问题
问答题
现代观测表明,由于引力作用,恒星有“聚集”的特点,.众多的恒星组成不同层次的恒星系统,最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星,如图所示,两星各以一定速率绕其连线上某一点匀速转动,这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起,已知双星质量分别为m1、m2,它们间的距离始终为L,引力常数为G,求:
(1)双星旋转的中心O到m1的距离;
(2)双星的转动周期.
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答案
(1)设m1到中心O的距离为x,双星的周期相同,由万有引力充当向心力,向心力大小相等得:F引=F向
知:G
=m1xm1m2 L2
…①4π2 T2
G
=m2(L-x)m1m2 L2
…②4π2 T2
联立①②求解得:x=
L…③m2 m1+m2
(2)由①③解得:T=2πLL G(m1+m2)
答:(1)双星旋转的中心O到m1的距离是
L;m2 m1+m2
(2)双星的转动周期是2πL
.L G(m1+m2)