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

m1m2
l2
=m1R1ω2,…①

对m2:G

m1m2
l2
=m2R2ω2…②

由①②式可得:m1R1=m2R2又因为R1十R2=l,

所以得:R1=

m2
m1+m2
l

将ω=

T
,R1=
m2
m1+m2
l代入①式,可得:

G

m1m2
l2
=m1
m2
m1+m2
l•
2
T2

所以得:T=2πl

l
G(m1+m2)

答:(1)AO间的距离是

m2
m1+m2
l;

(2)该双星系统的周期T是2πl

l
G(m1+m2)

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