一道关于引力的物理题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/07 06:20:19
题目是这样的

若某星球的密度是地球的2倍,它表面的重力加速度与地球相同,则该星球质量是地球质量的多少倍?

请给出详细解答方法.谢拉个位

mg = GmM/R^2
g = GM/R^2

g = Gρ*4πR^3/3 / R^2 = 4πGρR/3

对于“某星球”,同样地,
g' = 4πGρ'R'/3

g' = g, ρ' = 2ρ,所以
g = 8πGρR'/3 = 4πGρR/3
R' = R/2

所以,该星球体积是地球的 1/8,而密度是 2 倍,所以其质量为地球的 1/4

引力=两物体质量的乘积*引力常数/两物体距离的平方

设该星球质量是地球质量的N倍

则该星球的体积是地球的N/2倍

半径=(N/2)^(1/3)

地球的质量/地球半径的平方=该星球的质量/该星球半径的平方

1=N/[(N/2)^(1/3)]^2
1=N/(N/2)^(2/3)
解出N就可以了

GM/r^2=GM地/R地^2 =〉M/r^2=M地/R地^2
某星球的密度是地球的2倍,则M/(4派r^3/3)=2*M地/(4派R地^3/3)
=〉M/r^3=2*M地/R地^3
所以1/r=2/R地,该星球半径为地球的1/2
所以其质量为地球的4倍