一艘宇宙飞船绕一个不知名的、半径为R的行星表面飞行,环绕一周飞行时间为T,万有引力常量为G,求: (1)该行星的质量M (2)该行星的平均密度ρ.

问题描述:

一艘宇宙飞船绕一个不知名的、半径为R的行星表面飞行,环绕一周飞行时间为T,万有引力常量为G,求:
(1)该行星的质量M
(2)该行星的平均密度ρ.

研究飞船绕行星表面做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力得:

GMm
R2
=mR(
T
)2
解得:M=
4π2R3
GT2

根据密度公式得出:
ρ=
M
V
4π2R3
GT2
4
3
πR3
GT2

答:(1)该行星的质量M是
4π2R3
GT2

(2)平均密度是
GT2