问题
问答题
假设宇宙中存在着一些离其它恒星较远的、有质量相等的四颗星球组成的四星系统,通常忽略其它星体对它们的作用.设每个星体的质量均为m,四颗星稳定地分布在边长为a的正方形的四个顶点上,已知这四颗星均绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,万有引力常量为G.求星体做匀速圆周运动的周期.
答案
由星体均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动可知,
星体做匀速圆周运动的轨道半径r=
a,2 2
其它三个星对它的万有引力的合力提供向心力,
由万有引力定律和向心力公式得:
G
+2Gm2 (
a)22
cos45°=m(m2 a2
)2r1,2π T
解得:T=2πa
;(4-
)a2 7Gm
答:星体做匀速圆周运动的周期是2πa
.(4-
)a2 7Gm