宇宙中存在许多双星系统.它由两个星体构成,其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离.双星系统距其他星体很远,可以不考虑其它星体对它们的作用.根据测定,某一双星系统

◎ 题目

宇宙中存在许多双星系统.它由两个星体构成,其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离.双星系统距其他星体很远,可以不考虑其它星体对它们的作用.根据测定,某一双星系统中两颗星体A、B的质量分别为m1、m2,两星间相距l,它们都围绕两者连线上的某一固定点O做匀速圆周运动,引力常量为G.
(1)求AO间的距离r;
(2)试计算该双星系统的周期T.

◎ 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m1:G
m1m2
l2
=m1R1ω2,…①
对m2:G
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
将ω=
T
,R1=
m2
m1+m2
l代入①式,可得:
G
m1m2
l2
=m1
m2
m1+m2
l?
2
T2

所以得:T=2πl

l
G(m1+m2)

答:(1)AO间的距离是
m2
m1+m2
l;
(2)该双星系统的周期T是2πl

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