问题
选择题
2002年四月下旬,天空中出现了水星、金星、火星、木星、土星近乎直线排列的“五星连珠”的奇观,这种现象的概率大约是几百年一次.假设火星和木星绕太阳作匀速圆周运动,周期分别是T1和T2,而且火星离太阳较近,它们绕太阳运动的轨道基本上在同一平面内,若某一时刻火星和木星都在太阳的同一侧,三者在一条直线上排列,那么再经过多长的时间将第二次出现这种现象( )
A.T1+T2 2
B.T1T2
C.T1T2 T2-T1
D.T 21+ T 22 2
答案
根据万有引力提供向心力得:
=GMm r2 m•4π2r T2
解得:T=2πr3 GM
火星离太阳较近,即轨道半径小,所以周期小.
设再经过t时间将第二次出现这种现象;两个做匀速圆周运动的物体追及相遇的问题,虽然不在同一轨道上,但是当它们相遇时,运动较快的物体比运动较慢的物体少运行2π弧度.
所以:
t-2π T1
t=2π2π T2
解得:t=T1T2 T2-T1
故选:C