问题 问答题

我们知道在一个恒星体系中,各个恒星绕着该恒星的运转半径r及运转周期T之间,一般存在以下关系:

r3
T2
=K,K的值由中心的恒星的质量决定.现在,天文学家又发现了相互绕转的三颗恒星,可以将其称为三星系统.如图所示,假设三颗恒星质量相同,均为m,间距也相同.它们仅在彼此的引力作用下围绕着三星系统的中心点O做匀速圆周运动,运动轨迹完全相同.它们自身的大小与它们之间的距离相比,自身的饿大小可以忽略.请你通过计算定量说明:三星系统的运转半径的立方与运转周期的平方的比值应为多少.(万有引力常量G)

答案

设三星系统的运转半径为r,运转周期为T,两个天体之间的距离为2rcos30°

对三星系统中的任意一颗恒星有:

Gm2
(2rcos30°)2
cos30°×2=mr
4π2
T2

解得

r3
T2
=
3
Gm
12π2

答:三星系统的运转半径的立方与运转周期的平方的比值应为

3
Gm
12π2

解答题
填空题