宇航员在地球表面测得一单摆30个周期为t;若他在某星球表面测得同一单摆30个周期为2.5t.(取地球表面重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度g’

◎ 题目

宇航员在地球表面测得一单摆30个周期为t;若他在某星球表面测得同一单摆30个周期为2.5t.(取地球表面重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计)
(1)求该星球表面附近的重力加速度g’;
(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R:R=1:4,求该星球的质量与地球质量之比M:M

◎ 答案

(1)在星球表面单摆的周期为T1=
t
30

在地球表面单摆的周期为:T2=
2.5t
30

所以有:单摆的周期之比为:T2=2.5T1
根据单摆的周期公式有:T=2π

L
g

所以有:
T1
T2
=

g′
g

所以星球表面的重力加速度g′=(
T1
T2
)2g
=
1
2.52
g
=1.6m/s2
(2)根据在星球表面重力和万有引力相等可得:
g=
GM
R2

所以星球的质量M=
gR2
G

M
M
=
g
R2星
g
R2地
=
g
g
×(
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