问题
问答题
宇宙中存在许多双星系统.它由两个星体构成,其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离.双星系统距其他星体很远,可以不考虑其它星体对它们的作用.根据测定,某一双星系统中两颗星体A、B的质量分别为m1、m2,两星间相距l,它们都围绕两者连线上的某一固定点O做匀速圆周运动,引力常量为G.
(1)求AO间的距离r;
(2)试计算该双星系统的周期T.
答案
设m1的轨道半径为R1,m2的轨道半径为R2.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:G
=m1R1ω2,…①m1m2 l2
对m2:G
=m2R2ω2…②m1m2 l2
由①②式可得:m1R1=m2R2又因为R1十R2=l,
所以得:R1=
lm2 m1+m2
将ω=
,R1=2π T
l代入①式,可得:m2 m1+m2
G
=m1m1m2 l2
l•m2 m1+m2 4π2 T2
所以得:T=2πll G(m1+m2)
答:(1)AO间的距离是
l;m2 m1+m2
(2)该双星系统的周期T是2πl
.l G(m1+m2)