题目内容
【题目】某课外小组经长期观测,发现靠近某行星周围有众多卫星,且相对均匀地分布于行星周围,假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动,通过天文观测,测得离行星最近的一颗卫星的运动半径为R1,周期为T1,已知万有引力常量为G。求:
(1)行星的质量;
(2)若行星的半径为R,行星的第一宇宙速度大小;
(3)研究某一个离行星很远的该行星卫星时,可以把该行星的其它卫星与行星整体作为中心天体处理。现通过天文观测,发现离该行星很远处还有一颗卫星,其运动半径为R2,周期为T2,试估算靠近行星周围众多卫星的总质量。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)根据万有引力提供向心力得:
解得行星质量为:M=
(2)由
得第一宇宙速度为:
(3)因为行星周围的卫星分布均匀,研究很远的卫星可把其他卫星和行星整体作为中心天体,根据万有引力提供向心力得:
所以行星和其他卫星的总质量M总=
所以靠近该行星周围的众多卫星的总质量为:△M=
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