问题
问答题
一艘宇宙飞船绕着某行星作匀速圆周运动,已知运动的轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,行星半径为R.求:
(1)行星的质量M;
(2)行星表面的重力加速度g;
(3)行星的第一宇宙速度v.
答案
(1)行星对飞船的万有引力提供飞船所需向心力
G
=m(Mm r2
)2r2π T
解得
M=4π2r3 GT2
故行星的质量为
.4π2r3 GT2
(2)重力等于万有引力
m′g=GMm′ R2
解得
g=
=GM R2
?G R2
=4π2r3 GT2 4π2r3 R2T2
故行星表面的重力加速度为
.4π2r3 R2T2
(3)卫星以第一宇宙速度绕行星附近作匀速圆周运动
G
=m′′Mm′′ R2 v2 R
解得
v=
=GM R
=
?G R 4π2r3 GT2 4π2r3 RT2
故行星的第一宇宙速度为
.4π2r3 RT2