問題詳情:
航天員登陸某星球,在知道該星球半徑爲R0,萬有引力常量G的條件下,想知道該星球平均密度ρ.於是開始利用飛船上自帶的實驗平臺做實驗:該平臺是半徑爲R的轉盤,其邊緣固定有一豎直杆,在杆的上端點用長爲L的細線懸掛一小球,當轉盤旋轉穩定後,細繩與豎直方向的夾角爲θ,測得小球轉動週期爲T.問:
(1)該星球的平均密度ρ
(2)該星球的第一宇宙速度VⅠ.
【回答】
(1)對小球:勻速圓周r=R+Lsinθ,向心方向有:Fsinθ=mr
豎直方向有:Fcosθ﹣mg=0,
聯立得:
對星球上物體:
得星球表面重力加速度爲:
聯立得星球平均密度爲:=
(2)對環繞星球的衛星:結合上述g
得星球的第一宇宙速度爲:
答:(1)該星球的平均密度
(2)該星球的第一宇宙速度
知識點:宇宙航行
題型:綜合題