取地球的环绕速度为7.9km/s,地球表面的重力加速度为g=10m/s2,某行星的质量是地球的8倍,半径是地球的2倍,则此行星的环绕速度大小为多少?一个质量60kg的人在该行星表面上的重力大小是
问题描述:
取地球的环绕速度为7.9km/s,地球表面的重力加速度为g=10m/s2,某行星的质量是地球的8倍,半径是地球的2倍,则此行星的环绕速度大小为多少?一个质量60kg的人在该行星表面上的重力大小是多少?
答
设卫星的质量为m,中心天体的质量为M,半径为R,天体的环绕速度即为卫星星绕天体表面做圆周运动的运行速度,设为v.
即:F向=F引∴
=GMm R2
mv2
R
解得:v=
…①
GM R
由题意可得:M行=8M地,R行=2R地…②
由①②得:v行=2v地=15.8km/s
故行星的环绕的速度为15.8m/s.
设人的质量为m',当人在一个中心天体表面上时有:m'g=F引
∴m′g=
GMm′ R2
解得:g=
…③GM R2
由②③得:g行=2g地=20m/s2
所以在该行星表面上,一个质量60kg的人的重力大小为:m'g行=1200N
故质量60kg的人在该行星表面上的重力大小是1200N.