双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动.研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化.若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k倍,两星之间的距离变为原来的n倍,DC运动的周期为( )
A.
Tn3 k2
B.
Tn3 k
C.
Tn2 k
D.
Tn k
设m1的轨道半径为R1,m2的轨道半径为R2.两星之间的距离为l.
由于它们之间的距离恒定,因此双星在空间的绕向一定相同,同时角速度和周期也都相同.由向心力公式可得:
对m1:
=Gm1m2 l2
①m14π2R1 T2
对m2:
=Gm1m2 l2
②m24π2R2 T2
又因为R1十R2=l,m1+m2=M
由①②式可得 T2=
=4π2l3 G(m1+m2) 4π2l3 GM
所以当两星总质量变为KM,两星之间的距离变为原来的n倍,
圆周运动的周期平方为 T′2=
=4π2(nl)3 G(m1′+m2′)
=4π2n3l3 GkM
T2n3 k
即T′=
T,故ACD错误,B正确;n3 k
故选B.