题目内容
在天体演变过程中,红色巨星发生“超新星爆炸”后,可以形成中子星(电子被迫同原子核中的质子相结合而形成中子),中子星具有极高的密度.
(1)若已知某中子星的密度为1017 kg/m3,该中子星的卫星绕它做圆轨道运动,试求该中子星的卫星运行的最小周期.
(2)中子星也在绕自转轴自转,若某中子星的自转角速度为6.28×30 rad/s,若想使该中子星不因自转而被瓦解,则其密度至少为多大?(假设中子星是通过中子间的万有引力结合成球状星体,引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2)
答案:
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答案:1.3×1014 kg/m3 解析:设中子星质量为M,半径为R,密度为ρ,自转角速度为ω. (1)假设有一颗质量为m的卫星绕中子星运行,运行半径为r,则有F引=F向 即 要使T最小,即要求r=R 此时有 所以M= 所以,ρ= (2)在中子星表面取一质量微小的部分m.故中子星剩余部分的质量仍认为M,要使中子星不被瓦解,即要求M与m间万有引力大于m绕自转轴自转的向心力,则 又因ρ= 所以 |
练习册系列答案
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根据天体演变的规律,太阳的体积在不断增大,几十亿年后将变成红巨星.在此过程中太阳对地球的引力(太阳和地球的质量可认为不变)将( )
| A、变大 | B、变小 | C、不变 | D、不能确定 |