天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银
设两颗恒星的质量分别为m1、m2,做圆周运动的半径分别为r1、r2,角速度分别为ω1、ω2。根据题意有ω1=ω2①r1+r2=r②根据万有引力定律和牛顿定律,有【Gm1m...
设两颗恒星的质量分别为m1、m2,做圆周运动的半径分别为r1、r2,角速度分别为ω1、ω2。根据题意有
ω1=ω2①
r1+r2=r②
根据万有引力定律和牛顿定律,有
【 Gm1m2/r*r=m1ωr1③】
Gm1m2/r*r=m2ωr2④
联立以上各式解得r1=m2r/m1+m2⑤
根据角速度与周期的关系知ω1=ω2=2π/T⑥
联立③⑤⑥式解得m1+m2=4π*π/T*T*Gr3⑦
咋解的? 展开
ω1=ω2①
r1+r2=r②
根据万有引力定律和牛顿定律,有
【 Gm1m2/r*r=m1ωr1③】
Gm1m2/r*r=m2ωr2④
联立以上各式解得r1=m2r/m1+m2⑤
根据角速度与周期的关系知ω1=ω2=2π/T⑥
联立③⑤⑥式解得m1+m2=4π*π/T*T*Gr3⑦
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2个回答
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楼主您好!很高兴为您解答!
首先①(双星系统角速度相等)、②、③、④、⑥的式子您应该都理解的,⑤是由③和④得出的,③和④的等式等号左边都相等,所以等号右边的也相等,即m1ω^2r1=m2ω^2r2,约掉ω^2得m1r1=m2r2
m1r1=m2r2
m1r1=m2(r-r1)
m1r1=m2r-m2r1
m1r1+m2r1=m2r
(m1+m2)r1=m2r
所以r1=m2r/(m1+m2)
⑤解出。
Gm1m2 2π
----------- =m1(------)^2*r1 —— (1)
r^2 T
Gm1m2 2π
------------ =m2(------)^2*r2 —— (2)
r^2 T
(1)等号两边约去m1,(2)等号两边约去m2得
Gm2 2π
----------- =(------)^2*r1—— (3)
r^2 T
Gm1 2π
------------ =(------)^2*r2 ——(4)
r^2 T
(3)(4)相加得
2(m1+m2)G 2 π
------------------ = (---------)^2(r1+r2) ——(5)
r^2 T
又r1+r2=r,把(5)中未知的m1+m2置于等号左边得出m1+m2=4π*π/T*T*Gr3⑦
写得很详细了,还有问题欢迎提问!
首先①(双星系统角速度相等)、②、③、④、⑥的式子您应该都理解的,⑤是由③和④得出的,③和④的等式等号左边都相等,所以等号右边的也相等,即m1ω^2r1=m2ω^2r2,约掉ω^2得m1r1=m2r2
m1r1=m2r2
m1r1=m2(r-r1)
m1r1=m2r-m2r1
m1r1+m2r1=m2r
(m1+m2)r1=m2r
所以r1=m2r/(m1+m2)
⑤解出。
Gm1m2 2π
----------- =m1(------)^2*r1 —— (1)
r^2 T
Gm1m2 2π
------------ =m2(------)^2*r2 —— (2)
r^2 T
(1)等号两边约去m1,(2)等号两边约去m2得
Gm2 2π
----------- =(------)^2*r1—— (3)
r^2 T
Gm1 2π
------------ =(------)^2*r2 ——(4)
r^2 T
(3)(4)相加得
2(m1+m2)G 2 π
------------------ = (---------)^2(r1+r2) ——(5)
r^2 T
又r1+r2=r,把(5)中未知的m1+m2置于等号左边得出m1+m2=4π*π/T*T*Gr3⑦
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