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宇宙间存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的四颗星组成的四星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用.已观测到的四星系统存在着一种基本的构成形式是:三颗星位于等边三

网友投稿  2022-10-06 00:00:00  互联网

◎ 题目

宇宙间存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的四颗星组成的四星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用.已观测到的四星系统存在着一种基本的构成形式是:三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行,第四颗星位于圆形轨道的圆心处,已知圆形轨道的半径为R,每颗星体的质量均为m.求:
(1)中心星体受到其余三颗星体的引力的大小;
(2)三颗星体沿圆形轨道运动的线速度和周期.

◎ 答案


魔方格
(1)中心星体受到其余三颗星体的引力大小相等,方向互成1200
据力的合成法则,中心星体受到其他三颗星体的引力的合力为零.
(2)对圆形轨道上任意一颗星,根据万有引力定律和牛顿第二定律有:
G
m?m
R2
+2G
m?m
r2
?cos300=m
v2
R

又因为r=2R?cos30°
由以上两式可得三颗星体运动的线速度为:v=

(1+

3
)Gm

3
R

三颗星运动的周期为:T=
2πR
v
=2πR

3
R
(1+

3
)Gm

答:(1)中心星体受到其余三颗星体的引力的大小为零;
(2)三颗星体沿圆形轨道运动的线速度为

(1+

3
)Gm

3
R
,周期为2πR

3
R
(1+

3
)Gm

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“宇宙间存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的四颗星组成的四星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用.已观测到的四星系统存在着一种基本的构成形式是:三颗星位于等边三…”主要考查了你对  【人造地球卫星】,【万有引力定律的其他应用】,【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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