地球可视为球体 ,自转周期为T,在它的两极处,弹簧称测得某物体重量为P,在它的赤道上,
来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/27 22:03:00
什么巧解,解物理题就是分析物理过程——数学表示——解数学题——得出解并分析合理性——结果。
具体到这道题:
两极处没圆周运动,万有引力=重力
P=GMm/R^2
赤道处有向心力,等于重力与万有引力之差
P-0.9P=m(2π/t)^2R
地球体积V=4/3πR^3
地球密度ρ=M/V
到这里,物理过程完了,下面就是数学过程了。下面做不出来是数学技术不行,和物理没多大关系。
前两个式子联立0.1GM/R^2=4π^2R/T^2
后两个式子联立ρ=3M/4πR^3
注意到上面两个式子里都有M/R^3,可替换掉,得
ρ=30πG/T^2
1楼说得轻巧,做起来可不是这么说了,我之前就用同样方法做过,未知项根本不能解决,何况如果不是地球的话更无从入手。
解这题要有巧方法,因为赤道上还有剩余的引力,如果令赤道位置那里的物体失重就容易了,完全能当作近地卫星处理,而且不影响密度的计算,只要假设地球转速增加就行,从而算出新的自转周期,
得出的公式没有多余项,就是 GM/R^2=(2π/T)^2·R ,T是新周期,因而可得GM/R^3=(2π/T)^2 ,来到这里 M/R^3 距离密度就只有一步之遥,分母不是球形而已,之后应该不用再解释了。
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楼上不就是抄我么?我把赤道的放大10倍相等,你将两极的缩小到0.1倍相等而已。
万有引力等于重力
P=GMm/R^2
合力做向心力
P-0.9P=mω^2R
可得M/R^3=ω^2/0.1G
ω=2π/T
G=6.67x10-11 N·m2 /kg2
ρ=M/V=M/(4πR^3/3)=ω^2/(4*0.1πG/3)
=30π/GT^2
万有引力=P 重量=0.9P,重量与万有引力差=向心力,利用万有引力公式求出