假設(shè)太陽(yáng)系內(nèi)某行星和地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)都為勻速圓周運(yùn)動(dòng),且在同一平面內(nèi),如圖所示,半徑較小的軌道是某行星的公轉(zhuǎn)軌道,半徑較大的軌道是地球公轉(zhuǎn)的軌道.地球、太陽(yáng)和行星都視為質(zhì)點(diǎn).若在地球和行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,地球和行星的最遠(yuǎn)距離是最近距離的3倍.求:
(1)地球和該行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比;
(2)該行星的公轉(zhuǎn)周期.
(1)設(shè)地球和衛(wèi)星的軌道半徑分別為R和r,
由題意知:R+r=3(R-r)
解得R:r=2:1
(2)設(shè)地球和衛(wèi)星的周期分別為T和T',
T=1年,由開普勒第三定律得:
R
3:r
3=T
2:T'
2解得:
T′=T=年答:(1)地球和該行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為2:1;
(2)該行星的公轉(zhuǎn)周期為
年.