一颗质量为m的行星,已知它的一颗近地卫星绕其做匀速圆周运动运动周期为T1,该行星的自转周期为T2,万有引力常量为G,则此星球的密度为 ___ .
问题描述:
一颗质量为m的行星,已知它的一颗近地卫星绕其做匀速圆周运动运动周期为T1,该行星的自转周期为T2,万有引力常量为G,则此星球的密度为 ___ .
答
设行星的质量为M,半径为R,
卫星与行星之间的万有引力提供卫星绕行星作圆周运动的向心力:
G
=m(Mm R2
)2R2π T1
解得:M=
,
4π2R3
GT12
则该行星的密度ρ=
=M V
=
4π2R3
GT12
πR3
4 3
3π G
T
2
1
故答案为:
.3π G
T
2
1
答案解析:根据万有引力提供卫星圆周运动的向心力可以列式求出行星的质量M,进一步求密度.
考试点:万有引力定律及其应用.
知识点:解决问题的关键是万有引力提供圆周运动的向心力,掌握密度公式,难度不大,属于基础题.