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  • 中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果,它的密度很大.現(xiàn)有一中子星,觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為T=1/30s,問該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定,不致因自轉(zhuǎn)而瓦解?計(jì)算時星

    中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果,它的密度很大.現(xiàn)有一中子星,觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為T=
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    30
    s,問該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定,不致因自轉(zhuǎn)而瓦解?計(jì)算時星體可視為均勻球體.(G=6.67×10-11N.m2/kg2
    物理人氣:255 ℃時間:2020-02-02 17:17:04
    優(yōu)質(zhì)解答
    設(shè)位于赤道處的小塊物質(zhì)質(zhì)量為m,物體受到的中子星的萬有引力恰好提供向心力,這時中子星不瓦解且有最小密度,由萬有引力定律結(jié)合牛頓第二定律得:
    GMm
    R2
    =mR(
    T
    )2

    球體的體積為:V=
    4
    3
    πR3

    密度為:ρ=
    M
    V

    解得:ρ=
    GT2
    6.67×10?11×
    1
    30
    =1.27×1014kg/m3
    答:該中子星的最小密度應(yīng)是1.27×1014kg/m3才能維持該星體的穩(wěn)定,不致因自轉(zhuǎn)而瓦解.
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