我们的银河系中的恒星大约四分之一是双星.有一种双星,质量分别为m1和m2的两个星球,绕同一圆心做匀速圆周运动.它们之间的距离恒为L,不考虑其他星体的影响.两颗星的轨道半径

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

我们的银河系中的恒星大约四分之一是双星.有一种双星,质量分别为m1和m2的两个星球,绕同一圆心做匀速圆周运动.它们之间的距离恒为L,不考虑其他星体的影响.两颗星的轨道半径和周期各是多少?

◎ 答案

设m1的轨道半径为R1,m2的轨道半径为R2.由于它们之间的距离恒定,因此双星在空间的绕向一定相同,同时角速度和周期也都相同.由向心力公式可得:
对m1G
m1m2
L2
=m1R1ω2
…①
对m2G
m1m2
L2
=m2R2ω2
…②
由①②式可得:m1R1=m2R2    又因为R1十R2=L,
所以得:R1=
m2
m1+m2
L

        R2=
m1
m1+m2
L

ω=
T
R1=
m2L
m1+m2
代入 ①式,可得:
G
m1m2
L2
=m1
m2L
m1+m2
?
4π2
T2

所以得:T=

4π2L3
G(m1+
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