假设月球的公转周期与地球的公转周期相同(月球恰好在地球与太阳之间),那么月球与地球的距离是多少?
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/15 18:47:16
假设月球的公转周期与地球的公转周期相同(月球恰好在地球与太阳之间),那么月球与地球的距离是多少?
我简述一下大致的解题思路吧,详细的计算还请楼主自己尝试.
如果按照楼主题目中的情况,这个时候月球绕地球公转的周期是多少,很明显吧,365天.
所需要向心力的公式里有哪些物理量呢?
F=m(2*3.14/T)^2*r
看看上面的公式,F、m会被约掉,T已知,就差一个r是要求的.
那月球受到地球的引力呢(要考虑太阳对于月球的引力了)
净引力=GMm/r^2-G(Ms)m/(R-r)^2
Ms是太阳质量,R是日地距离.
联立两式,除了R以外不是常数的两项F和净引力就约掉了.带入常数就可以得到r了.
注意一点,R比起r会大很多,实际计算可以忽略不计.
没记错的话答案r=150万Km.这是著名的拉格朗日点,题目中的月球位于第一拉格朗日点.
再问: 那么.这个时候在地球上看到的是日全食还是日环食??
再答: 日环食吧。我曾经算过这个问题,地球的本影直径像月球一样大不过130万千米。月球的直径是地球的1/3,本影的长度肯定远远比地球小。不会超过45万千米。 背答案是没有什么意思的。不妨做一个简单的计算。 看看那时月球的视角有多大arcsin3476/1500000 太阳呢?arcsin6371*2*109/1495978780(太阳直径是地球的109倍,好像是130万千米吧,不太确定) 计算一下视角可以得到太阳视角更大,答案是日环食。
如果按照楼主题目中的情况,这个时候月球绕地球公转的周期是多少,很明显吧,365天.
所需要向心力的公式里有哪些物理量呢?
F=m(2*3.14/T)^2*r
看看上面的公式,F、m会被约掉,T已知,就差一个r是要求的.
那月球受到地球的引力呢(要考虑太阳对于月球的引力了)
净引力=GMm/r^2-G(Ms)m/(R-r)^2
Ms是太阳质量,R是日地距离.
联立两式,除了R以外不是常数的两项F和净引力就约掉了.带入常数就可以得到r了.
注意一点,R比起r会大很多,实际计算可以忽略不计.
没记错的话答案r=150万Km.这是著名的拉格朗日点,题目中的月球位于第一拉格朗日点.
再问: 那么.这个时候在地球上看到的是日全食还是日环食??
再答: 日环食吧。我曾经算过这个问题,地球的本影直径像月球一样大不过130万千米。月球的直径是地球的1/3,本影的长度肯定远远比地球小。不会超过45万千米。 背答案是没有什么意思的。不妨做一个简单的计算。 看看那时月球的视角有多大arcsin3476/1500000 太阳呢?arcsin6371*2*109/1495978780(太阳直径是地球的109倍,好像是130万千米吧,不太确定) 计算一下视角可以得到太阳视角更大,答案是日环食。
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