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黑洞是爱因斯坦的广义相对论中预言的一种特殊天体,它的密度极大,对周围的物质有极强的吸引力.根据爱因斯坦理论,光子是有质量的,光子到达黑洞表面时也将被吸入,最多恰能绕黑

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黑洞是爱因斯坦的广义相对论中预言的一种特殊天体,它的密度极大,对周围的物质有极强的吸引力.根据爱因斯坦理论,光子是有质量的,光子到达黑洞表面时也将被吸入,最多恰能绕黑洞表面做匀速圆周运动.根据天文观测,银河系中心可能有一个黑洞,距该黑洞5.0×1012 m远的星体正以3.0×106 m/s的速度绕它旋转,据此估算黑洞的最大半径为多大.(光速c=3.0×108 m/s)
▼优质解答
答案和解析
对围绕黑洞做圆周运动的星体应用牛顿第二定律得:
  G
Mm
r2
=m
v2
r
      
 即  GM=v2r
由黑洞特点可知,当光子到达黑洞表面恰能绕黑洞表面做匀速圆周运动,黑洞的半径最大,对光子应用牛顿第二定律,得:
  G
Mmc
R2
=mc
c2
R
                  
解得:R=
v2r
c2
=
(3.0×106)2×5.0×1012
(3.0×108)2
m=5.0×108m
答:黑洞的最大半径为5.0×108m.