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地球半径R,据地心h有同步卫星 另一星球半径3R,据星球球心3h有同步卫星,周期72h

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/12 07:45:44
地球半径R,据地心h有同步卫星 另一星球半径3R,据星球球心3h有同步卫星,周期72h
地球半径为R,一颗同步卫星距地心的高度为h;另有一半径为3R的星球,距该星球球心的高度为3h处也有一颗它的同步卫星,其周期为72小时,则该星球的平均密度ρ1与地球的平均密度ρ2的比值
首先先求地球和未知星球的质量比:
由万有引力定律结合运动学公式有GMm/h^2=mv^2/h(地球),消去m,h得:GM/h=v^2;GM'm/9h^2=mv'^2/3h(未知星球),消去m,h得:GM'/3h=v'^2.
这样可得地球和位置星球的质量,即:
M=(v^2)h/G(地球),M'=3(v'^2)h/G(未知星球).
接下来再来求两速度(v,v')之间的关系:
地球:v=2πh/24=πh/12,未知星球:v'=6πh/72=πh/12.
由此可见,两速度相等,因此由上述质量公式可得:
M(地球):M(未知星球)=1:3.
再由球的体积公式:
V(地球)=4/3πR^3,V(未知星球)=4/3π(3R)^3,所以V(地球):V(未知星球)=1:27.
最后由密度公式:
p1(未知星球):p2(地球)=1:9.