问题
问答题
继神秘的火星之后,近几年土星也成了世界关注的焦点.经过近7年、2亿千米在太空中风尘仆仆的穿行后,美航天局和欧航天局合作研究出“卡西尼”号土星探测器抵达预定轨道,开始“拜访”土星及其卫星家族.这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测.若“卡西尼”号土星探测器进入土星飞行的轨道,在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t,求土星的质量和平均密度.
答案
由
=mGMm (R+h)
(R+h)4π2 T2
又T=t n
得:M=4π2n2(R+h)3 Gt2
由 ρ=
,V=M V
πR34 3
得:ρ=3πn2(R+h)3 Gt2R3
答:土星的质量为M=
,平均密度为ρ=4π2n2(R+h)3 Gt2
.3πn2(R+h)3 Gt2R3