中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大.现有一种子星,观测到它的自转周期为T=130s,问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定,不致因自转而瓦解?计算

◎ 题目

中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大.现有一种子星,观测到它的自转周期为T=
1
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s,问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定,不致因自转而瓦解?计算时星体可视为均匀球体.

◎ 答案

设位于赤道处的小块物质质量为m,物体受到的中子星的万有引力恰好提供向心力,这时中子星不瓦解且有最小密度,由万有引力定律结合牛顿第二定律得:GM
m
R2
=m(
T
)
2
R     
又因ρ=
M
R3
3

由以上两式得ρ=
GT2

代入数据解得:ρ=1.27×1014kg/m3
答:该中子星的最小密度应是1.27×1014kg/m3才能维持该星体的稳定,不致因自转而瓦解.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大.现有一种子星,观测到它的自转周期为T=130s,问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定,不致因自转而瓦解?计算…”主要考查了你对  【万有引力定律的其他应用】  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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