题目内容
土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为r1和r2.忽略所有岩石颗粒间的相互作用.则岩石颗粒A和B的线速度之比为______;岩石颗粒A和B的周期之比为______.
(1)设土星质量为M,颗粒质量为m,颗粒距土星中心距离为r,线速度为v,据牛顿第二定律和万有引力定律有
=
v=
两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为r1和r2.
所以岩石颗粒A和B的线速度之比为
:
(2)设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T,则有
=m
T=2π
岩石颗粒A和B的周期之比为
:
故答案为:
:
,
:
| GMm |
| r2 |
| mv2 |
| r |
v=
|
两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为r1和r2.
所以岩石颗粒A和B的线速度之比为
| r2 |
| r1 |
(2)设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T,则有
| GMm |
| r2 |
| 4π2r |
| T2 |
T=2π
|
岩石颗粒A和B的周期之比为
| r13 |
| r23 |
故答案为:
| r2 |
| r1 |
| r13 |
| r23 |
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