物理
若“神舟七号”宇宙飞船在近地面环绕地球飞行,已知地球半径为R,环绕n周的飞行时间为t.试求:地球的质量M和平均密度ρ.(球体体积公式ρ=4πR3ρ.)

2019-06-20

若“神舟七号”宇宙飞船在近地面环绕地球飞行,已知地球半径为R,环绕n周的飞行时间为t.试求:地球的质量M和平均密度ρ.(球体体积公式ρ=
R3
ρ
.)
优质解答
地球对飞船的万有引力提供飞船运行的向心力,则有:
  G
Mm
R2
=m
4π2
T2
R.
飞船运行的周期:T=
t
n

联立以上二式解得地球的质量为:M=
4π2n2R3
Gt2

由M=Vρ和V=
R3
3

联立解得地球的平均密度ρ为 ρ=
n2
Gt2

答:地球的质量M为
4π2n2R3
Gt2
,平均密度ρ为
n2
Gt2
地球对飞船的万有引力提供飞船运行的向心力,则有:
  G
Mm
R2
=m
4π2
T2
R.
飞船运行的周期:T=
t
n

联立以上二式解得地球的质量为:M=
4π2n2R3
Gt2

由M=Vρ和V=
R3
3

联立解得地球的平均密度ρ为 ρ=
n2
Gt2

答:地球的质量M为
4π2n2R3
Gt2
,平均密度ρ为
n2
Gt2
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