宇航员站在一星球表面上的某高处,以初速度v0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,球落到星球表面,小球落地时的速度大小为v. 已知该星球的半径为R,引力常量为G,求该星球的质量M.
问题描述:
宇航员站在一星球表面上的某高处,以初速度v0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,球落到星球表面,小球落地时的速度大小为v. 已知该星球的半径为R,引力常量为G,求该星球的质量M.
答
将小球落地速度分解为vx,vy,即有vx=v0
vy=gt
vy=
v2−
v
2x
解得:g=
①
v2−
v
20
t
又因在星球表面mg=G
②Mm R2
联立①②求解得:M=
R2
v2−
v
20
Gt
答:该星球的质量M=
.
R2
v2−
v
20
Gt