问题
问答题
假设某星体是一个半径为R的均匀球体,已知星体的自转周期为T,在两极地表面自由落体加速度为g;求:
(1)用弹簧秤在星球表面“两极“与“赤道“不同地点测同一物体的重力之比.
(2)设想星体自转角速度加快到某一值时,在赤道上的物体会恰好自动飘起来,则此时角速度为多少?
答案
(1)在两极:两极处的万有引力等于物体的重力
∵F=mg F1=F
∴F1=mg
在赤道:赤道处的重力等于万有引力与物体绕地球自转所需的向心力之差,
F万-F2=m4π2R T2
F2=mg-m4π2R T2
F1:F2=g:(g-
)4π2R T2
(2)星体自转角速度加快到某一值时,在赤道上的物体会恰好自动飘起来,万有引力恰好提供向心力得
F万=GMm R2
mg=GMm R2
=mω2R=mgGMm R2
ω=g R
答:(1)用弹簧秤在星球表面“两极“与“赤道“不同地点测同一物体的重力之比是g:(g-
).4π2R T2
(2)设想星体自转角速度加快到某一值时,在赤道上的物体会恰好自动飘起来,则此时角速度为
.g R