题目内容

中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大.现有一中子星,观测到它的自转周期为T=1/30 s.该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定,不致因自转而瓦解?计算时星体可视为均匀球体.(万有引力常量G=6.67×10-11 N·m3/kg2

思路点拨:中子星的各个部分都绕其自转轴做匀速圆周运动,由F=mω2r知,其“赤道”表面处部分做匀速圆周运动所需向心力最大,因此,只要“赤道”表面处不发生瓦解,其他部分也一定不发生瓦解.对应的临界条件就是:中子星“赤道”表面处质点所受万有引力等于其所需要的向心力.

解析:设中子星的密度为ρ,质量为M,半径为R,自转角速度为ω,位于赤道处的小块物质质量为m,则有

GMm/R2=mω2R

ω=2π/T

M=πρR3

由以上各式得ρ=3π/GT2

代入数据解得ρ=1.27×1014 kg/m3.

答案:1.27×1014 kg/m3


练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网