题目内容
我们的银河系中的恒星大约四分之一是双星.有一种双星,质量分别为m1和m2的两个星球,绕同一圆心做匀速圆周运动.它们之间的距离恒为L,不考虑其他星体的影响.两颗星的轨道半径和周期各是多少?
【答案】分析:双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度.对m1,
,对m2,
.
解答:解:设m1的轨道半径为R1,m2的轨道半径为R2.由于它们之间的距离恒定,因此双星在空间的绕向一定相同,同时角速度和周期也都相同.由向心力公式可得:
对m1:
…①
对m2:
…②
由①②式可得:m1R1=m2R2 又因为R1十R2=L,
所以得:

将
,
代入 ①式,可得:

所以得:
答:两颗星的轨道半径分别为:
,
,
它们的周期相同为
.
点评:解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度.以及会用万有引力提供向心力进行求解.
解答:解:设m1的轨道半径为R1,m2的轨道半径为R2.由于它们之间的距离恒定,因此双星在空间的绕向一定相同,同时角速度和周期也都相同.由向心力公式可得:
对m1:
对m2:
由①②式可得:m1R1=m2R2 又因为R1十R2=L,
所以得:
将
所以得:
答:两颗星的轨道半径分别为:
它们的周期相同为
点评:解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度.以及会用万有引力提供向心力进行求解.
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