问题 问答题

由于行星绕自身的轴旋转,同样质量的物体,在行星赤道上测得的重力比在行星两极测得和重力小,设行星是半径为R的球体,已知行星绕其轴旋转有周期为T,行星的平均密度为ρ,则在行星两极高度h为多少时物体的重力与赤道上物体的重力相同?

答案

设物体的质量为m,在赤道上所受的重力:

G1=

GMm
R2
-
m•2
T2
R          ①

在两极高为h处所受的重力:G2=

GMm
(R+h)2
  ②

行星的质量:M=ρ•

4
3
πR3                    ③

由①②③式解得:h=R(T

G
GT2-3π
-1)

答:行星两极高度h为R(T

G
GT2-3π
-1)时物体的重力与赤道上物体的重力相同

填空题
多项选择题