Для определения эффективной температуры звёзд используют закон Стефана—Больцмана, согласно которому $P = \sigma S T^4$, где $P$ — мощность излучения звезды (в Вт), $\sigma = 5,7 \cdot 10^{-8} \, \frac{\text{Вт}}{\text{м}^2 \cdot \text{К}^4}$ — постоянная, $S$ — площадь поверхности звезды (в $\text{м}^2$), а $T$ — температура (в кельвинах). Известно, что площадь поверхности некоторой звезды равна $\frac{1}{2401} \cdot 10^{22} \, \text{м}^2$, а мощность её излучения равна $5,7 \cdot 10^{26} \, \text{Вт}$. Найдите температуру этой звезды. Ответ дайте в Кельвинах.
Выразим температуру $T$ из формулы закона Стефана—Больцмана:[NEWLINE] $P = \sigma S T^4|:\sigma S$ $T^4 = \frac{P}{\sigma S}|\sqrt[4]{}$[NEWLINE] $T = \sqrt[4]{\frac{P}{\sigma S}}$[NEWLINE] \(\)[NEWLINE] Подставим известные значения в формулу:[NEWLINE] $$T = \sqrt[4]{\frac{5{,}7 \cdot 10^{26}}{5{,}7 \cdot 10^{-8} \cdot \left(\frac{1}{2401} \cdot 10^{22}\right)}}$$[NEWLINE] $$T = \sqrt[4]{\frac{10^{26}}{10^{-8} \cdot \frac{1}{2401} \cdot 10^{22}}}$$[NEWLINE] $$T = \sqrt[4]{2401 \cdot \frac{10^{26}}{10^{-8} \cdot 10^{22}}}$$[NEWLINE] $$T = \sqrt[4]{2401 \cdot \frac{10^{26}}{10^{14}}}$$[NEWLINE] $$T = \sqrt[4]{2401 \cdot 10^{12}}$$[NEWLINE] \(\)[NEWLINE] Заметим, что $2401 = 7^4$ (так как $7^2 = 49$ и $49^2 = 2401$).[NEWLINE] А корень из $10^{12}$ равен $10^{12/4} = 10^3 = 1000$.[NEWLINE] \(\)[NEWLINE] $$T = \sqrt[4]{7^4} \cdot \sqrt[4]{10^{12}}$$[NEWLINE] $$T = 7 \cdot 1000$$[NEWLINE] $$T = 7000$$
Задание 10, (№843 в банке заданий)
Для определения эффективной температуры звёзд используют закон Стефана—Больцмана, согласно которому P = \sigma S T^4 , где P — мощность излучения звезды (в Вт), \sigma = 5,7 \cdot 10^{-8} \, \frac{\text{Вт}}{\text{м}^2 \cdot \text{К}^4} — постоянная, S — площадь поверхности звезды (в \text{м}^2 ), а T — температура (в кельвинах). Известно, что площадь поверхности некоторой звезды равна \frac{1}{2401} \cdot 10^{22} \, \text{м}^2 , а мощность её излучения равна 5,7 \cdot 10^{26} \, \text{Вт} . Найдите температуру этой звезды. Ответ дайте в Кельвинах.

Решение:

Выразим температуру T из формулы закона Стефана—Больцмана:
P = \sigma S T^4|:\sigma S T^4 = \frac{P}{\sigma S}|\sqrt[4]{}
T = \sqrt[4]{\frac{P}{\sigma S}}
Подставим известные значения в формулу:
T = \sqrt[4]{\frac{5{,}7 \cdot 10^{26}}{5{,}7 \cdot 10^{-8} \cdot \left(\frac{1}{2401} \cdot 10^{22}\right)}}
T = \sqrt[4]{\frac{10^{26}}{10^{-8} \cdot \frac{1}{2401} \cdot 10^{22}}}
T = \sqrt[4]{2401 \cdot \frac{10^{26}}{10^{-8} \cdot 10^{22}}}
T = \sqrt[4]{2401 \cdot \frac{10^{26}}{10^{14}}}
T = \sqrt[4]{2401 \cdot 10^{12}}
Заметим, что 2401 = 7^4 (так как 7^2 = 49 и 49^2 = 2401 ).
А корень из 10^{12} равен 10^{12/4} = 10^3 = 1000 .
T = \sqrt[4]{7^4} \cdot \sqrt[4]{10^{12}}
T = 7 \cdot 1000
T = 7000

Ответ: 7000

Готовитесь к ЕГЭ по математике (профиль)?
Свежие варианты, разборы и лайфхаки каждый день

Вступить в Telegram-канал

Если в решении есть ошибка или у вас есть другое, более красивое решение, напишите сюда t.me/brunoxgod или по email: playmeek@gmail.com