摘要:1.重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律.自由落体的特征是初速度为零.只受重力作用(物体的加速度为自由落体加速度g).

网址:http://m.1010jiajiao.com/timu_id_512316[举报]

410年前,意大利的比萨大学年轻教授伽利略通过落体实验发现了“自由落体定律”H=gt2/2①,同时伽利略还创立了加速度的概念,提出自由落体的速度满足关系式v=gt②。①②两式结合,即可得出mgH=mg2t2/2=mv2/2,即Ep=EK③。

后来人们由此得出了重力势能EP(今天所说的重力势能)转换为动能EK的规律。离如今的41年前,有人根据爱因斯坦的思想,用光子作“落体”,在塔上做竖直下“抛”实验,发现在重力场中运动着的光子同样遵循③。

(1)已知光子的质量m=EK/c2=hγ/c2,如果从高度为H的塔顶竖直向下发射的光子频率为γ0,那么当光子到达塔底时,其频率γ变为多少?在此过程中,光子的颜色是向红端移动还是向紫端移动?

(2)如果从质量为M、半径为R的天体表面沿径向向外辐射出频率为γ0的光子,那么该光子到达无穷远处时频率变为多少?(提示:以无穷远处为零势能点,质量为m的质点在上述天体表面的引力势能为EP=-GMm/R)

(3)如果定义上述天体由万有引力造成的光子频率的红移量,那么请写出天体质量与半径的比(M/R)跟引力红移(z)的关系式。

(4)已知太阳的引力红移z=2×10-6,半径为R;天狼星的伴星(一颗白矮星)的引力红移z=3×10-4,半径为R=0.0073R。求这颗星的密度是太阳密度的多少倍?(要求小数点后仅保留一位有效数字)。

查看习题详情和答案>>

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