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某星球“一天”的时间是T=6h,用弹簧测力计在星球的“赤道”上比在“两极”处测同一物体的重力时读数小10%,设想该星球自转的角速度加快,使赤道上的物体会自动飘起来,这时星球的“
题目详情
某星球“一天”的时间是T=6h,用弹簧测力计在星球的“赤道”上比在“两极”处测同一物体的重力时读数小10%,设想该星球自转的角速度加快,使赤道上的物体会自动飘起来,这时星球的“一天”是多少小时?
▼优质解答
答案和解析
在两极,因物体随行星自转半径为零,无需向心力,其万有引力等于重力,即
=mg;
在赤道上,万有引力产生了两个作用效果,一是让物体随行星一起自转,需要自转向心力,二是让物体来挤压地面,产生重力.
即在赤道上,我们把物体所受到的万有引力分解为自转向心力和重力
=mg′+
R
所以mg-mg′=0.1×
=
R
物体飘起其运动的周期为T′,则
F=
=
R
0.1×
=
R
解得:T′=
T=
h,
答:使赤道上的物体会自动飘起来,这时星球的“一天”是
h.
GMm |
R2 |
在赤道上,万有引力产生了两个作用效果,一是让物体随行星一起自转,需要自转向心力,二是让物体来挤压地面,产生重力.
即在赤道上,我们把物体所受到的万有引力分解为自转向心力和重力
GMm |
R2 |
m4π2 |
T2 |
所以mg-mg′=0.1×
GMm |
R2 |
m4π2 |
T2 |
物体飘起其运动的周期为T′,则
F=
GMm |
R2 |
m4π2 |
T′2 |
0.1×
GMm |
R2 |
m4π2 |
T2 |
解得:T′=
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10 |
3
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5 |
答:使赤道上的物体会自动飘起来,这时星球的“一天”是
3
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