题目内容

中子星是由密集的中子组成的星体,具有极大的密度.通过观察已知某中子星的自转角速度ω=60πrad/s,该中子星并没有因为自转而解体,根据这些事实人们可以推知中子星的密度.试写出中子星的密度最小值的表达式ρ=
3ω2
4Gπ
3ω2
4Gπ
分析:中子星并没有因为自转而解体,临界情况是中子星对表面的物体支持力为零,靠万有引力提供向心力,结合万有引力提供向心力求出中子星的质量,从而根据密度公式求出中子星的密度最小值.
解答:解:中子星因为自转没有解体,临界情况是赤道处物体的支持力为零,物体靠万有引力提供向心力,
根据G
Mm
R2
=mRω2
得,M=
R3ω2
G

则中子星的最小密度ρ=
M
V
=
R3ω2
G
R3
3
=
3ω2
4Gπ

故答案为:
3ω2
4Gπ
点评:解决本题的关键搞清中子星因自转不解体的临界情况,结合万有引力提供向心力进行求解.
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