问题
计算题
2007年4月24日,瑞士天体物理学家斯蒂芬妮·尤德里(右)和日内瓦大 学天文学家米歇尔·迈耶(左)拿着一张绘制图片,图片上显示的是在红矮星581 (图片右上角)周围的行星系统,这一代号“581C”的行星正围绕一颗比太阳小、温度比太阳低的红矮星运行,现测得“581C”行星的质量为M2、半径为R2。已知地球的质量为M1、半径为R1,且已知地球表面的重力加速度为g,则:
(1)求该行星表面的重力加速度;
(2)若宇宙飞船在地面附近沿近地圆轨道做匀速圆周运动的周期为T,求宇宙飞船在距离“581C”行星表面为h的轨道上绕该行星做匀速圆周运动的线速度v。
答案
解:(1)物体在星球表面所受万有引力近似等于物体的重力,即
解得星球表面重力加速度为:。
(2)飞船在地面附近绕地球运行的周期为T,
根据万有引力定律和牛顿第二定律,有
飞船在距离“5 81c”行星表面为h的轨道上绕该行星做匀速圆周运动,
根据万有引力定律和牛顿第二定律,
解得:。