天体运动的物理题神奇的黑洞是近代引力理论所语言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观察双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,它由可见星A
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/22 02:26:07
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天体运动的物理题神奇的黑洞是近代引力理论所语言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观察双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,它由可见星A
天体运动的物理题
神奇的黑洞是近代引力理论所语言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观察双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,它由可见星A和不可见的暗星B构成.两星视为质点,不考虑其他天体的影响,A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动,他们之间的距离保持不变.引力常量为G,由感测能够得到可见星A的速率v和运动周期T.
(1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m'的星体(视为质点)对它的引力.设A和B的质量分别为m1、m2,试求m';(用m1、m2表示)
(2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运动周期T和质量m1之间的关系式;
(3)理论研究表明,天体的逃逸速度是环绕速度的根号2倍,逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞.若可见星A的速度v=2.7×10^5m/s,运行周期T=4.7π×10^4s,暗星B是否有可能是黑洞?(图是一个双星图)
答案(1)m=m2^3/(m2+m1)^2 (2)m2^3/(m2+m1)^2=v^3T/2Gπ (3)3*10^10m/s可能为黑洞(一二问会,第三问不知怎么做,
天体运动的物理题神奇的黑洞是近代引力理论所语言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观察双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,它由可见星A
B相对于O的环绕速度就是O相对于B的环绕速度.
还有就是O对A的万有引力和对B的万有引力是相等的.
有周期,有线速度,很容易求得A的半径, 有A的半径,就能求得A受到万有引力,这是一个关于m1的表达式
有m2 这也是一个有关m1的表达式, 质量的比等于半径的反比,
所以就能得到B到O的距离,也就得到了B绕O的线速度, 也就能知道是不是黑洞了.
你一二问都会做
在第三问,关键就是求B星的环绕速度,也就是圆周运动的速度
A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动,他们之间的距离保持不变。
由上面的这句话,可以得到:
B星的角速度和A星的一样,由其受到圆周力,可以计算出其圆周运动半径r
进一步由角速度*r得环绕速度,再乘以根号2得逃逸速度
然后将逃逸速度与真空中光速比较,大于光速的话,是黑洞
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你一二问都会做
在第三问,关键就是求B星的环绕速度,也就是圆周运动的速度
A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动,他们之间的距离保持不变。
由上面的这句话,可以得到:
B星的角速度和A星的一样,由其受到圆周力,可以计算出其圆周运动半径r
进一步由角速度*r得环绕速度,再乘以根号2得逃逸速度
然后将逃逸速度与真空中光速比较,大于光速的话,是黑洞
思路都和楼主说清了,自己写一遍过程吧。
希望能给我分。
收起
可能