天文觀測上的脈沖星就是中子星,其密度比原子核還要大,中子星表面有極強的磁場,由于處于高速旋轉狀態(tài),使得它發(fā)出的電磁波輻射都是“集束的”,像一個旋轉的“探照燈”,我們在地球上只能周期性地接收到電磁波脈沖(如圖所示),設我們每隔0.1s接收一次中子星發(fā)出的電磁波脈沖,萬有引力常量G=6.67×10-11N?m
2/kg
2,球的體積V=4πr
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![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/7e3e6709c93d70cfc7c75fbcfbdcd100baa12b46.jpg)
(1)為保證該中子星赤道上任意質點不會飛出,求該中子星的最小密度
(2)在(1)中條件下,若該中子星半徑為 r=10km,求中子星上極點A的重力加速度g.
(1)設該脈沖星的半徑為r,質量為M,赤道上質點m所受的萬有引力提供向心力,則有
G
=m(
)
2r
該星球有密度為 ρ=
聯(lián)立得 ρ=
而T=0.1s,代入解得ρ=1.4×10
13kg/m
3(2)在中子星上極點A,質量為m′的物體重力等于萬有引力,則有
G
=m′g
得 g=
又M=
ρ?πr3,r=10
4m
聯(lián)立解得,g=3.91×10
7m/s
2答:
(1)為保證該中子星赤道上任意質點不會飛出,該中子星的最小密度是1.4×10
13kg/m
3.
(2)在(1)中條件下,若該中子星半徑為 r=10km,中子星上極點A的重力加速度g是3.91×10
7m/s
2.