题目内容

A、B两行星绕同一恒星在同一平面内做匀速圆周运动,运行方向相向,A的轨道半径为,B的轨道半径为,恒星质量为M,在某一时刻两行星相距最近.

试求:(1)再经过多长时间两行星距离又最近?

(2)再经过多长时间两行星距离最远?(已知恒星对行星的引力远大于行星间的引力,两行星的轨道半径)

答案:略
解析:

(1)

(2)

(1)如图所示,当A、B在同一条半径上时两行星相距最近,设A、B的角速度分别为和,经过时间t,A转过的角度为,B转过的角度为,只有和的差为2π的整数倍时,A、B相距最近,所以有:①

恒星对行星的万有引力提供向心力,

.

代入①式得:.

(2)若经过时间,A、B转过的角度相差π的奇数倍时,A、B相距最远,则:

,

所以         ②

将和代入②式得:


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