如图所示,某天文兴趣小组跟踪观测一组双星系统,此双星系统中体积较小的成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质,达到质量转移的目的,假设在演变的过程中两星的总质量不变,
问题描述:
如图所示,某天文兴趣小组跟踪观测一组双星系统,此双星系统中体积较小的成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质,达到质量转移的目的,假设在演变的过程中两星的总质量不变,开始观测时两星做圆周运动的周期为T,但经过一段时间的演化后,两球心之间的距离变为原来的4倍,则此时两星做圆周运动的周期为( )
A. 8T
B. 4T
C. 2T
D. 无法计算
答
设双星的质量分别为M1和M2,圆周运动的半径分别为R1和R2,由万有引力定律得:
=M1GM1M2
L2
R1=M24π2
T2
R2;4π2
T2
可得:GM1=
,GM2=4π2R2L2
T2
4π2R1L2
T2
两式相加可得:G(M1+M2)T2=4π2L3,解得:T=2π
L3 GM
当两者的质量和不变,但距离变为原来的4倍时,同理可得G(M1′+M2′)T′2=4π2(4L)3,解得:T′=16π
=8T,故A正确.
L3 GM
故选:A.