借助于物理学,人们可以了解到无法用仪器直接测量的物理量,使人类对自然界的认识更完善.现已知太阳光经过时间t0到达地球,光在真空中的传播速度为c,地球绕太阳的轨道可以近似认

问题描述:

借助于物理学,人们可以了解到无法用仪器直接测量的物理量,使人类对自然界的认识更完善.现已知太阳光经过时间t0到达地球,光在真空中的传播速度为c,地球绕太阳的轨道可以近似认为是圆,地球的半径为R,地球赤道表面的重力加速度为g,地球绕太阳运转的周期为T,忽略地球的自转,试由以上数据以及你所知道的物理知识推算太阳的质量M与地球的质量m之比

M
m
为多大?

根据题意可知,地球和太阳之间的距离为r=ct0
地球绕太阳做匀速圆周运动,根据万有引力周期公式得:
G

Mm
r2
=mr
4π2
T2

解得:
M=
4π2(ct0)3
GT2

又在地面上:G
Mm
R2
=mg

解得:m=
gR2
G

故可得:
M
m
4π2(ct0)3
gR2T2

答:太阳的质量M与地球的质量m之比为
M
m
4π2(ct0)3
gR2T2