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  • 一行星自轉(zhuǎn)周期為6h,在其赤道處用彈簧秤測(cè)物體重力比在兩極少10%.(已知引力常量為G).求:此行星密度

    一行星自轉(zhuǎn)周期為6h,在其赤道處用彈簧秤測(cè)物體重力比在兩極少10%.(已知引力常量為G).求:此行星密度
    一道高中萬(wàn)有引力的題,會(huì)的看看
    物理人氣:400 ℃時(shí)間:2020-01-24 03:27:53
    優(yōu)質(zhì)解答
    分析:在赤道上,物體隨行星自轉(zhuǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力.在赤道上用彈簧秤測(cè)量物體的重力比在兩極時(shí)小,正是減少的這部分提供了物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.
    設(shè)在赤道和兩極處所測(cè)的讀數(shù)分別為F1、F2,在赤道上,物體受萬(wàn)有引力和支持力(大小為所測(cè)重力F1)作用繞行星中心做圓周運(yùn)動(dòng),故由牛頓第二定律有:
    GMm/R² - F1 = 4mπ²R/T²
    在兩極,物體平衡,有:
    GMm/R² - F2 = 0
    又 F2 - F1 = 10%F2,即
    4mπ²R/T² = 10%GMm/R²
    M = 40π²R³/GT²
    又體積 V = 4πR³/3
    所以 ρ = M/V = 3M/4πR³ = 30π/GT² ≈ 3.03×10³㎏/m³
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