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.

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=F

知:G

m1m2
L2
=m1x
4π2
T2
…①

G

m1m2
L2
=m2(L-x)
4π2
T2
…②

联立①②求解得:x=

m2
m1+m2
L…③

(2)由①③解得:T=2πL

L
G(m1+m2)

答:(1)双星旋转的中心O到m1的距离是

m2
m1+m2
L;

(2)双星的转动周期是2πL

L
G(m1+m2)

单项选择题
解答题