EJU 2012 年第 2 回 物理 第 7 题

考点
万有引力与天体运动
领域
力学
难度
简单
标准答案
④

解析摘要

标准解析

由圆轨道的受力确定速率

研究对象取任一颗行星。它绕静止且质量远大于自身的恒星做匀速圆周运动,恒星对它的万有引力指向圆心,并且正是维持圆周运动所需的向心力。

  1. 对每个行星列出径向方程

    对第 ii 个系统,万有引力大小为 GMimi/ri2G M_i m_i/r_i^2,向心力需求为 mivi2/rim_i v_i^2/r_i。由于轨道为半径不变的圆,二者相等:

    GMimiri2=mivi2ri\frac{G M_i m_i}{r_i^2}=\frac{m_i v_i^2}{r_i}

    。

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