天文工作者觀測(cè)某行星的半徑為R1,自轉(zhuǎn)周期為T1,它有一顆衛(wèi)星,軌道半徑為R2,繞行星公轉(zhuǎn)周期為T2,求:
(1)該行星的平均密度;
(2)該行星的同步衛(wèi)星的速度.
(1)根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力:G
Mm
R22
=m
4π2R2
T22
-----①
得:M=
4π2
R32
G
T22
--------------------------②
根據(jù)密度的定義得:ρ=
M
V
=
M
4
3
π
R31
=
R32
G
T22
R31
------------③
(2)設(shè)同步衛(wèi)星軌道半徑為r,則:G
Mm
r2
=m(
T1
)2r
---------④
速度與周期的關(guān)系為v=
2πr
T1
---------------------⑤
由②④⑤式解得:v=
R2
3T1
T22
---------------------⑥
答:(1)該行星的平均密度為
R32
G
T22
R31
;
(2)該行星的同步衛(wèi)星的速度為
R2
3T1
T22
練習(xí)冊(cè)系列答案
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