放心去飞啦啦啦 发表于 2024-11-3 09:18:24

物理·天体占征州只运动

两个星球组成双星,他们在相互间万有引力作用下,绕连线上某一点做周期相同的匀速圆周运动,现测得两星中心距离为R,其运动周期为T,求两星总质量(用m1,m2代替,要求完整过程及原因) 要 m1,m2 的表达式

我的AE86 发表于 2024-11-3 09:24:23

可以用极端假设法。。两个星球的质量都集中在一个星球上,设为m。。。
那好办了。。Gm/R²来自=Rω²。。ω=2π/T
所以m=4π²R³/GT²

p.s.完完整整的用m1,m2也是推到这个式子,不过在找等效质心的时候比较麻烦,这个极端假设法适用于填空选择判断吧,大题还是得仔仔细细得推

设两星的质量分别为M和m,半径为r1,r2
由万有引力定律,牛顿第二定律有:
GMm/R² = mr2(2π/T)²
GMm/R²= Mr1(2π/T)²
消去两侧同类项:
GM/R²= r2(2π/T)²
Gm/R² = r1(2π/T)²
两式相加,得:
G(M+m)/R² =R(2π/T)²
化简得:
M+m=渐减很秋油4π²R³/GT²

做了那么辛苦啊
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