高一物理万有引力的题目
答案:2 悬赏:30 手机版
解决时间 2021-05-08 02:16
- 提问者网友:沉默的哀伤
- 2021-05-07 22:13
2006年8月15日的国际天文学联合会上定义了行星的新标准,冥王星被排除在行星之外。另外,根据新标准,从理论上可分析出:如果地球和月亮还能继续从在几十亿年。月亮有可能成为行星。由于两者之间的潮汐力的作用,月亮与地球的距离每年增加3.75cm,地球和月亮的共同质心(地球和月亮作为独立双星系统相互环绕的中心)转移到地球之外,那时月亮就可能成为行星了。已知地球质量M=5.97乘10的24次方kg,地球半径R=6.37乘10的6次方m。月球的质量m=7.36乘10的22次方kg,月地中心距离L=3.84乘10的8次方m。按上述理论估算,月亮还需经过多少年才能成为行星??(结果保留2位小数)。
最佳答案
- 五星知识达人网友:往事隔山水
- 2021-05-07 22:48
1.根据“双星系统”的规律,证明双星“到它们质心的距离与质量”成反比。
设双星相互之间的万有引力是F,则:
F=m1*ω²*r1=m2*ω²*r2 显然:m1*r1=m2*r2
双星之间的距离:L=r1+r2
由上两式,r1=[m2/(m1+m2)]*L
取上式中m1为地球质量,m2为月球质量,L为月地距离,r1就是开始“地球中心”到“地月质心”的距离。
代入,解出:
r1=[m2/(m1+m2)]*L
=[7.36×10^22kg/(5.97×10^24kg+7.36×10^22kg)]×(3.84×10^8m)
≈4.676×10^6m(小于地球半径,质心在地球内)
每年月地距离增加3.75cm,就相当于地球到质心的距离增加了:(双星的质量不变,r1与L成正比)
Δr1=[m2/(m1+m2)]*ΔL
=[7.36×10^22kg/(5.97×10^24kg+7.36×10^22kg)]×(3.75×10^(-2)m)
≈4.57×10^(-4)m
后来,它们的质心移到“地球”表面处,就相当于质心移了距离R-r1,经历的时间:
T=(R-r1)/Δr1
≈(6.37×10^6m-4.676×10^6m)/[4.57×10^(-4)m/年]
≈3.7×10^9年=37×10^8年=37亿年
设双星相互之间的万有引力是F,则:
F=m1*ω²*r1=m2*ω²*r2 显然:m1*r1=m2*r2
双星之间的距离:L=r1+r2
由上两式,r1=[m2/(m1+m2)]*L
取上式中m1为地球质量,m2为月球质量,L为月地距离,r1就是开始“地球中心”到“地月质心”的距离。
代入,解出:
r1=[m2/(m1+m2)]*L
=[7.36×10^22kg/(5.97×10^24kg+7.36×10^22kg)]×(3.84×10^8m)
≈4.676×10^6m(小于地球半径,质心在地球内)
每年月地距离增加3.75cm,就相当于地球到质心的距离增加了:(双星的质量不变,r1与L成正比)
Δr1=[m2/(m1+m2)]*ΔL
=[7.36×10^22kg/(5.97×10^24kg+7.36×10^22kg)]×(3.75×10^(-2)m)
≈4.57×10^(-4)m
后来,它们的质心移到“地球”表面处,就相当于质心移了距离R-r1,经历的时间:
T=(R-r1)/Δr1
≈(6.37×10^6m-4.676×10^6m)/[4.57×10^(-4)m/年]
≈3.7×10^9年=37×10^8年=37亿年
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- 1楼网友:蕴藏春秋
- 2021-05-07 23:51
请问你知道成为行星的条件是什么吗?
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