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高一物理双星问题

2024-10-07 12:14:41综合其它648
  • 高一物理双星问题

高一物理双星问题通常涉及到两个星体,其中一个作为主星,另一个作为从星,两者之间的作用力使得它们以相同的角速度绕两者连线上的一点做匀速圆周运动。这类问题通常有以下几种形式:0MG物理好资源网(原物理ok网)

1. 已知两颗星的质量,求它们之间的距离。0MG物理好资源网(原物理ok网)

2. 已知两颗星之间的距离和角速度,求两颗星的质量。0MG物理好资源网(原物理ok网)

3. 已知一颗星的质量和它到另一颗星的距离,求另一颗星的质量和它到第一颗星的距离。0MG物理好资源网(原物理ok网)

4. 已知双星系统绕连线上某点的轨道半径和周期,求两颗星的质量。0MG物理好资源网(原物理ok网)

解决这类问题需要理解万有引力定律和向心力定律,并能够运用这些定律来求解问题。0MG物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

题目:0MG物理好资源网(原物理ok网)

有两个质量分别为M1和M2的星体,它们以两者质量之和的一半的距离为半径做匀速圆周运动。这两个星体可以被视为双星系统。已知引力常量为G,求这两个星体的运动周期。0MG物理好资源网(原物理ok网)

解析:0MG物理好资源网(原物理ok网)

设两个星体的质量分别为M1和M2,它们之间的距离为r。这两个星体之间的万有引力提供它们做圆周运动的向心力。根据万有引力定律,我们有:0MG物理好资源网(原物理ok网)

F = G × (M1 M2 / r^2)0MG物理好资源网(原物理ok网)

其中,F是两个星体之间的万有引力,r是它们之间的距离。0MG物理好资源网(原物理ok网)

同时,根据圆周运动的向心力公式,我们有:0MG物理好资源网(原物理ok网)

F = M1 ω^2 r1 = M2 ω^2 r20MG物理好资源网(原物理ok网)

其中,r1和r2是两个星体各自做圆周运动的半径,ω是它们的角速度。0MG物理好资源网(原物理ok网)

由于两个星体以两者质量之和的一半的距离为半径做圆周运动,所以r1 + r2 = r。0MG物理好资源网(原物理ok网)

将以上三个公式联立,我们可以解出角速度的平方:0MG物理好资源网(原物理ok网)

ω^2 = G(M1+M2)/(r^3)0MG物理好资源网(原物理ok网)

再根据圆周运动的周期公式T = 2π / ω,我们可以求出这两个星体的运动周期:0MG物理好资源网(原物理ok网)

T = 2π r / (G(M1+M2))0MG物理好资源网(原物理ok网)

所以,这两个星体的运动周期为T = sqrt(4π^2(M1+M2)^3 / (G^3 M1 M2))秒。0MG物理好资源网(原物理ok网)


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