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图示为一个四星系统,依靠四颗星间的相互作用,维持稳定的运动状态,其中三颗质量均为m的形体A、B、C等间隔分布在半径r的圆轨道上并做同向的圆周运动,质量为M的星体D在圆轨道的圆心
题目详情
图示为一个四星系统,依靠四颗星间的相互作用,维持稳定的运动状态,其中三颗质量均为m的形体A、B、C等间隔分布在半径r的圆轨道上并做同向的圆周运动,质量为M的星体D在圆轨道的圆心上,该星体的半径为R,引力常量为G,其它三颗星体的半径可以忽略不计,求:
(1)星体C做圆周运动的向心力大小;
(2)星体C做圆周运动的周期.
(1)星体C做圆周运动的向心力大小;
(2)星体C做圆周运动的周期.
▼优质解答
答案和解析
(1)星体C做圆周运动的向心力由其他三个星体引力的合力提供,所以星体C做圆周运动的向心力大小为:
F=
+2•
•cos30°=
+
.
(2)对于C,万有引力做圆周运动的向心力,即F=m
r,解得:
T=2π
.
答:(1)星体C做圆周运动的向心力大小为
+
;
(2)星体C做圆周运动的周期为2π
.
F=
GMm |
r2 |
Gm2 |
3r2 |
GMm |
r2 |
| ||
r2 |
(2)对于C,万有引力做圆周运动的向心力,即F=m
4π2 |
T2 |
T=2π
|
答:(1)星体C做圆周运动的向心力大小为
GMm |
r2 |
| ||
r2 |
(2)星体C做圆周运动的周期为2π
|
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