问题
选择题
科学家在研究地月组成的系统时,从地球向月球发射激光,测的激光往返的时间为t.若已知月球绕地球运动(可视为匀速圆周运动)的周期为T,光速为c,万有引力常量为G.地球和月球的半径远小于他们之间的距离,半径可以忽略不计,则可求出地球的质量为 ( )
A.π3c3t3 2GT2
B.π3c3t3 GT4
C.4π3c3t3 GT2
D.16π3c3t3 GT2
答案
测得激光往返时间为t,光速为c,所以地球到月球的距离L=
①,cT 2
研究月球绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
=mGMm r2
r ②4π2 T2
由于地球到月球的距离远大于它们的半径,我们可以认为轨道半径r等于地球到月球的距离L,
根据①②得:M=π3c3t3 2GT2
故选A.