1 问一道高一物理题,关于万有引力的。

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/04 14:31:55
1 问一道高一物理题,关于万有引力的。
题目如下:许多恒星呈气态结构,并且有一定的自转,如果测得气态恒星的密度为ρ,试计算气态恒星的自转周期。
(小弟我万有引力这章没学好,请大哥大姐详细说明下,能举些同类例题就更加感谢了。不胜感激!)
可以再给几个同类型的示范吗?不一定问周期

为了解答这题,请先取出一张草稿纸,和我一起操作。我写得非常详细,但其实很简单,请耐心看下去。

其实一楼给的式子是对的,但我下面将演示它是怎么推出来的。

思路核心:
气态行星“边缘”的气体受的行星质心的万有引力,恰等于维持其自转需要的向心力。

即对于某一小块处在行星边缘的气体m,有

m*(v^2) / R == m*g,

其中g为该行星表面的重力加速度,约去m,代入v=wR(w为角速度,希腊字母不好打,用此代替),得

(w*R)^2 / R == g

再代入w=2*Pi/T,得

4*(Pi^2)*R / (T^2) == g

你也许知道万有引力计算中一个常用式子G*M=g*(R^2),它是由m*g=G*M/(R^2)(一个质量m的物体,按万有引力定律受力)推出来的,把它代入上式右侧,g即换成了G,M和R,

4*(Pi^2)*R / (T^2) == G*M / (R^2)

把上式整理成T的表达式,即

T == Sqrt( 4*(Pi^2)*(R^3) / (G*M) ),Sqrt(a)表示a的平方根

该引入字母ρ、消去M, R这两个中间量了,把M=(4/3)*Pi*(R^3)*ρ代入上式,整理化简即

T == Sqrt( 3*Pi/(ρ*G) )

即为答案。

利用公式ρ=3π/GT^2即可。

我是一名高中物理教师,现在也在上这章内容,不过现在很晚了,明天来给你解答