一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k.设地球的半径为R.假定地球的密度均匀.已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零,求矿井的深度d.
问题描述:
一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k.设地球的半径为R.假定地球的密度均匀.已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零,求矿井的深度d.
答
在地面处,单摆所受万有引力近似等于其重力,即mg=GMmR ,单摆的在地面的摆动周期T=2πLg设地球密度为ρ,地球的质量M=ρ43πR3综合以上四得得:T=π3LGρπR质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零,矿井内单...
答案解析:利用单摆周期公式和万有引力近似等于其重力,矿井内单摆受到的万有引力可以看作是半径为(R-d)的球体施加的,即可联立求解.
考试点:单摆.
知识点:本题考查万有引力定律的应用及单摆的周期公式,意在考查对基本物理规律的分析计算能力.