问题
选择题
中子星是由密集的中子组成的星体,具有极大的密度.通过观察已知某中子星的自转角速度ω=60πrad/s,该中子星并没有因为自转而解体,根据这些事实人们可以推知中子星的密度.中子星的密度大约为(已知G=6.67×10-11N•m2/kg2)( )
A.1.3×1014kg/m3
B.2.3×1013kg/m3
C.1.3×1013kg/m3
D.2.3×1014kg/m3
答案
设这颗中子星的质量为M,半径为R,体积为V,角速度为ω,万有引力常数为G,
设一物体在赤道上,因为该中子星并没有自转而解体,所以当该中子星的密度最小时,物体刚好不飞出,也就是向心力刚好由重力提供.
=mω2R,得:M=GMm R2 ω2R3 G
ρ=
=M V
=ω2R3 G 4πR3 3
=1.27×1014kg/m33ω2 4πG
故选A.