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  • 已知引力常量G,地球半徑R,月球和地球之間的距離r,同步衛(wèi)星距地面的高度h,月球繞地球的運(yùn)轉(zhuǎn)周期T1,地球的自轉(zhuǎn)周期T2,地球表面的重力加速度g,某同學(xué)根據(jù)以上條件,提出一種估算

    已知引力常量G,地球半徑R,月球和地球之間的距離r,同步衛(wèi)星距地面的高度h,月球繞地球的運(yùn)轉(zhuǎn)周期T1,地球的自轉(zhuǎn)周期T2,地球表面的重力加速度g,某同學(xué)根據(jù)以上條件,提出一種估算地球質(zhì)量M的方法:
    同步衛(wèi)星繞地心做圓周運(yùn)動(dòng),由G
    Mm
    h2
    =mh
    4π2
    T22
    得M=
    4π2h3
    G
    T22

    (1)請(qǐng)判斷上面的結(jié)果是否正確,并說(shuō)明理由,如不正確,請(qǐng)給出正確的解法和結(jié)果;
    (2)請(qǐng)根據(jù)已知條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法并解得結(jié)果(用上面所給的已知量表示).
    物理人氣:636 ℃時(shí)間:2019-08-20 04:25:54
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)上面結(jié)果是錯(cuò)誤的,地球的半徑R在計(jì)算過(guò)程中不能忽略,
    正確解法和結(jié)果:
    GMm
    (R+h)2
    4π2m
    T2
    (R+h)

    得:M=
    4π2(R+h)3
    G
    T22

    (2)方法一:月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),
    G
    Mm
    r2
    =mr
    4π2
    T21

    M=
    4π2r3
    G
    T21

    方法二:在地面重力近似等于萬(wàn)有引力由G
    Mm
    R2
    =mg
    得M=
    gR2
    G
    ;
    答:(1)上面的結(jié)果錯(cuò)誤的,正確解法和結(jié)果:
    GMm
    (R+h)2
    4π2m
    T2
    (R+h)

    得:M=
    4π2(R+h)3
    G
    T22
    ;
    (2)兩種估算地球質(zhì)量的方法并解得結(jié)果所上述所示.
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