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  

GMm
(R+h)
=m
4π2
T2
(R+h)

            又T=

t
n

得:M=

4π2n2(R+h)3
Gt2

由  ρ=

M
V
,V=
4
3
πR3

 得:ρ=

n2(R+h)3
Gt2R3

答:土星的质量为M=

4π2n2(R+h)3
Gt2
,平均密度为ρ=
n2(R+h)3
Gt2R3

单项选择题
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