问题
多选题
最近,科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运动一周所用的时间为1200年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍.假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周.仅利用以上两个数据可以求出的量有( )
A.恒星质量与太阳质量之比
B.恒星密度与太阳密度之比
C.行星质量与地球质量之比
D.行星运行速度与地球公转速度之比
答案
行星绕恒星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,设恒星质量为M,行星质量为m,轨道半径为r,有
G
=m(Mm r2
)2r ①2π T
解得
M=4π2r3 GT2
同理,太阳质量为
M′=4π2r′3 GT′2
由于地球的公转周期为1年,故可以求得恒星质量与太阳质量之比,故A正确;
又由于
v=2πr T
故可以求得行星运行速度与地球公转速度之比,故D正确;
由于①式中,行星质量可以约去,故无法求得行星质量,故C错误;
由于恒星与太阳的体积均不知,故无法求出它们的密度之比,故B错误;
故选AD.