题目内容
【题目】在宇宙中,单独存在的恒星占少数,更多的恒星是以构成双星、三星甚至多星系统的形式存在,最多的是双星系统。通常两颗质量相差不大、相距较近的恒星,它们以两者连线上某一位置为中心分别做匀速圆周运动,这样的两颗恒星运行形式就构成了双星系统。若已知双星系统中两颗恒星的质量分别为m1和m2,相距为L,万有引力常量为G。求:
(1)该双星系统中两颗恒星运行的轨道半径分别为多大;
(2)该双星系统运行的角速度大小。
【答案】(1),;(2)ω=.
【解析】
(1) 设m1到中心O的距离为r1,m2到中心O的距离为r2,则由万有引力提供向心力有:
①
②
①②两式相除得:
又因为:
所以有:
(2) ①式消去m1,②式消去m2,相加得:
计算得出:.
答:(1)该双星系统中两颗星的轨道半径分别是,
(2)该双星系统的运行的角速度是.
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