问题
问答题
开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即
=K,k是一个对所有行星都相同的常量.将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你证明太阳系中该常量的表达式为(已知引力常量为G,太阳的质量为M太):k=a2 T2
M太.G 4π2
答案
因行星绕太阳做匀速圆周运动,于是轨道半长轴a即为轨道半径r,根据万有引力定律和牛顿第二定律有
G
=m行(m行M太 r2
)2r2π T
得:
=K=r3 T2 GM太 4π2