一质点受一与距离3/2次反比引力作用而在一直线
上运动.试证此质点自无穷远处到达距力心a处时的速率与从a处由静止出发,到达a/4处时的速率相同.
krAF?导出此力场中的势能公式:i32r在引力作用下质点从A点iMBA向力心移到B点ri-ri+1rB
引力做元功为:W?k?r?r?iii?13n??2k11riWAB?lim?3?ri?ri?1??k???由从A移至B,引力做功为:n???r?i?12rBA??r??i11kr??11i?1由机械能守恒,质点从无穷远处到达距力心a处时22Ep???ri?ri?1?22r?rr?ii?1?11r22?2k?nnn11k??mv?v1?i1????klim?a12?klim??1ma11?klim?1n??n??n??i?1i?1i?1222v22?vr?rr?rrr??a处由静止出发,到达12i?1i?1i/4处时i?1ii11111111???21?11??12k?klim???????2111111?k????mv2?v2?n???2222a22?a2ra2?r2m??rrrrrrA3243Bn?1??2有一个质量大而体积小的星球,一个物体离这个
星球的距离为r,物体从静止出发自由落向此星球,求物体落到这个星球上经历多少时间?(已知星球的质量为M)
T若周期为T,则自由下落到星球历时t?2设想同一环绕系统另有一物体在半径为r的圆轨道运动,其周期将此星球视作质点,落向此星球的物体的轨
r道视作退化为直线的椭圆,其半长轴为a?2根据开普勒第三定律1rT?T???82GM3rT??2?GMt?3圆轨道?2r2GM3星球根据某种假设,星球是由星际物质(宇宙尘埃)
在万有引力的作用下经压缩而成的.试估算由密度ρ=2×10-20g/cm3的宇宙尘埃组成的巨大的云团到生成一颗星球需要多长时间?
取理想化模型:认为尘埃组成的巨大云团是密度均匀分布的质点,每个质点自由落向云团中心,最后密集成一颗星球,星球形成所需时间即是最外层尘埃落至中心的时间即3?r3?t??22GM32G?3??s?11?1732?6.67?10?2.0?10?1.5?10s?48万年13如行星突然在其轨道上某处停止运动(假定轨道为圆形)则将被吸引而至太阳,试求其所需时间,设太阳的高斯常数(GM)为k,行星质量为m.km设行星原在力F?2作用下绕日做半径为rr23匀速圆周运动,则有rk?2??T?2??r?T?2kr??a?3从距日为r处突然停止而被吸引向太阳的行星,其轨道可视作退化为直线的椭圆,出发于远日点,经半个r周期(T′/2)到近日点,其半长轴为根据开普勒第三定律
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