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宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不致因万有引力的作用吸引到一起.

(1)试证它们轨道半径之比、线速度之比都等于质量之反比;

(2)设二者的质量分别为m1和m2,二者相距L,试写出它们角速度的表达式.

解析:两天体做圆周运动的角速度ω一定相同.二者轨迹圆的圆心为O,圆半径分别为R1和R2,如图6-4-1所示.

6-4-1

(1)对两天体,由万有引力定律可分别列出:

Gm1m2/L2=m1R1ω2

Gm1m2/L2=m2R2ω2

    所以R1/R2=m2/m1,v1/v2=R1/R2=m2/m1.

(2)由①式得=R1ω2③,由②式得=R2ω2

③式与④式相加化简得:ω=.

答案:(1)m2/m1  (2)


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宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至于因万有引力的作用吸引到一起.设二者的质量分别为m1和m2,两者相距为L,运动情景如图7-3-3所示.求:

7-3-3

(1)双星的轨道半径之比;

(2)双星的线速度之比;

(3)双星的角速度.

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宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动而不至因万有引力的作用吸引到一起,设两者的质量分别为m1和m2,两者相距L.万有引力常数为G.

(1) 证明它们的轨道半径之比等于质量的反比;

(2) 写出它们角速度的表达式.

 

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(1) 证明它们的轨道半径之比等于质量的反比;

(2) 写出它们角速度的表达式.

 

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(10分)宇宙中两颗相距较近的天体组成双星系统,它们在相互之间的万有引力作用下,以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动.现已知两者的质量分别为m1m2,二者相距为L,万有引力常量为G,求:
(1)两天体做匀速圆周运动的轨道半径r1r2
(2)它们运动的周期T

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