (vS/O). Этот вектор должен быть направлен по касательной к орбите звезды вокруг Солнца, если бы мы рассматривали ее как орбитальное движение. Поскольку здесь речь идет о собственном движении, вектор будет показывать направление движения звезды в пространстве относительно Солнца.
  • Вектор тангенциальной скорости (vt), перпендикулярный вектору положения (радиус-вектору) от Солнца к звезде.

Ответ: Тангенциальная скорость звезды составляет приблизительно \( 5.691 \times 10^5 \) м/с.