继神秘的火星之后,今年土星也成了全世界关注的焦点!经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后,美航天局和欧航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日(
问题描述:
继神秘的火星之后,今年土星也成了全世界关注的焦点!经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后,美航天局和欧航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日(北京时间7月1日)抵达预定轨道,开始“拜访”土星及其卫星家族.这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测!若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道,在半径为R的土星上空离土星表面高h 的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周期为T,万有引力常量为G.求:土星的质量和平均密度.
答
(1)根据万有引力提供向心力G
=mMm (R+h)2
(R+h)4π2
T2
解得M=
4π2(R+h)3
GT2
(2)土星可以看成球体,其体积为V=
πR3,4 3
所以ρ=
=M V
=
4π2(R+h)3
GT2
πR3
4 3
3π(R+h)3
GT2R3
答:土星的质量为
,平均密度为4π2(R+h)3
GT2
.3π(R+h)3
GT2R3