问题 问答题

科学家在地球轨道外侧发现了一颗绕太阳运行的小行星,经过观测该小行星每隔t时间与地球相遇一次(即距离最近),已知地球绕太阳公转半径是R,周期是T,设地球和小行星都是圆轨道,且在同一平面同向转动,求小行星与地球的最近距离.

答案

设小行星运行周期为T1,根据题意,有:

T
t-
T1
t=2π;

对地球:

GMm
R2
=m(
T
)2R;

对小行星:

GMm1
R12
=m1(
T1
)
2
R1

∴R1=

3
t2
(t-T)2
R;

∴小行星与地球最近距离S=R1-R=(

3
t2
(t-T)2
-1)R;

答:小行星与地球的最近距离为(

3
t2
(t-T)2
-1)R.

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