把地球上的一个秒摆(周期等于2s的摆称为秒摆)拿到月球上去,它的振动周期变为多少?已知地球质量M地=5.98×1024kg,半径R地=6.4×106m,月球质量M月=7.34×1022kg,半径R月=1.74×106m.

问题描述:

把地球上的一个秒摆(周期等于2s的摆称为秒摆)拿到月球上去,它的振动周期变为多少?已知地球质量M=5.98×1024kg,半径R=6.4×106m,月球质量M=7.34×1022kg,半径R=1.74×106m.

根据万有引力等于重力,有:mg=G

Mm
R2

得:g=
GM
R2

则:
g
g
M
R
2
M
R
2
=
7.37×1022×(6.4×106)2
5.98×1024×(1.74×106)2
=0.164.
根据T=2π
L
g
,秒摆在星球上和地球上的周期比:
T1
T2
g
g
=2.467
,而T2=2s,所以T1=4.93s.
答:拿到月球上去,它的振动周期变为4.93s
答案解析:根据万有引力等于重力G
Mm
R2
,求出月球与地球上的重力加速度之比,秒摆在地球上的周期是2s,根据T=2π
L
g
,求出秒摆在月球上的周期.
考试点:万有引力定律及其应用;单摆周期公式.
知识点:解决本题的关键掌握万有引力等于重力,以及单摆的周期公式.